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XXXX岩层控制理论与工程设计(2)
巷道侧帮锚固计算强度（贾喜荣，2008年）
由Rankine准则（1857）有 ：
式中：σ3—巷帮锚固强度；
qj—煤柱静载荷集度；
Φcm2
5、薄板矿压理论与支架工作阻力设计计算
采场矿压基本概念
顶板—赋存于煤层之上（一定高度范围内）的邻近岩层。
底板—伏存于煤层之下（一定深度范围内）的邻近岩层。
伪顶—紧贴于煤层之上的薄(~)而易碎岩层②。
特垮落征：随采煤而冒落。
直接顶—位于伪顶或煤层之上的一组有一定强度的稳定岩层③。
特垮落征：易于随移架或回柱而自行垮落；
载荷特征：控顶区内岩层荷重全部作用到工作面支架上。
基本顶—位于直接顶之上的厚层状坚硬岩层④。
垮落特征：滞后于直接顶垮落；断裂后会形成半承载结构；
载荷特征：岩层部分荷重由自身承担，部分作用到工作面支架上。
顶板岩层组成结构
1号箱：RQD=% 闪长岩（9#煤顶板，—）岩芯照片（０～）
全部冒落法采煤工作面空间变化过程
a—初始状态；b—基本顶初次断裂；c— 一般状态（基本顶周期断裂）
直接顶
直接顶——类似于板的工作状态（断裂、垮落）。(顶板—正上方的板)
初始运动过程——工作面初采 直接顶初次垮落。
稳定运动过程——直接顶初次垮落 工作面终采线。
直接顶初次垮落步距——初次垮落时，工作面煤壁到开切眼煤壁距离。
指标：，占到工作面采长的50%。
通常直接顶初次垮落步距为：6~30m。
工程特征——直接顶的稳定性关系到顶板维护的难易程度。【护】
直接顶的荷重全部作用到支架上。
顶板控制——解决工作面支护密度问题（综采面机道上方漏顶问题）。
基本顶
基本顶(老顶）——类似于板的工作状态(断裂、垮落)。(顶板—正上方的板)
初始运动过程——工作面初采 直接顶初次垮落 基本顶初次断裂
基本顶二次断裂 基本顶初次垮落。
稳定运动过程——基本顶初次垮落 工作面终采线。
基本顶初次垮落步距——初次垮落时，工作面煤壁到开切眼煤壁距离。
工程特征——80%以上的支架载荷（顶板压力）来自基本顶。【支】
基本顶承担部分自身荷重，剩余部分通过直接顶传到支架上
顶板控制——解决工作面支护强度问题（工作面支架失稳问题）。
矿压理论：
研究基本顶岩层的断裂、垮落及作用到支架上的载荷量值。
核心：基本顶岩层的物性、结构、载荷“三大主题”。
库兹涅佐夫铰接岩块矿压假说(1950～1954 )
基本顶岩层判据—能否形成三铰拱结构；
支架给定载荷工作状态(非三铰拱结构)；
支架给定变形工作状态(三铰拱结构)。
《采煤学》，煤炭工业出版社，1959年。
a—规则移动；
b—无翻转垮落；
c—翻转垮落
铰接岩块矿压假说三铰拱结构力学模型
成拱条件：H＞M
铰接岩块矿压假说力学模型
传递岩梁假说——宋振骐 中国科学院院士 （p67）
式中：
PT——顶板给支架的作用力，kN/m2；
A——直接顶给支架的作用力，kN/m2；
hE——岩梁的厚度，m；
γE——岩梁的容重，kN/m3；
Lk——采场控顶距，m；
LA——来压完成时该岩梁的悬伸跨度，m。
A≤PT≤A+
传递岩梁假说力学模型
砌体梁假说——钱鸣高 中国工程院院士（p63）
式中：
P2——支架给于老顶的力；
R0-0 ——结构中A于B块间的滑移力（待确定） ；
T——岩块咬合时的水平推力（待确定） ；
φ——岩块间摩擦角；
θ——岩块破断面与垂直面的夹角。
P2＞R0-0－(φ－θ)
砌体梁假说力学模型
采场薄板矿压理论 （贾喜荣，1983~1993）
第二届采场矿压理论与实践讨论会（）
论文目录
浅论坚硬顶板的下沉与断裂
会议记要
Second National Conference on
GROUND CONTROL IN MINING
October 14 and 15th,1996 CALCUTTA—INDIA