急斜煤层综放开采中基本顶的稳定性

张嘉凡¹

(1.西安科技大学力学系,陕西,西安,710054)

摘要:针对受纵横荷栽共同作用的斜置矩形板力学模型,充分考虑中面内力对弯曲的影响,确定了相应的荷栽势能,运用能量法得到顶板挠度和应力的解析表达式;根据急斜煤层水平分段综放开采的岩层结构形态,应用解析式分析了苇湖梁煤矿顶板挠曲变形规律及其随影响因素的演化途径,给出了水平分段综放开采的关键技术参数,从岩层控制学的角度提出相应的工程技术措施.研究表明:板的挠曲变形及应力与板体材料、结构几何特征及倾角有关,并呈现明显的非线性特征;苇湖梁煤矿急斜煤层综放开采水平分段高度的合理取值范围应在20～30m之间,现场应用取其下限20m是安全适宜的;顶板岩层运移最剧烈的区域在采空区沿走向的中部,应采用上部塌陷区充填的方法减小顶板悬露长度,减缓上覆岩层的运动,进而控制地表沉陷,保护自然生态平衡.

关键词:纵横荷载; 斜置矩形板; 解析解; 变形特征; 岩层控制;

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