基于固支梁理论的煤层底板突水破坏机制分析 论文

我国煤层底板隔水层的厚度不一，部分煤层开采底板隔水层厚度巨大，不符合弹性薄板理论的适用条件。因此，文章采用弹性力学固支梁理论建立任意一点应力计算模型，推导承压水作用下底板隔水层的应力解，并结合皖北煤电集团某矿采煤工作面底板隔水层力学特性，通过FLAC3D软件对底板隔水层应力分布和底板突水破坏机制进行分析。

研究表明，底板隔水层的极限水压力与隔水层厚度成正比，当隔水层厚度 (h) 与开采工作面跨度 (b) 满足 h/b ≤ 0.7 时，隔水层发生弯拉破坏；当 h/b ≥ 0.7 时，隔水层则会发生压剪破坏。此研究成果为分析底板突水破坏提供了有力的理论参考。

进一步的相关研究也探讨了煤层底板突水的各种机制。一项研究通过跨层应力壳力学模型详细阐述了煤层底板在承受不同水压力情况下的应力分布特点。同时，另一篇研究则深入探讨了煤层底板的弹性岩梁力学模型，为底板突水的预测和防治提供了新的视角。

基于流固耦合的分析方法也被广泛应用于煤层底板突水问题的研究中。该文献通过流固耦合模型分析了矿井深部煤层底板的采动破坏特征及其突水机理，进一步丰富了关于煤层底板突水的理论体系。

这些研究成果与的分析相辅相成，共同构建了一个更加全面的煤层底板突水研究框架，使得这一领域的探索更具深度和实用性。