DOI: 10.11799/ce202206017
基于叠梁应力势函数的煤层顶板破坏研究
经来旺
彭绍驰
严悦
李树文
李学帅
经纬
安徽理工大学 土木建筑学院, 安徽 淮南 232001
摘要：为了研究煤矿开采中煤层顶板的破坏程度及破坏特征,将直接顶与间接顶简化为遍布水平节理与垂直节理的叠梁模型,引入弹性力学中的应力势函数,结合摩尔-库伦强度准则分析煤层顶板的破坏域尺寸及形状;并使用3DEC软件进行进一步验证.结果表明:煤层顶板的破坏可分为由水平节理造成的离层以及由垂直节理造成的断裂;离层破坏域呈上陡下平的"类双曲线"分布、 断裂破坏域呈拱形分布;随着间接顶弹性模量的增大,直接顶的离层宽度、 高度明显降低;随着间接顶层高的增加,间接顶的断裂高度占比逐渐降低,离层宽度逐渐提升.这说明:当层高确定时,煤层顶板应力向硬岩转移,造成更大的破坏域面积;当岩性确定时,较大的间接顶层高可以显著降低断裂高度,转而提高离层破坏宽度.可以为煤层顶板破坏领域的工程实际问题提供理论依据.
关键词：叠梁模型叠梁应力势函数顶板破坏遍布节理破坏参数
分类号：TD325(矿山压力与支护)
资助基金：安徽省青年科学基金(No.51904012)安徽省高等学校自然科学研究重点项目(KJ2019A0099)安徽省博士后研究人员科研活动经费资助项目(2018B268)
论文发表日期：2022-06-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 84-89 )
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