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《安徽理工大学》 2008年
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厚硬顶板破断规律及控制研究

王高利  
【摘要】: 本文基于厚硬顶板条件下,矿山压力显现规律及厚硬顶板的控制,综合运用理论分析、计算机数值、实验室相似材料模拟以及现场工业性实验等方法,对综采工作面厚硬顶板条件下顶板破断规律、采场围岩特性、支架—围岩关系、合理支护方式、强制放顶的合理方式等问题进行了系统研究。研究认为: 1.厚硬顶板岩层在初次来压时,厚硬顶板岩梁的最大弯矩在梁的两端,两端拉应力最大,当拉应力超过岩石的抗拉强度时,厚硬岩层被从两端拉断。在周期来压时,厚硬顶板悬臂梁的最大弯矩在固支端,固支端处拉应力最大,厚硬顶板岩层从固支端被拉断。 2.在采场推进过程中,厚硬岩层(关键层)上较软的岩层随厚硬岩层的破断而变形破断,厚硬岩层(关键层)与其控制的上覆岩层同步协调下沉,厚硬岩层(关键层)的破断移动对覆岩的移动变形起关键的控制作用,所以控制厚硬岩层的垮落步距是厚硬顶板工作面控制顶板来压的关键。 3.支护强度的增大会减小顶板的下沉量,但不能限制顶板的最终下沉量,厚硬顶板条件下支架本身就承受相当大的压力,若要限制顶板的下沉,所需的强度和刚度是支柱所不能达到的。 4.超前深孔松动爆破,改变了厚硬顶板岩梁的力学结构,有效的减小了厚硬顶板的断裂步距,减弱了厚硬顶板来压强度,减小了厚硬顶板的冒落块度,消除了厚硬顶板冒落时动力冲击现象,保证了工作面的安全生产。 本论文对于厚硬顶板条件下的综采工作面的安全回采、采场顶板控制具有普遍的指导意义和参考价值。
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TD327.2

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