大断面厚顶煤巷道顶板冒落破坏的上限分析

被引：20

作者：

王琦

王洪涛

李术才

王德超

江贝

张红军

李为腾

机构：

[1] 山东大学岩土与结构工程研究中心

[2] 山东省矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地

[3] 兖矿集团有限公司博士后科研工作站

来源：

岩土力学 | 2014年 / 35卷 / 03期

基金：

中国博士后科学基金; 高等学校博士学科点专项科研基金;

关键词：

厚顶煤; 顶板; Hoek-Brown强度准则; 塑性上限分析; 围岩应力;

D O I：

10.16285/j.rsm.2014.03.025

中图分类号：

TD327.2 [];

学科分类号：

0819 ;

摘要：

根据大断面厚顶煤巷道顶板的破坏特性,考虑了顶板围岩应力水平与支护荷载的影响,利用Hoek-Brown强度准则及其相关联的流动法则,构造出厚顶煤巷道顶板的冒落破坏机构。基于塑性力学中的上限分析方法,结合变分原理,推导得到了大跨度厚顶煤巷道顶板的冒落破坏机制,并以赵楼煤矿某巷道现场实践为例,分析了不同计算参数对顶板冒落破坏机制的影响。计算研究表明:随着岩体经验参数A、抗拉强度、抗压强度及支护荷载的增加,冒落体尺寸随之增大,而当岩体经验参数B、围岩应力及岩体重度增加时,冒落体尺寸则随之减小;冒落体尺寸代表了巷道顶板安全性能的大小,其尺寸越大,表明使巷道顶板发生冒落破坏所需外力功越多,顶板安全性能也越高;岩体经验参数B、围岩应力水平与支护荷载对顶板围岩破裂机制影响较为显著,参数B决定了冒落体的破裂形状,随着参数B的增加,冒落破裂迹线的曲率不断减小;增大支护阻力是提高顶板稳定性的有效途径,其研究结果可为大断面厚顶煤巷道支护设计提供一定的理论依据。

引用

页码：795 / 800

页数：6

共 19 条

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江贝 ;

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采矿与安全工程学报, 2012, 29 (01) :14-20

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