長(zhǎng)壁工作面采動(dòng)壓力
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長(zhǎng)壁工作面采動(dòng)壓力 |
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??? 工作面周圍巖（煤）體內(nèi)的應(yīng)力和作用在支護(hù)物上壓力的統(tǒng)稱，又稱工作面礦山壓力或礦壓。在工作面地壓作用下引起的一系列力學(xué)現(xiàn)象，如頂板下沉、支架變形與折損、煤壁片幫以及在特殊情況下發(fā)生的局部冒頂和頂板沿工作面煤壁切落（大冒頂）等，稱工作面地壓顯現(xiàn)或礦壓顯現(xiàn)。? |
），在工作面前方煤體內(nèi)形成前拱腳a；后方垮落巖石上形成后拱腳b。a、b均為應(yīng)力升高區(qū)；工作面則處于應(yīng)力降低區(qū)。支架承受的壓力僅為上覆巖層重量的百分之幾。底板和頂板一樣，也存在相似的壓力拱。?
ke)于1916年提出,后得英國(guó)弗蘭德(I.Friend)、蘇聯(lián)格爾曼（?
上，另一端可自由懸露或支撐在支架和垮落巖石上（圖
2 [
頂板懸臂梁
]
）。當(dāng)頂板由幾層巖層組成時(shí)，形成綜合懸梁，在變曲下沉后，被垮落的巖石支撐，可能僅產(chǎn)生彎曲而并不折斷。當(dāng)懸伸長(zhǎng)度很大時(shí)，發(fā)生有規(guī)律的周期性折斷，可能引起周期來(lái)壓。懸臂梁假說(shuō)可解釋以下事實(shí)：工作面近煤壁處，頂板下沉最小，支架載荷也??；隨著離煤壁距離越遠(yuǎn)，下沉與載荷越增大；工作面前方存在支承壓力和工作面出現(xiàn)周期來(lái)壓等。但計(jì)算所得的頂板下沉和支架載荷與實(shí)際情況不盡吻合。?
?? 鉸接巖塊假說(shuō)是蘇聯(lián)庫(kù)茲涅佐夫于1950～1954年提出，認(rèn)為工作面上覆巖層的破壞可分兩帶，即不規(guī)則垮落帶和其上的規(guī)則移動(dòng)帶。不規(guī)則垮落帶分上下兩部分，下部垮落時(shí)，巖塊雜亂無(wú)章；上部垮落時(shí)，則按原有方向較規(guī)則地排列。兩者的高度是采厚、松散膨脹系數(shù)與垮落巖層厚度的函數(shù)。規(guī)則移動(dòng)帶的巖塊相互鉸合形成一條多環(huán)節(jié)的鉸
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鏈，規(guī)則地在采空區(qū)上面下沉
,
見(jiàn)圖
3[
鉸接巖塊假說(shuō)的頂板巖層不同分布
]
。假說(shuō)認(rèn)為工作面支架存在兩種不同的工作狀態(tài)。當(dāng)規(guī)則移動(dòng)帶（相當(dāng)于老頂）下部巖層變形小而不發(fā)生折斷時(shí)，不規(guī)則垮落帶巖層（相當(dāng)于直接頂）和老頂間就可能發(fā)生離層
,
支架最多只承受直接頂折斷巖層的全部重量
,
故稱支架處于“給定載荷狀態(tài)”。當(dāng)直接頂受老頂移動(dòng)影響折斷時(shí)，支架所受載荷和變形取決于規(guī)則移動(dòng)帶下部巖塊的相互作用，載荷和變形將隨巖塊的下沉不斷增加，直到巖塊受已垮落巖石的支承達(dá)到平衡為止。這種情況稱為支架的“給定變形狀態(tài)”。假說(shuō)對(duì)支架和圍巖的相互作用作了較詳細(xì)的分析，但它缺乏巖塊與巖塊之間力的分析。?
?? 中國(guó)學(xué)者在鉸接巖塊假說(shuō)基礎(chǔ)上進(jìn)行研究，發(fā)展了該學(xué)說(shuō)。認(rèn)為對(duì)工作面地壓顯現(xiàn)影響較大的是斷裂帶巖層。帶中已破斷的巖塊如同磚石結(jié)構(gòu)的砌體，形成的平衡結(jié)構(gòu)可稱為“砌體梁”。外形是梁，實(shí)質(zhì)是拱。?
?? 他們提出開采后的上覆斷裂帶巖層可分為三個(gè)區(qū)，見(jiàn)圖4[a砌體梁平衡假說(shuō)的斷裂帶分區(qū)b結(jié)構(gòu)力學(xué)模型]
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