一种大采高“台阶岩梁”失稳时支架阻力的计算方法技术

本申请公开了一种大采高“台阶岩梁”破断失稳时支架阻力的计算方法，根据浅埋煤层大采高开采顶板容易形成“台阶岩梁‑砌体梁”结构特征，建立了一组由结构面控制的“台阶岩梁”断裂力学模型。通过断裂力学理论分析对“台阶岩梁”破断失稳机理及其在支架与围岩作用关系中的作用进行研究。分析了各岩梁结构面等效应力强度因子，研究了裂纹扩展的条件和主控因素，得到了岩梁的破断步距及支架工作阻力的确定方法。本发明专利技术确定的方法充分考虑了浅埋煤层大采高工作面顶板的顶板破断特征，并通过构建断裂力学分析模型对大采高工作面“台阶岩梁”采动失稳的力学机理进行了深入分析，对顶板破断失稳机理、裂纹扩展的条件、主控因素和支架工作阻力计算方法进行推导，得到支架合理工作阻力的计算公式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大采高“台阶岩梁”失稳时支架阻力的计算方法，属于煤炭开采领域。

技术介绍

1、大采高、特大采高综采技术以其资源回收率高、含矸率低、安全高效等技术优势得到普遍认可，在内蒙古、陕西、山西、宁夏回族自治区等矿区的厚煤层开采中应用广泛。随着煤层一次采出厚度的增加，顶板活动空间明显加大，最终形成了由多岩层组成的“台阶岩梁”式等效直接顶结构，“台阶岩梁”之上的岩层形成“砌体梁”平衡结构，即综采顶板形成“台阶岩梁-砌体梁”结构。由于“台阶岩梁”厚度较大，支架承担该部分载荷增加，当支架支撑能力不足时，“台阶岩梁”在煤壁处发生组合断裂，失稳时“台阶岩梁”形成的载荷和“砌体梁”失稳形成的动载仅由支架承担，导致工作面发生大面积压架事故。“台阶岩梁”与支架共同参与对基本顶失稳载荷的承担，对支架的作用已不仅仅只是载荷，因此有必要对大采高“台阶岩梁”进行分析，探讨其的破断失稳机理，分析其对上覆岩层结构形成的作用及在支架与围岩相互作用中的影响。基于顶板运动特征提出确定大采高综采工作面液压支架工作阻力的方法。

2、国内外学者针对大采高条件下工作面来压时的覆岩本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种大采高“台阶岩梁”失稳时支架阻力的计算方法，其特征在于，所述支架工作阻力R的计算公式为：

2.根据权利要求1所述的支架工作阻力的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

【技术特征摘要】

1.一种大采高“台阶岩梁”失稳时支架阻力的计算方法，其特征在于，所述支架工作阻力r的计算公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵限维，杨登峰，曾爱平，白锦琳，李京涛，赵长征，郭晓东，林宁，姜飞，戴文婷，
申请(专利权)人：山东省煤田地质局物探测量队，
类型：发明
国别省市：