本文以鶴煤八礦主井煤倉為工程應(yīng)用背景,采用理論分析、巖石力學(xué)參數(shù)測試、相似材料模實(shí)驗(yàn)、數(shù)值實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場實(shí)測等研究方法,對覆巖在構(gòu)造應(yīng)力場與采動(dòng)應(yīng)力場協(xié)同作用下破壞區(qū)域進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析和研究。把覆巖復(fù)雜空間曲面離散,利用微分幾何理論,求出某點(diǎn)的最大、最小主曲率半徑,結(jié)合覆巖厚度、力學(xué)參數(shù)求得構(gòu)造主應(yīng)力。為了較為準(zhǔn)確的計(jì)算采動(dòng)應(yīng)力,對影響預(yù)計(jì)精度的四種因素進(jìn)行了優(yōu)化:①開采微單元的大小,通過數(shù)值實(shí)驗(yàn)方法確定了開采微單元的邊長d與工作面長L和深厚比D成函數(shù)關(guān)系;②通過工作面煤層底板等高線擬合空間曲面方程,在此基礎(chǔ)上求得開采微單元形心點(diǎn)處的傾角及傾向,進(jìn)而求得開采微單元對覆巖移動(dòng)變形的影響;③運(yùn)用六節(jié)點(diǎn)三角形有限單元法預(yù)計(jì)開采微單元形心點(diǎn)處的煤厚;④通過數(shù)值實(shí)驗(yàn)方法,根據(jù)不同的GSI值,計(jì)算覆巖內(nèi)不同高程主要影響半徑的大小,擬合出主要影響半徑指數(shù)n與綜合抗壓強(qiáng)度cR之間的函數(shù)關(guān)系。把采動(dòng)應(yīng)力按照坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)方法,轉(zhuǎn)化到以構(gòu)造主應(yīng)為坐標(biāo)軸的新坐標(biāo)系中,然后經(jīng)過復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算,使兩個(gè)坐標(biāo)系的應(yīng)力轉(zhuǎn)化為同一坐標(biāo)系的應(yīng)力,按照D-P準(zhǔn)則判斷覆巖的破壞區(qū)域及特定點(diǎn)位的應(yīng)力大小,若應(yīng)力差大于零,表明覆巖不... 

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

UTA2001A型超聲檢測儀Fig.2-4UTA2001Atypeultrasonicdetector

RMT-150B型巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)

部分巖石試樣Fig.2-5Partoftherockspecimen

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3723570