Understanding coal rib geomechanics is essential for improving rib stability and eliminating fatality and injury trends due to rib failures. There are presently no standardized rib control practices available in most countries. In light of this observed dearth, this investigation aims to improve understanding of rib failure mechanisms using the distinct element modeling (DEM) technique. DEM is chosen because of its superior advantage to explicitly represent discontinuities and their constitutive behaviors, besides that of the intact rock matrix. To analyze the rib stability, a numerical monitoring protocol is implemented to monitor the deformation characteristics of the coal rock mass as its strength is gradually reduced and the deformation and safety factors are established. A number of scenarios were considered in the modeling process, including a non-cleated rib, a cleated rib, and the interaction between support and coal mass. The main conclusions drawn from the study were that the rib failure process initiated with tensile and shear cracks which coalesced to form predominantly sub-parallel tensile fractures to the rib line; and joints and defects in the rib limit fracture development and propagation. The depth of fracture was found to be ~ 1.14 m for the cleated rib and ~ 1.40 m for the non-cleated rib. The depth of softening (DOS) for the cleated and non-cleated ribs was ~ 1.80 m and ~ 1.60 m, respectively. Also, the results demonstrated the capability of DEM-based bonded block models (BBM) in explicitly capturing the rock and support interactions which makes this solution to be suitable for investigating coal rib stability and support requirements.

了解煤肋地质力学对于提高肋稳定性和消除因肋失效而导致的死亡和受伤趋势至关重要。目前，大多数国家都没有标准化的肋骨控制实践。鉴于观察到的这种缺乏，本研究旨在使用不同的元素建模 (DEM) 技术提高对肋条失效机制的理解。选择 DEM 是因为它具有显式表示不连续性及其本构行为的优越优势，除了完整的岩石基质。为分析肋板稳定性，采用数值监测协议监测煤岩体强度逐渐降低时的变形特征，并建立变形和安全系数。在建模过程中考虑了许多场景，包括非割裂肋、割裂肋以及支座与煤体之间的相互作用。从研究中得出的主要结论是，肋破坏过程开始于拉伸和剪切裂纹，这些裂纹合并形成主要与肋线平行的拉伸断裂；肋骨中的接头和缺陷限制了裂缝的发展和扩展。发现裂隙深度为约 1.14 m 的楔形肋和约 1.40 m 的非楔形肋。楔形和非楔形肋的软化深度 (DOS) 分别为 ~ 1.80 m 和 ~ 1.60 m。此外，结果证明了基于 DEM 的粘结块模型 (BBM) 在明确捕获岩石和支护相互作用方面的能力，这使得该解决方案适用于研究煤肋稳定性和支护要求。楔形肋条，以及支撑体和煤体之间的相互作用。从研究中得出的主要结论是，肋破坏过程始于拉伸和剪切裂纹，这些裂纹合并形成主要与肋线平行的拉伸断裂；肋骨中的接头和缺陷限制了裂缝的发展和扩展。发现裂隙深度为约 1.14 m 的楔形肋和约 1.40 m 的非楔形肋。楔形和非楔形肋的软化深度 (DOS) 分别为 ~ 1.80 m 和 ~ 1.60 m。此外，结果证明了基于 DEM 的粘结块模型 (BBM) 在明确捕获岩石和支护相互作用方面的能力，这使得该解决方案适用于研究煤肋稳定性和支护要求。楔形肋条，以及支撑体和煤体之间的相互作用。从研究中得出的主要结论是，肋破坏过程始于拉伸和剪切裂纹，这些裂纹合并形成主要与肋线平行的拉伸断裂；肋骨中的接头和缺陷限制了裂缝的发展和扩展。发现裂隙深度为约 1.14 m 的楔形肋和约 1.40 m 的非楔形肋。楔形和非楔形肋的软化深度 (DOS) 分别为 ~ 1.80 m 和 ~ 1.60 m。此外，结果证明了基于 DEM 的粘结块模型 (BBM) 在明确捕获岩石和支护相互作用方面的能力，这使得该解决方案适用于研究煤肋稳定性和支护要求。以及支撑体与煤体之间的相互作用。从研究中得出的主要结论是，肋破坏过程始于拉伸和剪切裂纹，这些裂纹合并形成主要与肋线平行的拉伸断裂；肋骨中的接头和缺陷限制了裂缝的发展和扩展。发现裂隙深度为约 1.14 m 的楔形肋和约 1.40 m 的非楔形肋。楔形和非楔形肋的软化深度 (DOS) 分别为 ~ 1.80 m 和 ~ 1.60 m。此外，结果证明了基于 DEM 的粘结块模型 (BBM) 在明确捕获岩石和支护相互作用方面的能力，这使得该解决方案适用于研究煤肋稳定性和支护要求。以及支撑体与煤体之间的相互作用。从研究中得出的主要结论是，肋破坏过程始于拉伸和剪切裂纹，这些裂纹合并形成主要与肋线平行的拉伸断裂；肋骨中的接头和缺陷限制了裂缝的发展和扩展。发现裂隙深度为约 1.14 m 的楔形肋和约 1.40 m 的非楔形肋。楔形和非楔形肋的软化深度 (DOS) 分别为 ~ 1.80 m 和 ~ 1.60 m。此外，结果证明了基于 DEM 的粘结块模型 (BBM) 在明确捕获岩石和支护相互作用方面的能力，这使得该解决方案适用于研究煤肋稳定性和支护要求。从研究中得出的主要结论是，肋破坏过程始于拉伸和剪切裂纹，这些裂纹合并形成主要与肋线平行的拉伸断裂；肋骨中的接头和缺陷限制了裂缝的发展和扩展。发现裂隙深度为约 1.14 m 的楔形肋和约 1.40 m 的非楔形肋。楔形和非楔形肋的软化深度 (DOS) 分别为 ~ 1.80 m 和 ~ 1.60 m。此外，结果证明了基于 DEM 的粘结块模型 (BBM) 在明确捕获岩石和支护相互作用方面的能力，这使得该解决方案适用于研究煤肋稳定性和支护要求。从研究中得出的主要结论是，肋破坏过程始于拉伸和剪切裂纹，这些裂纹合并形成主要与肋线平行的拉伸断裂；肋骨中的接头和缺陷限制了裂缝的发展和扩展。发现裂隙深度为约 1.14 m 的楔形肋和约 1.40 m 的非楔形肋。楔形和非楔形肋的软化深度 (DOS) 分别为 ~ 1.80 m 和 ~ 1.60 m。此外，结果证明了基于 DEM 的粘结块模型 (BBM) 在明确捕获岩石和支护相互作用方面的能力，这使得该解决方案适用于研究煤肋稳定性和支护要求。