申请/专利权人：西安科技大学;四川叙永一矿煤业有限责任公司

申请日：2023-11-21

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN117494613B

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06F30/20;G06F119/14;G06F113/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2024.02.23#实质审查的生效;2024.02.02#公开

摘要：本发明公开了一种软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法，包括：构建软基岩薄煤层顶板复合关键层的顶板力学模型，其中顶板力学模型包括第一岩块和第二岩块；基于顶板力学模型，得到第一力学方程；基于所述顶板力学模型的坐标轴受力情况，得到第二力学方程；对所述第二岩块进行分析，得到第三力学方程；基于第一力学方程、第二力学方程和第三力学方程，计算得到力学参数；根据顶板失稳理论，得到顶板失稳的满足条件；基于所述力学参数和所述满足条件，计算得到临界支护强度，基于临界支护强度，得到顶板失稳的判断结果。本发明在软基岩薄煤层顶板复合关键层开采条件下能够准确判断顶板是否失稳，同时还能得到准确的失稳类型。

主权项：1.一种软基岩薄煤层顶板复合关键层破断失稳判定方法，其特征在于，包括以下步骤：构建软基岩薄煤层顶板复合关键层的顶板力学模型，其中所述顶板力学模型包括第一岩块和第二岩块；基于所述顶板力学模型，得到第一力学方程；基于所述顶板力学模型的坐标轴受力情况，得到第二力学方程；对所述第二岩块进行分析，得到第三力学方程；基于第一力学方程、第二力学方程和第三力学方程，计算得到力学参数；根据顶板失稳理论，得到顶板失稳的满足条件；基于所述力学参数和所述满足条件，计算得到临界支护强度，基于临界支护强度，得到顶板失稳的判断结果；计算得到临界支护强度之前还包括：获取第一岩块的膨胀压力，基于所述膨胀压力计算得到软基岩范围值；基于软基岩范围值，计算得到断裂基本顶的随动荷载值；基于所述随动荷载值，计算得到临界支护强度；所述随动荷载值的计算公式： 其中，l为周期来压步距，h1为直接顶厚度，α1、α2分别为直接顶、基本顶断裂角，K为动载系数，γ为上覆岩体容重，γZ为基本顶容重，hZ为基本顶厚度；顶板回转变形失稳的满足条件为：Td≥αησc8其中，Td为A块受到前方岩层的横向作用力，η取0.3，σc为基本顶单轴抗压强度；结合三个力学方程可得： 其中，h为模型高度，lZ为控顶区范围，qz为支架支护强度，l为周期来压步距，θ1为岩块回转角度；不发生回转变形所需的支护强度为： 令i＝hl，上式写为： 根据公式8-11计算获得断裂岩块发生回转变形时的临界支护强度。

全文数据：

权利要求：

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