深部煤層厚硬頂板斷裂規(guī)律研究.pdf

1、本文基于礦山開挖時厚硬頂板斷裂所帶來的災害，對深部煤層在荷載作用下的斷裂理論、厚硬頂板斷裂規(guī)律、深部煤層厚硬頂板的合理懸長及來壓步距進行了理論研究。最后數(shù)值模擬了普通頂板及厚硬頂板在初次及周期來壓情況下的斷裂情況。綜合運用計算機模擬數(shù)值，并得出了可靠的數(shù)據(jù)，其結果與理論計算結果基本保持一致。研究認為:
　　1.分別介紹了巖石斷裂的幾種理論和力學基礎，分別闡述了Griffith斷裂理論、Orowan修正理論、三種斷裂類型及巖石斷裂韌

2、度試驗，總結了巖石斷裂力學性質的特點。
　　2.初步確定了深部煤層厚硬頂板合理懸長及來壓步距選定的方法。以綜采工作面上覆巖層的移動規(guī)律入手。列舉了三種工作面頂板圍巖的力學模型，即:彈性基礎連續(xù)板力學模型、彈性基礎裂隙板（梁）力學模型和彈塑性懸板體力學模型。最后引入了工作面厚硬項板的兩種頂板模型:巖梁模型和巖板模型?；趶椝苄岳碚撝攸c介紹、分析并推導出了巖梁和巖板模型的初次來壓步距和周期來壓步距，得到了初次來壓步距和周期來壓步距的簡

3、化計算公式，并確定了深部煤層厚硬頂板應采用巖板模型較為合理的結論。
　　3.首先介紹ANSYS數(shù)值模擬軟件。然后對普通頂板和深部煤層厚硬頂板分別進行了初次來壓步距和周期來壓步距進行了數(shù)值模擬分析。接著把數(shù)值模擬結果與理論計算值進行了對比，結果表明ANSYS能較好的模擬實際情況，與理論計算較為相符。最后對比了普通頂板與深部煤層厚硬頂板，發(fā)現(xiàn)深部煤層厚硬頂板具有垮落步距長，懸頂面積大，工作面沿線剪切應力大，來壓強烈等特點。