本文關(guān)鍵詞：煤層彈性、硬化和軟化區(qū)對(duì)頂板彎矩特性影響分析

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【摘要】：在支承壓力分析中通常認(rèn)為,從煤壁到支承壓力峰煤層處于屈服軟化狀態(tài),支承壓力峰前方煤層處于彈性狀態(tài),忽略了軟化與彈性狀態(tài)之間還存在硬化狀態(tài)。針對(duì)此問題,將煤層分為煤壁附近的軟化區(qū)、支承壓力峰前的硬化區(qū)和再前方的彈性區(qū),提出煤層硬化和軟化區(qū)支承壓力表達(dá)式,給出各區(qū)段煤層支承壓力連續(xù)的確定法,在已有研究基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得基于煤層彈性、硬化和軟化區(qū)支承的周期來壓前堅(jiān)硬頂板的撓度方程。據(jù)所得表達(dá)式用Matlab給出彈性、硬化、軟化區(qū)參數(shù)變動(dòng)時(shí)煤層對(duì)頂板的支承壓力和相應(yīng)堅(jiān)硬頂板彎矩分布算例。結(jié)果表明:煤層任一區(qū)段的參數(shù)變動(dòng)會(huì)引起其他區(qū)段支承壓力變化;在假定煤壁處煤層殘強(qiáng)為0的條件下,頂板彎矩峰超前距為6.04 m,越過軟化區(qū)而處于煤層硬化區(qū)段。將所得結(jié)果與僅有彈性和軟化區(qū)支承(假定)的頂板彎矩進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)前者的頂板撓度、彎矩峰值及彎矩峰超前距,均顯著大于后者的對(duì)應(yīng)量值。在對(duì)前者的煤層支承壓力和頂板彎矩?cái)?shù)據(jù)作深入分析后,得到一個(gè)重要認(rèn)識(shí):煤層軟化區(qū)支承壓力(反力)形成的反彎矩小,相應(yīng)頂板的彎矩峰值和彎矩峰超前距就大。究其原因是,頂板與煤層是承受上覆荷載的共同體,煤層軟化區(qū)支承壓力形成的反彎矩小,頂板便要通過加大彎曲范圍和彎曲變形程度抵抗其上覆荷載,這使得頂板的彎矩峰超前距和彎矩峰值必須增大。
【作者單位】： 青島理工大學(xué)土木工程學(xué)院;山東科技大學(xué)礦山災(zāi)害預(yù)防控制省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;山東科技大學(xué)礦業(yè)與安全工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51374140,51204102)~~
【分類號(hào)】：TD32
【正文快照】： 堅(jiān)硬頂板于煤層開采后大面積懸露,在煤壁前方發(fā)生斷裂。對(duì)于超前斷裂的堅(jiān)硬頂板,當(dāng)工作面到達(dá)斷裂線下方,且支護(hù)力、巖層間摩擦力不足時(shí),會(huì)發(fā)生頂板臺(tái)階式下沉,造成壓架或壓、推垮事故。為探討上覆荷載和煤層支承壓力對(duì)頂板斷裂的影響,邵國柱等[1-9]做了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、相似材料模

【相似文獻(xiàn)】

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1 А.А.Бондарев;В.В.Скрябинский;李長明;;電子束焊接時(shí)工藝因素對(duì)АМг6НН合金軟化區(qū)的影響[J];輕金屬;1986年09期

2 ;[J];;年期

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本文編號(hào)：1167972