摘要
为研究坚硬顶板动力破断下支架与围岩的冲击响应,建立了基本顶架前破断动载冲击力学模型,开展了顶板冲击效应及煤壁稳定性三维相似模拟试验。研究结果表明:1)支架初始增阻期间,顶板平缓下沉,下沉量为5.5mm;煤壁变形不明显。2)支架"横阻"期间,顶板阶梯式下沉,下沉梯度达3.9mm;煤壁裂隙发育且屈曲明显。3)随着支架阻力的增阻和屈服,顶板对应地平稳变形和剧烈下沉,支架和围岩"收敛-约束"耦合特性明显。4)试验结束时,顶板最大下沉量为42.7 mm;煤壁发生大面积片帮,煤壁上部和中部水平位移分别为0.60和0.35 mm。5)当煤壁刚度较大或直接顶较软弱时,有助于缓解支架阻力;支架刚度与支架阻力呈正相关,提高支架刚度有利于降低煤壁压力和控制基本顶回转。
采矿与安全工程学报 
2020年第05期 
