房式采空区下近距离煤层开采顶板切落突变分析

摘要

本文针对房式采空区下近距离煤层开采时,煤柱上方顶板与直接顶来压不一致容易导致顶板切落灾害,根据煤柱在上覆荷载作用下破坏失稳的非线性变化特征,建立了顶板-煤柱-矸石的力学系统。利用尖点突变理论研究了在线性荷载作用下系统的失稳机制,获得了该系统失稳的充要条件及煤柱的变形突跳量表达式和能量释放计算量,分析了顶板-煤柱-矸石系统失稳的主要影响因素。结果表明,煤柱的失稳破坏是顶板切落的主要因素。同时,利用能量法计算了在冲击作用下的冲击动载系数和支架的工作阻力。最后结合工程实例验证了理论推导的合理性。