煤壁片帮前兆信息识别与柔性加固协调变形机制研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51574244

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

杨胜利

完成单位：

中国矿业大学（北京）

中文关键词：

煤壁片帮; 前兆信息; 协调变形机理; 柔性加固技术; 柔性材料;

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2016-01-01

结束日期：

2019-12-31

中文摘要：

煤壁片帮发生具有“时间难预测、位置难确定、危害难预计”的特点，治理措施存在“支护强度低、材料延伸率小、循环进度短、成本高”等问题，成为大采高、仰斜开采等采场围岩控制的重点和难点。申请人已经在大采高和仰斜开采煤壁成功实验了柔性棕绳防治片帮技术，为进一步探究柔性加固机理：分析煤壁稳定性影响因素及敏感性，确定煤壁片帮主导因素；研究煤壁在不同煤层赋存和开采条件下的变形和失稳特征，探究煤壁片帮机理；基于“煤壁表面裂隙三维不接触测试”、“红外成像系统”和“液压支架载荷特征”等识别片帮前兆信息；利用分形理论描述煤壁表面裂隙与内部裂隙场的联系，预测煤壁片帮发生位置和时间；构建“煤壁+柔性材料+浆液”全长锚固支护系统的本构关系模型，探究柔性加固体系变形与失稳特征，揭示煤壁片帮柔性加固体系的协调变形机制。研究成果可以为不同条件煤壁片帮前兆信息的识别和片帮防治技术开发提供理论依据和实用。