爆破震动对上下交叠采空区隔层顶板的动力响应研究

发布时间：2017-12-19 22:18

  本文关键词：爆破震动对上下交叠采空区隔层顶板的动力响应研究　出处：《昆明理工大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：隔层顶板是上下交叠采空区相对薄弱的部分,顶板冒落是金属矿山地下开采中最严重的事故之一,不仅对井下作业人员的生命安全构成威胁,同时也对井下生产和地压管理产生重大影响。影响采空区顶板稳定性的因素有很多,其中应力重分布和爆破震动是最重要的两个因素。本文主要采用理论分析与数值模拟相结合的方法,从静力学和动力学两方面对上下交叠采空区隔层顶板在自重应力荷载以及爆破动力荷载作用下的稳定性进行了分析与研究。论文研究的主要内容有以下几方面：(1)基于前人对顶板稳定性研究的基础上分析总结了采空区顶板的冒落方式、冒落机理及影响因素以及爆破地震波的特征及其对采空区顶板造成的危害；(2)运用弹性力学中的薄板理论,将采空区的顶板受力系统简化为弹性薄板,对隔层顶板在均布静荷载作用下以及四边固支边界条件下的挠度、应力及安全厚度进行了计算和分析,用Matlab软件绘出顶板挠度和拉应力曲面图,并分析了跨度、厚度及上覆荷载对顶板挠度和内力的影响规律,并进行了工程实例分析；(3)利用弹性薄板振动理论推导出顶板在均布简谐脉冲动荷载作用下的位移和应力计算公式,分析了阻尼、动荷载强度、频率对顶板岩层动力响应的影响规律,并对采空区顶板在动静荷载共同作用下的动力响应进行了分析。(4)应用FLAC3D模拟软件建立采空区简化模型,分别针对采空区顶板在自重应力荷载下和在不同频率及不同振幅的地震波动荷载作用下的应力场、位移场和塑性区变化进行了模拟分析。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD327.2
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本文编号：1309643