一侧采空(煤柱)弹性基础边界基本顶薄板初次破断

来源期刊：煤炭学报2017年第10期

论文作者：陈冬冬 何富连 谢生荣 郜明明 宋海政

文章页码：2528 - 2536

关键词：一侧采空;煤柱;弹性基础;基本顶;薄板;初次破断;

摘    要：建立长壁工作面,一侧采空（煤柱）、三边弹性基础边界基本顶薄板结构力学模型,运用有限差分法计算并研究了基本顶主弯矩分布特征及破断规律。得到:基本顶的起始破断位置为长边偏煤柱侧深入煤壁上表面（基本顶的弹性模量E、厚度h较小,弹性基础系数k较大时）或中部偏煤柱侧下表面（E,h较大,k较小时）;煤柱的宽度Lm及支撑系数k_m变化时基本顶长边区,实体煤侧短边区以及中部区的主弯矩极值几乎不改变,但是煤柱区基本顶主弯矩极值变化显著、即显著影响煤柱侧基本顶的破断形式及基本顶整体的破断形态;由于考虑煤柱支撑的作用,当h,E较小,L_m,k_m较大时,基本顶深入煤柱区的上表面会发生破断,此种条件下基本顶的破断顺序为:长边深入煤壁上表面→中部下表面或实体煤侧短边深入煤壁上表面→煤柱区上表面,最终破断形态为非对称"O-X"型;h,E较大,L_m,k_m较小时煤柱区基本顶的上表面不破断,此种条件下基本顶的破断顺序为:中部下表面→长边深入煤壁上表面→实体煤侧短边深入煤壁上表面,最终破断形态为"U-X"型。