岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2012年
10期
2053-2063
,共11页
采矿工程%坚硬顶板%周期来压%弹性地基%隆起荷载%挠度%弯矩
採礦工程%堅硬頂闆%週期來壓%彈性地基%隆起荷載%撓度%彎矩
채광공정%견경정판%주기래압%탄성지기%륭기하재%뇨도%만구
将煤壁前方煤层和直接顶视为弹性地基,鉴于坚硬顶板的损伤、破裂从工作面中轴线的超前部位开始,在工作面煤壁中央取单位宽度的岩层结构研究,建立受均布荷载、超前隆起分布荷载和支护阻力共同作用的坚硬顶板超静定挠度微分方程组.在满足所有自然边界条件和连续条件的基础上,导得周期来压前煤壁前方和采空区坚硬顶板的挠度、弯矩表达式.据所得表达式,用Matlab的算例和绘图,对项板荷载、支护阻力、地层刚度、单位宽顶板抗弯刚度及悬顶步距变化时坚硬顶板的挠度、弯矩进行分析,所得到的4段式弯矩、挠度曲线在考察区间内光滑连接,弯矩峰值位置在煤壁前方,顶板下沉量计算值在现场经验范围内.所得坚硬顶板弯矩、挠度的关系式为理想模型的解析解,其应用是从解析解算例中受到启发,获得参数变动时顶板弯矩、挠度变化的规律性认识,对实际采场顶板状况的变化作出由合理的定性判断,并可为坚硬顶板损伤断裂,为因断裂引发顶板应变能释放及冲击矿压能量来源的研究提供基础.
將煤壁前方煤層和直接頂視為彈性地基,鑒于堅硬頂闆的損傷、破裂從工作麵中軸線的超前部位開始,在工作麵煤壁中央取單位寬度的巖層結構研究,建立受均佈荷載、超前隆起分佈荷載和支護阻力共同作用的堅硬頂闆超靜定撓度微分方程組.在滿足所有自然邊界條件和連續條件的基礎上,導得週期來壓前煤壁前方和採空區堅硬頂闆的撓度、彎矩錶達式.據所得錶達式,用Matlab的算例和繪圖,對項闆荷載、支護阻力、地層剛度、單位寬頂闆抗彎剛度及懸頂步距變化時堅硬頂闆的撓度、彎矩進行分析,所得到的4段式彎矩、撓度麯線在攷察區間內光滑連接,彎矩峰值位置在煤壁前方,頂闆下沉量計算值在現場經驗範圍內.所得堅硬頂闆彎矩、撓度的關繫式為理想模型的解析解,其應用是從解析解算例中受到啟髮,穫得參數變動時頂闆彎矩、撓度變化的規律性認識,對實際採場頂闆狀況的變化作齣由閤理的定性判斷,併可為堅硬頂闆損傷斷裂,為因斷裂引髮頂闆應變能釋放及遲擊礦壓能量來源的研究提供基礎.
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