欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:38280102
大小:248.05 KB
页数:4页
时间:2019-05-27
《基于弹性剪切梁模型的采场基本顶来压预报》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、万方数据第14卷第1期(总第86期)2009年2月煤矿开采CoalminingTechnologyV01.14No.1(SeriesNo.86)February2009基于弹性剪切梁模型的采场基本顶来压预报张向阳(渤海船舶职业学院,辽宁葫芦岛125000)[摘要】采场基本顶初次来压对工作面带来严重的矿山压力显现,对生产和人身安全造成严重威胁。将顶板剪切梁模型用于分析采场基本顶初次来压,确定了基本顶最大等效剪力所在位置,得到了基本顶初次垮落步距的计算公式。随着采空区跨度的不断增加,基本顶等效剪力不断增大。当最大等效剪力达到极限值时,基本顶初次来压,且基
2、本顶断裂位置出现在煤层内部。[关键词]采场;弹性剪切梁模型;初次来压;垮落步距[中图分类号]TD31[文献标识码]A[文章编号]1006-6225(2009)01-0083-02ForecastofBasicRoofWeightingBasedonElasticShearingBeamModelZHANGXiang.yang(BohaiShippingVocationCollege,Huludao125000,China)Abstract:Thefirstweightingofminingfieldwillresultinseriousundergr
3、oundpressurebehaviorwhichposesaseriousthreattosafetyofstaffandequipmenm.Elasticshearingbeammodelisappliedtoanalyzingthefirstweightingofbasicrooftofindthelocationofmaxi—mumequivalentshearstressinbasicroof.Computationequationoffirstcavingpaceofbasicroofisobtained.Withgobspanincre
4、as-ing,equivalentshearstressinbasicroofincreases.Whenthemaximumequivalentshearstressreacheslimit,basicrooffirstlyweightsandbrokenlocationofbasicroofisaheadofminingfacehorizontally.Keywords:miningfield;modelofelasticshearingbeam;firstweighting;cavingpace当工作面自开切眼向前推进时,破坏了原岩应力场的平衡
5、状态,引起了应力的重新分布。对近水平或缓斜的单一煤层,随工作面的推进,直接顶会呈现短期的悬空状态,逐渐发生离层,脱开母体,冒落堆积在采空区。随工作面继续推进,基本顶达到极限跨距而断裂,形成初次来压,对工作面带来严重的矿山压力显现,甚至危及生产和人身安全【lJ。在生产实践中对基本顶来压的预测、预报及防范工作必须高度重视。缪协兴口1等在采场基本顶Winkler弹性地基梁力学模型基础上,推导出了采场顶板下沉的广义速度,并求出了基本顶的超前断裂距,并根据采场工作面正常推进时顶板下沉速度是线性增长的,而一旦基本顶发生超前断裂后,下沉速度将急剧增加的原理,提出了
6、一种新的采场来压预测预报方法,并成功地用于煤矿顶板控制实践。但由于弹性地基梁模型计算复杂,用于工程实际不是十分方便。本文将顶板简化为弹性剪切梁模型旧o,认为煤层具有塑性软化性质,进行采场基本顶来压理论分析,为准确预报基本顶来压提供理论依据。1计算模型与基本方程如图1所示,工作面自开切眼向前推进,形成采空区,推进到一定距离时,直接顶垮落。直接顶与煤层厚度之和为h,采空区跨度为2Ⅱ,煤层置于刚性底板之上;基本顶厚度为日,承受沿戈轴均匀分布的上覆岩层压力q的作用。假设基本顶只产生剪切变形,等效剪切模量为G。忽略基本顶、直接顶与煤层之间的摩擦力,则基本顶与直
7、接顶之间只有沿彳轴方向的作用力P=p(z)。在P与q的共同作用下,基本顶产生的下沉量为拶=W(茗),基本Ⅳ-一顶板厚度;g一上覆岩层压力;_Il一直接顶与煤层厚度之和;2口一采空区跨度;2b--塑性软化区图l计算模型[收稿日期】2008—09—24[作者简介]张向阳(1966一),男,辽宁开原人,副教授,1989年毕业于辽宁工程技术大学.主要从事工程力学教学与研究工作。83万方数据总第86期煤矿开采2009年第1期顶挠度方程为:尝dx=掣产(1)2一G、17基本顶横截面内的等效剪力Q与挠度W之间的关系为堂=QdxG(2)G”7将煤层与直接顶看作一个整
8、体。假设直接顶与煤体材料是均质的,各向同性的。在压应力P的作用下产生压缩变形W。当P较小时,P=kw,k为直
此文档下载收益归作者所有