砌体梁的“S－R”稳定及其应用

采场上覆岩层能否形成“砌体梁”结构，其核心是“砌体梁”关键块所处的“Ｓ－Ｒ”稳定条件，本文对此进行了详细的分析，并给出了判定依据，由此进一步建立了考虑直接顶力学特性在内的采场较为完整的力学模型，对支架工作状态也作了更为深入的分析，由此能较为全面地解释采场矿山压力现象。     

综放采场围岩复合结构力学模型及其控制研究

根据综放采场顶煤冒放形式和顶板移动结构，提出5种煤岩复合结构，研究了其形成条件，并建立了相应的力学模型：拱-拱组合模型、拱-砌体梁组合模型、拱-传递岩梁组合模型、台阶悬臂-砌体梁组合力学模型、台阶悬臂-悬臂梁组合力学模型．并由此推导其控制方程，计算支架载荷；针对不同顶板、煤层条件，运用相应力学模型分析支架-围岩关系，计算综放工作西支架载荷，确定综放采场支架合理工作阻力，从而有效控制综放采场围岩；通过对10个不同条件综放工作面支架载荷的计算与实测比较，计算值的安全系数为1．06，表明根据综放采场围岩组合路构力学模型计算支架载荷比简化的岩重计算更为合理，从而为综放采场围岩控制提供了理论基础．通过一个二程实例详细阐述了根据综放采场煤岩结构力学模型计算支架载荷的方法．图5，表2，参10．     

综放工作面直接顶稳定性研究及控制实践

通过大量现场实测与系统的理论分析指出，“砌体梁”与“半拱”式结构相结合共同构成综放采场覆岩结构的基本形式。在此基础上，对上位直接顶中“半拱”结构的３种形式进行了分析，建立了相应的力学模型，对其平衡条件、失稳机理以及与砌体梁结构的相互作用关系进行了分析，从而形成了综放开采直接顶稳定性控制的基本理论和方法。最后介绍了综放开采的矿井控制实践。     

采场矿山压力理论研究的新进展

本文简述了几年来在采场矿山压力研究的成果，如：作为直接顶边界条件的老顶“砌体梁”结构的形式以及如何简化此结构以及关键块分析中提到的“Ｓ－Ｒ”稳定、采场整体力学模型的建立、“支架工作阻力－顶板下沉量”双曲线的再讨论以及如何应用断裂岩块的相互作用机制分析煤矿开采后的底板突水准则等，本文也期望矿压界的科研工作者为进一步完善采场矿山压力理论的研究进行讨论。     

采场矿山压力理论研究的新进展

本文了几年来在采场矿山压力研究的成果，如：作业直接顶边界条件的老顶“砌体梁”结构的形式以及如何简化此结构以及关键块分析中提取的“Ｓ－Ｒ”稳定、采场整体力学模型的建立、“支架工作阻力－－顶板下沉量”双曲线的再讨论以及如何应用断裂岩块的相互作用机制分析煤矿开采后的底板突水准则等，本文也放压界的科研工作者为进一步完善采场压力理论的研究进行讨论。     

“砌体梁”结构的稳定性及其应用

介绍了“砌体梁”结构的“Ｓ－Ｒ”稳定理论。在此基础上，分析了采场顶板事故形成的原因及预防措施 。     

采场围岩整体结构与砌体梁力学模型

本文是近两年来深入开展砌体梁理论研究的总结，并提出了把采场围岩作为一个有机的整体，在围岩运动中起骨架作用的结构可视为砌体梁。在围岩整体结构思想前提下分析了采场底板破坏与突水，岩层移动与离层，砌体梁结构的受力与关键块体的稳定，砌体梁结构的Ｓ—Ｒ稳定性等矿压机理。     

采场围岩整体结构与砌体梁力学模型

本文是近两年深入开展砌体梁理论研究的总结，并提出了把采场围岩作为一个有机有整体，在围岩运动中起骨架作用的结构可视为砌体梁。在围岩整体构思想前提下分析了采场底板破坏与突水，岩层移动与离层，砌体梁结构的受力与关键块体的稳定，砌梁结构的Ｓ－Ｒ稳定性等矿压。     

采场顶板控制设计中几个问题的分析探讨

本文分析采场上覆岩层运动发展的特点,以及支护参数与岩梁稳定状态间的力学关系,溶合砌体梁学说发展了传递岩梁学派,阐述了影响采场矿压显现的岩层范围和控制设计的基本要求,提出了控顶方案选择的基本原则。     

综放工作面直接顶结构分类及其控制方法

在实验室研究与现场实测的基础上，提出了砌体梁结构之下的上位直接顶中“半拱”式结构的三种形式，建立了相应的力学模型，对其平衡条件、失稳机理以及与砌体梁结构的相互作用关系进行了分析，并在综放开采的矿压控制实践中得到了应用，由此取得了显著的效果。     

采场矿山压力理论发展现状与趋势

概括介绍了采场矿山压力的发展现状,分析了砌体梁理论和传递岩梁理论的区别和联系,提出了采场矿山压力的发展趋势。     

采场支架—围岩关系新研究

以砌体梁结构的“Ｓ－Ｒ”稳定理论为指导，运用相似模拟试验和数值计算方法，对采场直接顶岩体的受力边界条件、位移场分布特征、     

岩层控制与煤炭科学开采 ——记钱鸣高院士的学术思想和科研成就

全面总结了钱鸣高院士在岩层控制与煤炭科学开采领域的学术思想和科研成就,主要包括:采场上覆岩层活动规律与"砌体梁"结构力学模型、采场支护整体力学模型、岩层控制的关键层理论、煤炭资源的绿色开采与科学开采等方面。"砌体梁"结构模型是迄今解释采场矿山压力最完善的力学模型,是对传统定性假说的重大突破,是钱鸣高院士学术思想的基础。以此为基础,他带领团队创立了一套比较完整的煤矿采动岩层控制理论与技术体系,科学地解释了采动岩层破断运动过程中的矿压显现、裂隙演化、应力场变化和地表沉陷等一系列采动岩体活动规律,建立了定量分析的力学模型和设计方法,形成了相应的控制技术。由此发展到绿色开采和科学采矿,对学科的发展产生了深远影响,在推动我国煤炭科技的发展和实现科学开采方面作出了重大的历史性贡献。     

特厚煤层大采高综放工作面矿压及顶板破断特征

针对大采高综放工作面覆岩活动空间大、开采扰动强烈的特点,以不连沟煤矿特厚煤层大采高综放开采为背景,采用现场实测和理论分析等方法对大采高综放采场矿压及顶板运移破断特征进行分析,建立了大采高综放采场周期来压岩层破断的力学模型,得出了液压支架工作阻力的计算方法。结果表明:大采高综放工作面来压时安全阀开启频繁、顶板快速下沉,额定工作阻力13 800 kN的液压支架不能满足顶板控制的需要;开采空间的增大、直接顶厚度增大,低位基本顶转化为直接顶成为悬臂结构、高位基本顶形成砌体梁,二者形成"上位砌体梁-下位倒台阶组合悬臂结构";工作面来压强烈、动载明显、持续时间短的矿压现象是由于高位砌体梁结构滑落失稳造成的,据其力学特征确定了液压支架的工作阻力。     

综放工作面及其围岩宏观应力壳力学特征

采用大型非线性三维计算机数值模拟、实验室相似材料模拟对综放工作面围岩应力分布进行了深入研究，发现综放工作面围岩存在高应力束组成的宏观应力壳，应力壳位于采场四周未采煤岩体和弯曲带内，其形态随工作面推进采场结构的变化而改变.应力壳承担并传递上覆岩体荷载和压力，是最主要的承载体，应力壳拱脚处应力形成采场四周围岩支承压力.砌体梁结构位于宏观应力壳下的减压带内，砌体梁仅承担壳体下岩层部分荷载.综放工作面主要力学特征是位于上覆围岩宏观应力壳保护下的低应力区内，这正是综放工作面矿压显现趋于缓和的根本原因.基于对应力壳体的发现和开展的一系列分析，揭示了综放采场顶煤“垫层”作用的力学本质.     

《采场上覆岩层活动规律》研究获国家自然科学三等奖

第四次国家自然科学奖评选最近在北京揭晓。中国矿大钱鸣高、李鸿昌、朱德仁、赵国景研究的《采场上覆岩层活动规律》荣获三等奖。《采场上覆岩层活动规律》系统地研究了采场矿山压力及其控制问题,发现了已破断的岩块互相挤压后形成“砌体梁”平衡结构,根据老顶所处的各种边界条件,获得了老顶作为“板”形式的各种破断方式及规律,提出了弹性板和梁的力学模型。这一研究成果达到国际先进水平。     

煤矿特大采高工作面开采显著特点研究

以上湾煤矿第二个8.8m特大采高工作面12402为工程背景,从形成“砌体梁”结构的理论条件出发,侧重研究了特大采高工作面较难形成“砌体梁”结构的原因,认为特大采高工作面剧烈影响范围更广及采空区Δ值更大,“两更大”可造成形成“砌体梁”结构所必须的水平推力T不足,从而导致破断后的岩块不易形成“砌体梁”结构,而非仅采空区Δ值大一方面的原因。大断面切眼为特大采高工作面又一显著特点,考虑到已掘完的切眼需“闲置”较长一段时间,分析了切眼周边的应力状态,用于指导生产实际,以减小围岩蠕变对正常开采的影响。利用研究得出的“两更大”,对工作面初采期间的生产组织、机尾段的生产组织提出了部分建议,并认为前期开采所形成的大型采空区群对后续工作面的影响程度、目前留设25m宽的区段煤柱的合理性以及上湾矿原岩地应力场的测量应是下一步的研究重点。     

浅埋煤层采场老顶周期来压的结构分析

建立了浅埋煤层采场老顶周期来压的“短砌体梁”和“台阶岩梁”结构模型,分析了顶板结构的稳定性,揭示了工作面来压明显和顶板台阶下沉的机理是顶板结构滑落失稳,给出了维持顶板稳定的支护力计算公式,为浅埋煤层顶板控制定量化分析提供了理论基础。     

综放采场围岩支撑系统分析

本文通过对综放采场围岩支撑系统及其力学特性的分析，建立了综放采场的围岩力学模型，该模型考虑了顶煤及直接顶的软化特性、支架工作全过程，以及直接顶“小结构”的影响，由此可对综放开采的某些矿山压力现象作出满意的解释。     

采场矿山压力研究的新成果——《浅埋煤层长壁开采顶板结构及岩层控制研究》评介

由西安科技学院黄庆享博士撰写的《浅埋煤层长壁开采顶板结构及岩层控制研究》一书已于近期由中国矿业大学出版社出版 .该书以研究浅埋煤层上覆关键层顶板结构及其稳定性为核心 ,揭示了浅埋煤层矿压显现的基本规律 .全书先以 4个不同装备的采场实测资料分析为引入 ,并辅以相似模拟实验及数值模拟 ,提出了浅埋煤层采场顶板来压时“砌体梁”滑落失稳的结构和模型 ,并详尽分析了其关键岩块咬合面的摩擦因素及挤压因素 ,以便对此结构作定量化分析 ,进一步丰富、发展了“砌体梁”理论 .在本书后部分分析了浅埋煤层的“支架 -围岩”关系 ,即“给定…