基于薄板理論的工作面底板隔水層穩(wěn)定性研究
本文選題:薄板理論 + 隔水層 ; 參考:《煤炭科學(xué)技術(shù)》2015年09期
【摘要】:為了研究底板隔水層穩(wěn)定性,基于薄板理論,結(jié)合某礦9103工作面采礦及地質(zhì)條件,利用底板"下三帶"理論和在分析研究工作面支承壓力分布規(guī)律的基礎(chǔ)上,將底板隔水層簡(jiǎn)化為四邊固支受線性載荷作用下的矩形薄板,建立隔水層力學(xué)模型,分析隔水層最大撓曲位置、最大主應(yīng)力方向和突水機(jī)理力學(xué)判據(jù)。研究表明:隔水層最大撓曲位置位于工作面傾斜方向的中心和距工作面煤壁初次來(lái)壓步距5/12倍的交點(diǎn)處;隔水層中最大主應(yīng)力方向與水平主應(yīng)力方向一致;隔水層所能承受的極限水壓與隔水層厚度成拋物線關(guān)系,薄板理論應(yīng)用于隔水層穩(wěn)定性分析中是可行、合理的,能為帶壓開(kāi)采提供理論依據(jù)。
[Abstract]:In order to study the stability of the water isolation layer of the floor, based on the theory of thin plate, combined with the mining and geological conditions of No. 9103 working face of a certain mine, the theory of "three lower zones" of the floor plate is used and the distribution of the supporting pressure of the working face is analyzed and studied. The bottom layer is simplified as a rectangular thin plate supported by four edges under linear load. The mechanical model of the diaphragm is established. The maximum flexural position, the direction of the maximum principal stress and the mechanical criterion of water inrush mechanism are analyzed. The results show that the maximum deflection of the diaphragm is located at the center of the inclined direction of the working face and at the intersection of 5 / 12 times of the first step of the coal wall from the coal face, and the direction of the maximum principal stress is the same as the direction of the horizontal principal stress. The parabola relation between the limit water pressure and the thickness of the water-proof layer is a parabola. It is feasible and reasonable to apply the thin plate theory to the stability analysis of the water-proof layer, which can provide a theoretical basis for mining with pressure.
【作者單位】: 山東科技大學(xué)礦業(yè)與安全工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51274135,51428401)
【分類(lèi)號(hào)】:TD745
【參考文獻(xiàn)】
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