软硬互层岩体采场底板的应力分布及破坏特征研究
本文选题:应力分布 + 传递矩阵 ; 参考:《岩土力学》2017年S1期
【摘要】:考虑底板岩体分层特性,将采场底板视为弹性层状半无限平面体,采用传递矩阵法建立层状底板的应力计算模型。用Matlab编制了相应的计算程序,求解得到不同分层深度处的底板应力分布,根据Mohr-Coulomb准则判断底板塑性区分布。新建模型考虑了不同底板岩性及其组合条件,理论计算得到的底板破坏深度比传统方法更符合实际,建立不同的软硬互层采场底板模型,分析了岩体的软硬性质对采场底板应力分布和破坏特征的影响。研究结果表明,硬岩底板对支承压力具有降低和扩散作用,降低作用减小了底板深处应力,有效地抑制了采场底板破坏深度;扩散作用加大了下卧岩层的应力影响范围,导致下卧岩层破坏范围增加,软岩底板由于其承载能力弱,会加剧底板应力的集中程度,导致底板岩层的破坏深度和范围都大大增加。
[Abstract]:Considering the delamination characteristics of the floor rock mass, the stope floor is regarded as elastic layered and semi-infinite plane body, and the stress calculation model of the layered bottom plate is established by using the transfer matrix method. The corresponding calculation program is compiled with Matlab to obtain the stress distribution at different delamination depth. The plastic zone distribution of the bottom plate is judged according to the Mohr-Coulomb criterion. The new model takes into account different lithology of the floor and its combination conditions. The theoretical calculation results of the failure depth of the floor are more practical than those of the traditional method, and different soft and hard stope floor models are established. The influence of soft and hard rock mass on stress distribution and failure characteristics of stope floor is analyzed. The results show that hard rock floor has the effect of reducing and diffusing the supporting pressure, reducing the deep stress of the floor, effectively restraining the depth of failure of the floor of the stope, and increasing the influence range of the stress of the underlying rock by diffusion. Because of its weak bearing capacity, soft rock floor will increase the degree of stress concentration and increase the depth and scope of failure.
【作者单位】: 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(No.51174210,No.51574250)~~
【分类号】:TD322.1
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本文编号:1813201
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