承壓水上開采底板破壞機(jī)理研究
本文選題:底板突水 切入點(diǎn):底鼓 出處:《煤礦安全》2016年01期
【摘要】:為研究承壓水上開采底板破壞機(jī)理,將開采底板簡(jiǎn)化為矩形薄板、四邊固定且上部承受均布載荷作用的力學(xué)分析模型。運(yùn)用彈性力學(xué)薄板理論,分析底板的變形、受力特點(diǎn),推導(dǎo)出了計(jì)算底鼓的表達(dá)式,得到最大底鼓量以及最大應(yīng)力位置,最大底鼓量與底板巖體的彈性模量、底板的厚度、底板巖體的泊松比、底板長(zhǎng)度、底板寬度以及底板巖體的密度相關(guān)。根據(jù)底板巖層的極限應(yīng)力強(qiáng)度,從而可以判斷底板是否破壞,得到薄板將在長(zhǎng)邊中點(diǎn)處開始發(fā)生破壞,同時(shí)根據(jù)彈性力學(xué)薄板理論得到主彎矩的大小和方向,從而為底板破壞的治理措施提供理論依據(jù)。應(yīng)用數(shù)學(xué)分析軟件MATLAB繪制底板變形量、水平應(yīng)力以及剪應(yīng)力三維立體分布圖,并得到底板破壞區(qū)域及形式。
[Abstract]:In order to study the failure mechanism of mining floor on pressurized water, the mining floor is simplified as a rectangular thin plate with four edges fixed and the upper part subjected to uniform load. The deformation and stress characteristics of the bottom plate are analyzed by using the theory of elastic thin plate. The expression of calculating bottom drum is derived, and the position of maximum bottom drum and maximum stress, the maximum floor heave quantity and elastic modulus of floor rock mass, the thickness of bottom plate, Poisson's ratio of floor rock mass, the length of floor rock are obtained. The width of the floor and the density of the rock mass of the floor are related. According to the ultimate stress intensity of the rock layer of the floor, it can be judged whether the bottom plate is damaged or not, and it is concluded that the plate will begin to destroy at the midpoint of the long side. At the same time, according to the theory of thin plate of elasticity, the magnitude and direction of the main bending moment are obtained, which provides the theoretical basis for controlling the failure of the bottom plate. The three-dimensional distribution map of the deformation, horizontal stress and shear stress of the bottom plate is drawn by using the mathematical analysis software MATLAB. The damage area and form of bottom plate are obtained.
【作者單位】: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院;深部煤炭資源開采教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院;
【基金】:“青藍(lán)工程”資助項(xiàng)目(JSQL20140207) “天山學(xué)者”資助項(xiàng)目(TSS20150105) 江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目(SZBF2011-6-B35)
【分類號(hào)】:TD745
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1667353
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