综放开采顶煤损伤变形基础理论研究

【作者】 翟新献； 张会见；

【机构】 河南理工大学能源科学与工程学院； 平顶山天安煤业股份有限公司一矿；

【摘要】 综放开采是一种技术先进、经济合理的采煤方法,在老矿井技术改造和新矿井设计和建设中得到了广泛的应用,但也存在一些问题,为此《煤矿安全规程》对放顶煤开采进行了专门规定。综放工作面顶煤在移动支承压力的作用,发生移动变形直到垮落,在整个变形过程中,顶煤由连续体过渡到裂隙塑性体最终成为松散体。根据顶煤受力特征及其力学介质属性,沿综放工作面推进方向将顶煤依次划分为原岩应力区、弹性区、塑性区和散体区四个变形分区,其中在塑性区内顶煤处于煤体全应力一应变曲线的峰后区。运用损伤力学等效应变原理和数理统计学原理,结合综放工作面顶煤运移规律,建立了综放工作面不同位置处顶煤损伤统计本构方程,说明了综放工作面推进方向上不同位置处顶煤承载能力与水平约束力以及顶煤力学性质之间的关系。研究结论可以作为数值计算和计算机模拟时,综放面顶煤损伤变形破坏规律的基础理论。更多还原