浅析矿山支架与顶板力学结构及蠕变规律|蠕变力学 书 pdf

　　摘要：现在开展相关矿山压力的课题研究不够深入和系统，研究成果工程操作性不强、缺乏实用性创新性，尤其缺乏行业部门给以实用的指导性的工程监测技术标准，开展有针对性的监测数据信息的应用研究。本文结合多年积累的大量监测数据对矿山支架与顶板力学结构及蠕变规律提出几点粗浅的看法。
　　关键词：矿山支架 顶板力学结构 蠕变规律
　　笔者结合多年积累的大量监测数据及工作实践对矿山支架与顶板力学结构及蠕变规律提出几点粗浅的看法。
　　1、工作面支架压力监测测区布置
　　采用综采支架压力计算机在线监测通信系统对液压支架工况压力进行实时监测，以便了解顶板来压步距、周期来压及掌握了解采空区顶板是否按时垮落（若不垮或难垮落可采用人为控制法，如锚索退锚、挑顶等方法帮助顶板及时按设定步距垮落），以及支架液压系统工作状况（如漏液、串液、空顶、倾斜等）。
　　2、支架压力曲线的应用
　　采场工作面顶板来压主要是通过监测液压支架工作阻力来体现，顶板给予支架的压力强度或大小受采空区上覆岩层沉陷变形给顶板（直接顶）的压力影响，如厚而坚硬顶板表现出的机械物理性能显著，如弹性性能、易或不易垮落等。目前采用的顶板来压监测曲线模式如图2所示，工程中通过监测支架来压曲线可获得顶板周期来压（包括初次来压步距）规律、工作阻力、初撑力等参数，以满足工程技术管理需求（也是一般性常规要求）。作者对积累的上万组现场监测数据进行系统性分析总结，发现支架压力曲线的变化幅度和频率大致上可分为图1所示3种类型：变化剧烈、变化中等剧烈和变化剧烈程度不明显3种类型曲线。
　　其中高强型顶板与支架为刚性触顶耦合，时现弹性触顶特征十分明显，支架时常置于不稳定运动态势，来压周期（步距）长不易垮落，工程中对应厚和坚硬顶板来压曲线；中强型顶板与支架为中等触顶耦合，支护效果较理想；弱强型顶板与支架为触顶耦合，支护效果理想，但易发生冒顶落矸现象。
　　3、矿山支架与顶板力学结构及蠕变规律
　　基于大量监测支架受压曲线规律的分析研究与理论核算提出如下观点。
　　（1）从来压步距及工程管理方面的主导方向考虑，支架与顶板（支架与直接顶或直接顶+基本顶）之间可以用图2所示关系表示，图2a表示顶板垮落前（来压前的最大步距）Lmax，图2b表示顶板垮落后状态，证明刚完成一个来压周期。
　　通过资料总结分析发现，凡在顶板（直接顶或直接顶+基本顶）给予支架的压力和顶板岩梁长度L处于正常蠕变递增情况下，顶板（直接顶）断裂带（点）和来压步距L均处于OA区间。
　　4、结语
　　矿压数据信息的利用需要不断开展监测装备和应用研究，尤其是传感器技术和围岩体灾变预报技术。
　　参考文献
　　[1]康红普，牛多龙，张镇等.深部沿空留巷围岩变形特征与支护技术[J].岩石力学与工程学报，2010，29（10）：1977-1987.
　　[2]康红普，林健.我国巷道围岩地质力学测试技术新进展[J].煤炭科学技术，2001，29（7）：27-30.

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