煤炭学报

作者：谢生荣, 陈冬冬, 曾俊超, 张晴, 岳帅帅, 吴晓宇,

关键词：基本顶, 弹性边界, 初次破断, 反弹压缩, 板结构,

为了研究基本顶初次破断与全区域反弹压缩场的时空关系,建立弹性基础边界基本顶板结 构初次破断扰动力学模型,基于有限差分理论与主弯矩破断准则计算研究了基本顶板结构初次破 断时全区域反弹压缩场的基本形态特征以及基本顶破断长度、破断发展过程及破断程度对全区域 反弹压缩场的影响。 结果如下:① 基本顶深入煤体断裂时,在破断线外侧依次产生“半椭圆形反弹 I 区”、“椭环形压缩区”、“椭环形反弹 II 区”及“椭环形压缩区”;② 断裂线前侧反弹 I 区中部位置 的反弹量最大,断裂线的两端部为压缩区;③ 首次断长与二次断长均较小时,破断线外围依次为 “M 形反弹 I 区”、“椭环形压缩区”及“椭环形反弹 II 区”;首次断长与二次断长均较大时,断裂线 外围依次为“M 形反弹 I 区”、“环 8 字形压缩区”及“环 8 字形反弹 II 区”;④ 基本顶破断程度越 大,反弹量越大,而反弹压缩的分区特征与破断程度无关;⑤ 反弹 II 区包围了“悬顶区”且贯穿两 巷及邻侧巷道区,反弹 II 区的内、外边界线的垂距基本相等,所以基本顶深入煤体破断时可在邻侧 巷道及两巷区监测到反弹压缩信息。 采用特制高精度位移传感器实验与工程实践验证了结论的合 理性。 形成预警基本顶大面积初次破断的“一同时与两滞后”原理及“两区域与两指标”监测位置 及方法。

来源：2019年第9期

《煤炭学报》期刊编辑部

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