基于统一强度理论的采场充填研究

发布时间：2023-06-05 05:21

　　采空区充填体对提高采场地表稳定性、减少采矿损失率等方面起着重要作用,使得采场充填在矿业工程中的应用越来越广泛。采场充填计算主要集中在控制采场充填成本及充填体稳定性两个方面,对采场充填料所需粘聚力及充填体安全系数的研究多依据Mohr-Coulomb强度准则,未考虑中间主应力材料强度提高的积极影响。本文基于考虑中间主应力的统一强度理论,综合考虑充填顺序、采场侧壁摩擦效应等因素影响,建立了大、小高宽比两种失稳模型下采场充填体安全系数及充填料所需粘聚力的多种理论解答,并进行了相关验证和参数影响特性分析。本文的主要研究内容及结论,如下:(1)对采场充填体应力状态进行分析,提出了充填体的水平应力表达式,并依据统一强度理论的抗剪强度公式及充填体两种失稳模型,推导了采场充填料所需粘聚力和充填体安全系数的解析解,通过与模型试验对比、特例退化,验证了所得解析解的正确性,并探讨了各因素对充填料所需粘聚力和充填体安全系数的影响。(2)综合考虑中间主应力、采场充填顺序及后壁粘结力等因素,建立了两种失稳模型下采场充填料所需粘聚力和充填体安全系数的解析解,并对所得解析解进行工程易用性简化,通过与以往文献结果的对比,...

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 采场充填应力分布研究现状
        1.2.2 充填体稳定性研究现状
        1.2.3 统一强度理论在岩土工程中应用现状
    1.3 现有研究存在的不足
    1.4 本文主要研究内容及创新点
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 主要创新点
第二章 采场充填理论基础
    2.1 引言
    2.2 四种采场充填解答
        2.2.1 Mitchell解答
        2.2.2 修正Mitchell解答
        2.2.3 广义解答
        2.2.4 Li解答
    2.3 统一强度理论
    2.4 本章小结
第三章 采场一次充填统一解
    3.1 引言
    3.2 采场充填计算
        3.2.1 大高宽比失稳模型
        3.2.2 小高宽比失稳模型
    3.3 可比性分析与模型试验验证
        3.3.1 可比性分析
        3.3.2 模型试验验证
    3.4 参数影响分析
        3.4.1 中间主应力
        3.4.2 几何参数
        3.4.3 侧壁摩擦效应
        3.4.4 顶部超载
    3.5 本章小结
第四章 采场顺序充填统一解
    4.1 引言
    4.2 基本假定
    4.3 采场充填计算
        4.3.1 大高宽比失稳模型
        4.3.2 小高宽比失稳模型
        4.3.3 简化计算
    4.4 应用示例及可比性分析
        4.4.1 应用示例
        4.4.2 可比性分析及退化验证
    4.5 参数分析
        4.5.1 中间主应力
        4.5.2 后壁粘结力
        4.5.3 几何参数
        4.5.4 顶部超载
    4.6 本章小结
第五章 考虑侧壁摩擦效应的采场顺序充填统一解
    5.1 引言
    5.2 采场充填计算
        5.2.1 大高宽比失稳模型
        5.2.2 小高宽比失稳模型
        5.2.3 简化计算
    5.3 应用示例与退化验证
        5.3.1 应用示例
        5.3.2 退化验证
    5.4 参数分析
        5.4.1 侧壁摩擦效应
        5.4.2 中间主应力
        5.4.3 几何参数
        5.4.4 后壁粘结力
        5.4.5 顶部超载
    5.5 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3831766