采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (6): 1360-1371.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0460

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覆岩垮落冲击下采场底板动载响应特征研究

刘一洪1,王爱文1,赵洪宝2,于健洋1,代连朋1,施天威1,王伟男1   

  1. 1. 辽宁大学灾害岩体力学研究所,辽宁沈阳110036;2. 中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院,北京100083
  • 出版日期:2025-11-15 发布日期:2025-11-20
  • 通讯作者: 王爱文,E-mail: waw-lnt@126.com,Tel: 18811653059
  • 作者简介:刘一洪(1994— ),男,辽宁省铁岭市人,博士,讲师,从事矿山压力与岩层控制方面的研究。
  • 基金资助:
    辽宁省科学技术厅自然科学基金博士科研启动项目(2024-BSLH-104);辽宁省教育厅高校基本科研项目(LJKLJ202416);国
    家自然科学基金青年科学基金项目(52304218) 

Study on the dynamic response characteristics of longwall panel floor under impact load caused by roof collapse

  • Online:2025-11-15 Published:2025-11-20

摘要: 为了揭示顶板垮落冲击动载对采场底板稳定性的影响机制,基于采掘扰动对覆岩强度的劣化作用,提出了一种预测覆岩垮落特征的新方法。采用该模型计算了不同开采阶段顶板垮落岩块重量、作用面积及冲击应力时程曲线,并结合数值模拟分析了底板在7类典型冲击荷载下的动载响应特征。结果表明:采空区“见方”后,单次垮落岩块重量和作用面积趋于稳定,冲击荷载持时和波形差异减小;底板垂直应力经历快速加载、卸载和恢复3阶段;剪切应力则呈现正向—负向—正向加载及卸载4阶段,浅部应力响应显著强于深部;动载导致底板经历压缩-膨胀变形,底鼓量显著增加,并加剧破坏,底板最大张拉破坏深度增幅显著,而最大剪切破坏深度增幅有限。

关键词: 顶板垮落, 冒落拱, 冲击荷载, 底板破坏, 底鼓

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