| 大断面厚顶煤巷道顶板冒落破坏的上限分析 |
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| 作者姓名： | 王琦 王洪涛 李术才 王德超 江贝 张红军 李为腾 |
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| 作者单位： | 1. 山东大学 岩土与结构工程研究中心,济南 250061;2.山东省矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地,山东 青岛 266590; 3. 兖矿集团有限公司 博士后科研工作站,山东 邹城 273500 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(No.51304125;No.51379114);中国博士后科学基金面上资助(No.2013M540548;No.2012M511028);矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地开放基金(No.MDPC2012KF11);山东省博士后创新项目专项资助(No.201301004);高等学校博士学科点专项科研基金-新进教师类(No.20130131120090)。 |
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| 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。
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| 关 键 词： | 厚顶煤 顶板 Hoek-Brown强度准则 塑性上限分析 围岩应力 |
| 收稿时间： | 2013-01-15 |
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