摘 要:本文从定性、定量两个方面分析了支架控制程度与覆岩运动程度关系。从控制角度出发,把直接顶岩层定义为“必控岩层”,把基本顶(老顶)岩层定义为“程控岩层”,而把整体弯曲下沉带岩层定义为“不可控岩层”或“不需控岩层”。相对于不可控岩层而言,必控岩层、程控岩层是可以也是能够且需要被支架工作阻力控制的岩层,所以我们又将这两个岩层称为“可控岩层”或“需控岩层”。这就是支架额定工作阻力与覆岩运动(下沉量)作用机理的定性关系。在此基础上,又分析了他们之间的定量关系,指出了支架额定工作阻力与基本顶岩层运动关系是程度控制与被程度控制关系,并首次证明了支架额定控制程度与基本顶(程控)岩层断块运动程度呈“双曲线”关系作用机理,并导出了它们之间关系数学模型,这就是Pre=QSm/2Sx。支架额定阻力与采场上方直接顶(必控)岩层运动定量关系是必须控制与必须被控制的关系,即pz=hzγz。而支架额定阻力与整体弯曲下沉带(不可控)岩层运动定量关系是运动适应与运动被适应的关系,即Pb=0。文章接着又分析了“双曲线”特性,存在判据及基本顶断块运动参数对“双曲线”在坐标系中位置、支架控制程度、顶板运动程度的影响。通过对本文研究,为支架对覆岩运动合理控制程度确定奠定了理论基础。

关键词:调压试验曲线;必控岩层;程控岩层;可控岩层;需控岩层;不可控岩层;不需控岩层;控制程度;运动程度;双曲线(www.daowen.com)

本文创新亮点是,首次论证了20世纪50年代末60年代初,由煤矿采场矿山压力学科所提出的重大基础理论课题,即支架工作阻力(额定阻力)与组成整个采场上覆岩层的直接顶、基本顶(老顶)、整体弯沉带岩层因自重运动(下沉量)的定性定量关系即“支架-围岩”关系。更为重要的是,在实践基础上,证明了支架额定工作阻力与基本顶(老顶)岩层断块因自重运动产生来压下沉量呈“双曲线”作用机理,并导出了它们之间关系的数学模型。这一重大理论课题的论证是矿山压力在理论上具有里程碑意义的原始创新与重大突破,它为矿山压力控制实践及显现规律认识奠定了理论基础,并为其发展注入了新的持久动力与引领作用。