機(jī)械施工荷載作用下采空區(qū)頂板穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2018-04-22 15:32
本文選題:突變理論 + 地面荷載 ; 參考:《中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)》2017年07期
【摘要】:為保證采空區(qū)上方作業(yè)人員和采掘設(shè)備安全,采用力學(xué)分析方法,將淺埋采空區(qū)頂板概化為固支梁力學(xué)結(jié)構(gòu)模型,建立地面機(jī)械施工荷載-采空區(qū)頂板系統(tǒng)總勢能方程。基于突變理論,構(gòu)建采空區(qū)頂板失穩(wěn)的尖點(diǎn)突變模型,獲得采空區(qū)頂板突變失穩(wěn)判據(jù),建立采空區(qū)頂板保持穩(wěn)定情況下機(jī)械施工荷載計(jì)算模型,并進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。結(jié)果表明:采空區(qū)頂板巖梁所受側(cè)向水平推力越大,巖梁彈性模量越小,采空區(qū)跨距越大,采空區(qū)頂板越容易發(fā)生突變失穩(wěn),其失穩(wěn)的必要條件取決于頂板內(nèi)部特性,與外部作用無關(guān);地面施工荷載作用下采空區(qū)頂板失穩(wěn)的充要條件取決于頂板內(nèi)部特性和外部作用。
[Abstract]:In order to ensure the safety of the workers and mining equipment above the goaf, the mechanical analysis method is used to generalize the roof of the shallow goaf as the mechanical structure model of clamped beam, and the total potential energy equation of the roof system in goaf is established. Based on the catastrophe theory, the cusp catastrophe model of roof instability in goaf is constructed, and the criterion of sudden instability of roof in goaf is obtained, and the calculation model of mechanical construction load under the condition of roof stability in goaf is established, and an example is given to verify the model. The results show that the greater the lateral horizontal thrust of roof slate beam in goaf, the smaller the elastic modulus of rock beam, the larger the span of goaf, the more prone to sudden instability of roof in goaf, and the necessary condition of instability depends on the internal characteristics of roof. The sufficient and necessary condition of roof instability in goaf under ground construction load depends on the internal characteristics and external action of roof.
【作者單位】: 武漢科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院;冶金礦產(chǎn)資源高效利用與造塊湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助(51574183)
【分類號(hào)】:TD327.2
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本文編號(hào):1787827
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