不同采高对霍州矿区采场覆岩运移规律的影响研究

本文以霍州矿区辛置煤矿的大采高工作面为研究对象，深入探讨了不同采高对覆岩运移规律的影响。研究工作主要围绕建立力学模型与数值计算模型，分析来压步距以及覆岩移动规律，最终为大采高工作面的支架选型提供科学依据。 在进行研究之前，作者对工程地质概况进行了介绍，包括采场顶板初次破断的力学模型构建。文中指出，通过力学模型可以分析不同采高下的来压步距，这是采场顶板破断规律研究的重要基础。力学模型描述了顶板受力情况与破断过程，通过相关公式计算得到破断距随采高的变化情况。文中提到了Winkler模型以及相关参数，例如弹性模量(E)，抗弯刚度(EI)，以及顶板载荷分布情况等，这些都是决定破断步距的关键因素。通过建立模型，作者能够分析出采高增加时，顶板破断距也随之增加的现象。 随后，文章通过数值计算模型进一步探讨了不同采高下的覆岩移动规律。使用UDEC2D软件建立了二维数值计算模型，模型中考虑了岩层的弹性和塑性特性，以及岩层与支架间的相互作用。研究结果表明，随着采高增加，覆岩的位移量也随之增加。这不仅表现在水平方向上，还包括垂直方向上的位移。数值计算的结果还通过云图形式直观展现，不同采高的位移云图显示了覆岩在不同高度下的位移差异，为分析覆岩运移规律提供了有力支持。 研究为支架选型提供了理论依据，说明了不同采高下覆岩的位移特性对支架设计和选型的影响。例如，在采高较大时，支架需要承受更大的压力，同时要有足够的强度和刚度来控制覆岩的位移，保证采场的安全和稳定。研究中提到的“大采高工作面”的概念，是指采高的高度相对较大，这会使得覆岩的破断和运动规律更为复杂，因而支架的设计和选型需要更加精细和科学。 本研究的核心知识点涵盖了以下几个方面： 1. 力学模型的建立与运用：分析不同采高下采场顶板的破断规律，为研究覆岩运动规律提供理论基础。 2. 数值计算模型的建立：运用UDEC2D等数值模拟软件，建立二维计算模型，模拟不同采高下的覆岩移动规律。 3. 覆岩移动规律的分析：研究不同采高下的覆岩位移特性，包括水平和垂直位移的变化规律，并通过云图形式进行直观展示。 4. 支架选型理论依据：根据采高和覆岩运动规律的研究结果，为大采高工作面的支架设计和选型提供科学依据。 以上知识点紧密结合，构成了对霍州矿区辛置煤矿大采高工作面覆岩运移规律的全面分析，并为实际工程提供了重要的理论支撑。