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基于薄板理论的工作面底板隔水层稳定性研究

发布时间:2018-05-27 10:22

  本文选题:薄板理论 + 隔水层 ; 参考:《煤炭科学技术》2015年09期


【摘要】:为了研究底板隔水层稳定性,基于薄板理论,结合某矿9103工作面采矿及地质条件,利用底板"下三带"理论和在分析研究工作面支承压力分布规律的基础上,将底板隔水层简化为四边固支受线性载荷作用下的矩形薄板,建立隔水层力学模型,分析隔水层最大挠曲位置、最大主应力方向和突水机理力学判据。研究表明:隔水层最大挠曲位置位于工作面倾斜方向的中心和距工作面煤壁初次来压步距5/12倍的交点处;隔水层中最大主应力方向与水平主应力方向一致;隔水层所能承受的极限水压与隔水层厚度成抛物线关系,薄板理论应用于隔水层稳定性分析中是可行、合理的,能为带压开采提供理论依据。
[Abstract]:In order to study the stability of the water isolation layer of the floor, based on the theory of thin plate, combined with the mining and geological conditions of No. 9103 working face of a certain mine, the theory of "three lower zones" of the floor plate is used and the distribution of the supporting pressure of the working face is analyzed and studied. The bottom layer is simplified as a rectangular thin plate supported by four edges under linear load. The mechanical model of the diaphragm is established. The maximum flexural position, the direction of the maximum principal stress and the mechanical criterion of water inrush mechanism are analyzed. The results show that the maximum deflection of the diaphragm is located at the center of the inclined direction of the working face and at the intersection of 5 / 12 times of the first step of the coal wall from the coal face, and the direction of the maximum principal stress is the same as the direction of the horizontal principal stress. The parabola relation between the limit water pressure and the thickness of the water-proof layer is a parabola. It is feasible and reasonable to apply the thin plate theory to the stability analysis of the water-proof layer, which can provide a theoretical basis for mining with pressure.
【作者单位】: 山东科技大学矿业与安全工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51274135,51428401)
【分类号】:TD745

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:1941634

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