一种软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法技术

技术编号:40318832 阅读:22 留言:0更新日期:2024-02-07 21:02
本发明专利技术公开了一种软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法,包括:构建软基岩薄煤层顶板复合关键层的顶板力学模型,其中顶板力学模型包括第一岩块和第二岩块;基于顶板力学模型,得到第一力学方程;基于所述顶板力学模型的坐标轴受力情况,得到第二力学方程;对所述第二岩块进行分析,得到第三力学方程;基于第一力学方程、第二力学方程和第三力学方程,计算得到力学参数;根据顶板失稳理论,得到顶板失稳的满足条件;基于所述力学参数和所述满足条件,计算得到临界支护强度,基于临界支护强度,得到顶板失稳的判断结果。本发明专利技术在软基岩薄煤层顶板复合关键层开采条件下能够准确判断顶板是否失稳,同时还能得到准确的失稳类型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工作面顶板支护,尤其涉及一种软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法


技术介绍

1、部分地区的煤矿大多为薄煤层开采,在软基岩开采条件下,矿井往往地质条件复杂,工作面规模小,开采压力大,水、气等灾害频发。因此软基岩薄煤层工作面回采过程中顶板的稳定性成为当下研究热点。

2、有关顶板活动规律方面,国内外研究学者进行大量的探索,现已形成较为完善的理论与假说包括:压力拱假说、悬臂梁假说、铰接岩块假说、预成裂隙假说等。砌体梁理论是基于现有的假说基础上提出的,中国工程院院士钱鸣高教授借助现场大量实测数据研究工作面上覆岩层发生破断后岩块间的咬合方式以及及平衡条件,得出砌体梁结构失稳形式主要包括滑落失稳(s型)和回转变形(r型)两种。合理的阐述了工作面开采过程中矿压显现规律,为矿压显现控制及支护奠定了坚实的理论基础。

3、关键层理论认为采场上覆岩层活动过程中,存在一层或者多层岩性坚硬且厚度较大的岩层可以起到控制作用。根据关键层破坏后上覆岩层的局部坍塌或整个岩层的坍塌,分为亚关键层和主关键层。

4、现有技术中,主要集中于坚本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法,其特征在于,包括以下步骤:构建软基岩薄煤层顶板复合关键层的顶板力学模型,其中所述顶板力学模型包括第一岩块和第二岩块;

2.根据权利要求1所述的软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法,其特征在于,第一力学方程为:

3.根据权利要求1所述的软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法,其特征在于,得到第二力学方程的过程包括:

4.根据权利要求1所述的软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法,其特征在于,第三力学方程为:

5.根据权利要求1所述的软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法,其...

【技术特征摘要】

1.一种软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法,其特征在于,包括以下步骤:构建软基岩薄煤层顶板复合关键层的顶板力学模型,其中所述顶板力学模型包括第一岩块和第二岩块;

2.根据权利要求1所述的软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法,其特征在于,第一力学方程为:

3.根据权利要求1所述的软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法,其特征在于,得到第二力学方程的过程包括:

4.根据权利要求1所述的软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法,其特征在于,第三力学方程为:

5.根据权利要求1所述的软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法,其特征在于,所述力学参数包括第一力学参数、第二力学...

【专利技术属性】
技术研发人员:李季吴洁琪陈朝森董继辉郑英建陈忠
申请(专利权)人:西安科技大学
类型:发明
国别省市:

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