文档名：大采高长壁工作面顶板垮落的裂纹板力学模型
针对大采高长壁工作面顶板垮落在空间上具有局部、分段和迁移的特征,结合煤岩体地质特征,将长壁工作面顶板视为含有一定数量边裂纹的弹性薄板,利用弹性力学中的薄板理论建立了裂纹板力学模型.以周期来压过程中长壁工作面的来压规律为研究对象,将弹性薄板在工作面推进过程中的破坏分为裂纹扩展、塑性铰失效和铰接板失稳三个阶段,利用断裂力学和弹塑性力学理论研究了各阶段顶板失稳的条件,求得了使裂纹开裂扩展的应力强度因子K1和裂纹的起裂荷载q的计算公式;得到了第二个阶段中造成塑性铰失效的极限荷载p*;通过分析薄板间的连接及破坏过程研究了第三个阶段铰接板的失稳过程.顶板破坏的三阶段力学分析方法合理地解释了工作面长度方向上顶板的来压特征;顶板第一次垮落完成后,由于应力转移,造成应力集中作用,使得长壁顶板未破断部分再次经历裂纹扩展、塑性铰失效、铰接板失稳这三个破坏过程;造成来压从破坏部位向两边迁移,形成了长壁工作面周期来压过程中矿压显现的迁移特征.研究结果从理论上解释了工作面长度方向上的顶板垮落及来压规律.并结合具体工作面监测信息对理论分析结果进行了验证.
作者：杨登峰 陈忠辉 孙建伟 王利楠 高钦
作者单位：青岛理工大学理学院,青岛266033中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083
母体文献：第三届全国环境土工学术研讨会论文集
会议名称：第三届全国环境土工学术研讨会
会议时间：2016年11月11日
会议地点：南京
主办单位：中国土木工程学会,中国土工合成材料协会
语种：chi
分类号：
关键词：煤矿开采 顶板垮落 裂纹板力学模型 弹塑性力学
在线出版日期：2021年11月24日
基金项目：
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