【摘要】：本文通過理論計(jì)算與相似模擬試驗(yàn)等手段系統(tǒng)的研究了初次來壓階段與周期來壓階段頂板變形規(guī)律與受力特征。在巖層塊的研究中引入了彈性力學(xué)薄板理論,依據(jù)各階段受力特征的不同,建立并完成了四邊固支,兩邊固支兩邊簡支,兩邊固支兩邊自由和一邊固支一邊自由兩對邊簡支四種力學(xué)模型的求解。運(yùn)用差分法將薄板理論的平衡微分方程求解問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于節(jié)點(diǎn)撓度的矩陣計(jì)算問題,然后運(yùn)用matlab軟件求解差分法建立的矩陣,最后,運(yùn)用筆者自己編寫的Visual Basic計(jì)算程序?qū)崿F(xiàn)內(nèi)力的求解。依據(jù)計(jì)算結(jié)果,預(yù)測了各種模型下薄板破斷位置與破斷特征。其次,以米蘿礦某近水平工作面回采為工程背景,采用相似模擬試驗(yàn)的方法,建立了物理相似模型,模擬現(xiàn)場回采。通過相似模擬試驗(yàn),得到了回采工作面推進(jìn)過程中,直接頂在初次來壓階段和周期來壓階段下沉和破斷規(guī)律。最后通過理論計(jì)算結(jié)果與相似模擬試驗(yàn)結(jié)果的對比分析,得出該工作面頂板在初次來壓階段選用兩邊固支兩邊簡支力學(xué)模型更優(yōu),在周期來壓階段選用一邊固支一邊自由兩邊簡支的力學(xué)模型更優(yōu)理論計(jì)算結(jié)果與相似模擬試驗(yàn)結(jié)果相一致,表明理論計(jì)算與相似模擬所得到的結(jié)果是可靠的。本文的研究豐富了頂板研究,發(fā)展了薄板理論,為我國煤礦頂板研究提供了新的理論依據(jù)與方法,對后續(xù)學(xué)者在建立力學(xué)模型問題上也具有一定的參考作用。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD325

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本文編號：2561193