理论教育 控制特性分析 — 支承压力的影响

控制特性分析 — 支承压力的影响

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:峰值支承压力是由不可控岩层因自重运动而在工作面前方煤层的弹性极限固定端上形成的。要想人为地控制该岩层因自重而产生的运动,只有当支架具有大于至少等于峰值支承压力的工作阻力时才能实现,显然制造这样高工作阻力的支架是不可能的,因此峰值支承压力是不可能也是不能够被支架工作阻力控制的。至于由它运动所引起的其下围岩运动而造成的动力现象,则应采取相应的措施来控制。这就是支承压力的控制特性。

控制特性分析 — 支承压力的影响

峰值支承压力是由不可控岩层因自重运动而在工作面前方煤层的弹性极限固定端上形成的。而对于不可控岩层来说,它在采场上方沿推进方向上的运动跨度达70~200m,甚至更长,其运动厚度占整个采场上覆岩层厚度的90%以上,正是由于它的运动范围大,所以它重量的量级也就特别高,具有这么大运动范围、这样高重量级别的岩层的运动是不可能也是不能够被支架工作阻力控制的。要想人为地控制该岩层因自重而产生的运动,只有当支架具有大于至少等于峰值支承压力的工作阻力时才能实现,显然制造这样高工作阻力的支架是不可能的,因此峰值支承压力是不可能也是不能够被支架工作阻力控制的。该岩层因自重而产生的运动和由其运动所形成的支承压力只能由工作面以内处在三向应力状态的煤层来控制。正是由于不可控岩层在弹性极限固定端以内的部分受到了该固定端以内煤层的强有力的支撑,而该固定端上的煤层又处在三向极限应力状态,它达到了极限弹性变形,对于该处煤层来说,它的极限弹性压缩量是很小的,且距工作面煤壁的距离又不大,一般变化在2~15m 之间。弹性极限固定端以外的煤层依次处于弹塑性、塑性,甚至是破坏变形,对不可控岩层运动控制能力虽不及弹性极限固定端以内煤层对不可控岩层控制能力强,但它对其所对应的不可控岩层的运动,还是具有一定的控制能力,特别是处于弹塑性变形状态的煤层。再加上弹性极限固定端以外煤层所对应的不可控岩层所处的变形也基本上为弹性变形,它自身具有很强的支撑能力,所以弹性极限固定端以外的不可控岩层在绕弹性极限固定端转动下沉的过程中,所产生的变形量也是相当的小,正因如此,由不可控岩层运动在工作面上所形成的不可控下沉量也很小。根据实测,其循环下沉量一般变化在20~30mm 之间。这其中包括不可控岩层下沉量与循环内的不可控下沉量,循环内的不可控下沉量,根据实测一般在6~8mm 之间,工作面下沉量变化在20mm 之间。正是由于不可控岩层运动在工作面上所形成下沉量很小,而且它运动贯穿于整个采煤循环过程之中,所以不可控岩层运动在工作面上所形成的下沉速度也很小,这样的循环下沉量及下沉速度对采场安全是不会构成威胁的。因此不可控岩层运动不仅不可能被支架工作阻力所控制,而且它的运动也可以不需要支架工作阻力的控制。只要支架具备足够的下缩量,以适应它的弯沉运动就够了。至于由它运动所引起的其下围岩运动而造成的动力现象,则应采取相应的措施来控制。这就是支承压力的控制特性。(www.daowen.com)

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