基于彈性地基梁采場(chǎng)堅(jiān)硬頂板變形與內(nèi)力的解析計(jì)算
本文選題:彈性地基梁 + 堅(jiān)硬頂板 ; 參考:《采礦與安全工程學(xué)報(bào)》2017年02期
【摘要】:將煤層、直接頂處理為彈性地基,考慮開挖擾動(dòng)產(chǎn)生的支承壓力影響,建立采場(chǎng)頂板的力學(xué)分析模型,采用分段函數(shù)描述工作面前方頂板所受的支承壓力,結(jié)合連續(xù)條件和自然邊界條件求解模型并獲得了巖梁的彎矩、剪力和撓度的解析表達(dá)式;采用matlab軟件得到堅(jiān)硬頂板的變形與內(nèi)力曲線。通過(guò)分析可知:1)在支承壓力最大值處,巖梁的變形、最大正(負(fù))彎矩都近似與應(yīng)力集中程度成正比關(guān)系,同時(shí)也是巖梁可能發(fā)生斷裂的關(guān)鍵位置;2)在開挖影響范圍內(nèi),隨著Winkler地基系數(shù)k的增大巖梁變形減小;3)隨著開采寬度的增大,原點(diǎn)距應(yīng)力集中區(qū)域較遠(yuǎn),所以變形較小,但是最大變形處至煤壁距離不變。
[Abstract]:The direct roof of coal seam is treated as elastic foundation, considering the influence of supporting pressure caused by excavation disturbance, the mechanical analysis model of stope roof is established, and the supporting pressure of roof in front of working face is described by piecewise function. The analytical expressions of bending moment, shear force and deflection of rock beam are obtained by combining continuous condition and natural boundary condition, and the deformation and internal force curves of hard roof are obtained by matlab software. The analysis shows that at the maximum bearing pressure, the deformation and maximum positive (negative) bending moment of rock beam are all approximately proportional to the degree of stress concentration, and are also the key position where the rock beam may fracture. With the increase of Winkler foundation coefficient k, the deformation of rock beam decreases. With the increase of mining width, the origin is far from the stress concentration area, so the deformation is smaller, but the distance from the maximum deformation to the coal wall is not changed.
【作者單位】: 山東科技大學(xué)山東省土木工程防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室土木建筑學(xué)院;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;徐州市軌道交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督站;
【基金】:國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2014CB046300) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51508314) 山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(ZR2016JL018) 中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目(2016M592218)
【分類號(hào)】:TD322.1
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本文編號(hào):2007848
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