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有限元極限分析法探討裂隙拱形成機(jī)理

  • 【作者】雷文杰; 張瑤; 孫欽昂;
  • 【摘要】以平面應(yīng)變條件下Drucker-Prager為屈服準(zhǔn)則,并給出強(qiáng)度增加系數(shù)的適用范圍;采用有限元極限分析法,不斷增加煤層、上覆巖層強(qiáng)度以至上覆巖層處于極限平衡狀態(tài),上覆巖層出現(xiàn)連續(xù)、貫通的塑性區(qū),說(shuō)明上覆巖層存在"塑性體"拱狀結(jié)構(gòu);裂隙拱結(jié)構(gòu)水平應(yīng)力高于垂直應(yīng)力、拱腳應(yīng)力高于拱頂,符合拱結(jié)構(gòu)受力特征。開(kāi)采跨度增加,煤壁支撐壓力不斷增加,采空區(qū)底板支撐應(yīng)力非常有限;裂隙拱跨度增加,拱高不斷增加,拱跨比逐漸降低,說(shuō)明采動(dòng)對(duì)裂隙拱拱高的影響是有一定范圍的。
  • 【關(guān)鍵詞】強(qiáng)度變換; 有限元極限分析; 裂隙拱; 支撐壓力;

以平面應(yīng)變條件下Drucker-Prager為屈服準(zhǔn)則,并給出強(qiáng)度增加系數(shù)的適用范圍;采用有限元極限分析法,不斷增加煤層、上覆巖層強(qiáng)度以至上覆巖層處于極限平衡狀態(tài),上覆巖層出現(xiàn)連續(xù)、貫通的塑性區(qū),說(shuō)明上覆巖層存在"塑性體"拱狀結(jié)構(gòu);裂隙拱結(jié)構(gòu)水平應(yīng)力高于垂直應(yīng)力、拱腳應(yīng)力高于拱頂,符合拱結(jié)構(gòu)受力特征。開(kāi)采跨度增加,煤壁支撐壓力不斷增加,采空區(qū)底板支撐應(yīng)力非常有限;裂隙拱跨度增加,拱高不斷增加,拱跨比逐漸降低,說(shuō)明采動(dòng)對(duì)裂隙拱拱高的影響是有一定范圍的。

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