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沿空掘巷窄煤柱宽度确定 被引量:117
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作者 张科学 张永杰 +3 位作者 马振乾 毕文广 杨英明 李杨 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期446-452,共7页
沿空掘巷是我国煤矿回采巷道布置和维护的一种技术。本文针对具体生产地质条件,运用极限平衡理论、数值分析和现场工业性试验相结合的方法,通过应力场分析,得出:煤宽为3~5m时,垂直应力分布近似呈钝角三角形;煤宽为5~8m时,垂直... 沿空掘巷是我国煤矿回采巷道布置和维护的一种技术。本文针对具体生产地质条件,运用极限平衡理论、数值分析和现场工业性试验相结合的方法,通过应力场分析,得出:煤宽为3~5m时,垂直应力分布近似呈钝角三角形;煤宽为5~8m时,垂直应力分布近似呈锐角三角形;煤宽为8~10 m时,垂直应力分布近似呈梯形。通过位移场分析,得出煤柱向巷道内位移普遍大于向采空区侧位移,且随着煤柱宽度增大向巷道内位移增大,向采空区侧位移相对影响较小。最后得出沿空掘巷窄煤柱宽度的确定方法,即从上区段采空区侧向支承应力分布规律和应力场分布、位移场分布、巷道围岩变形与煤柱宽度的关系及窄煤柱宽度的极限平衡理论计算5个方面综合考虑窄煤柱的宽度,最终确定窄煤柱宽度为5m。现场工业性试验表明,沿空掘巷巷道变形大、破坏严重的现状得以改善。 展开更多
关键词 沿空掘巷 窄煤柱 巷道 煤柱宽度 应力场 位移场
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浅埋双孔平行隧道开挖围岩应力和位移分析 被引量:37
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作者 晏莉 阳军生 刘宝琛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期413-419,共7页
结合复变函数理论求解弹性力学平面带孔洞问题的优势,以及交替法简单的重复循环计算步骤,成功地解决了半无限平面内双孔平行圆形隧道开挖的弹性问题,并且借助于计算机编程,获得了隧道开挖后围岩的应力场和位移场。从附加面力的逼近精度... 结合复变函数理论求解弹性力学平面带孔洞问题的优势,以及交替法简单的重复循环计算步骤,成功地解决了半无限平面内双孔平行圆形隧道开挖的弹性问题,并且借助于计算机编程,获得了隧道开挖后围岩的应力场和位移场。从附加面力的逼近精度、迭代计算的收敛度以及洞周位移三个不同的方面,对计算精度进行了讨论。此外,通过工程实例分析,将现场实测的单孔和双孔隧道施工后产生的地表沉降值与理论计算结果相比较,发现两者吻合较好,其中地表产生的最大沉降值的计算结果与实测值的误差不超过5%。 展开更多
关键词 双孔平行隧道 交替法 复变函数 应力场 位移场
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中国现今区域构造应力场与地壳运动趋势分析 被引量:24
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作者 孙叶 谭成轩 《地质力学学报》 CSCD 1995年第3期1-12,共12页
本文对中国现今地壳形变场、断层位移场、地应力场、地质灾害场、地壳深部结构构造等分别研究和分区。首次较全面地论述了中国现今区域构造应力场的主要特征,讨论了中国现今地壳运动问题。对中国地壳运动的某些过程、时空发展演化及运... 本文对中国现今地壳形变场、断层位移场、地应力场、地质灾害场、地壳深部结构构造等分别研究和分区。首次较全面地论述了中国现今区域构造应力场的主要特征,讨论了中国现今地壳运动问题。对中国地壳运动的某些过程、时空发展演化及运动规律的新认识,为中国地壳运动理论补充了现今构造应力场资料,同时也为国民经济规划、减灾防灾提供了依据。 展开更多
关键词 构造应力场 地形变场 断层位移场 地壳运动
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土体内空穴球形扩张问题的一般解及应用 被引量:13
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作者 李月健 陈云敏 凌道盛 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期93-98,共6页
根据土塑性力学的基本原理 ,首次解得了土体内空穴球形扩张时塑性区范围大小的理论计算公式 ,进而得到了空穴球形扩张时引起周围土体内塑性区和弹性区应力场和位移场的解析解 ,塑性区内弹性和塑性体积变化、总塑性体积变化和总弹性体积... 根据土塑性力学的基本原理 ,首次解得了土体内空穴球形扩张时塑性区范围大小的理论计算公式 ,进而得到了空穴球形扩张时引起周围土体内塑性区和弹性区应力场和位移场的解析解 ,塑性区内弹性和塑性体积变化、总塑性体积变化和总弹性体积变化以及它们的比例。经与工程测试数据对比 ,二者比较接近 ,说明该计算方法具有实用价值。另外还就土体参数变化和不同排水条件对空穴球形扩张各种结果的显著影响进行了分析。 展开更多
关键词 空穴扩张 应力场 位移场 解析解 土体
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断层滑移活化诱发巷道冲击地压机理研究 被引量:23
5
作者 张科学 何满潮 姜耀东 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第2期12-20,64,共10页
针对具有断层构造特征的生产地质条件,运用相似模拟、数值分析和现场工业性试验相结合的研究方法,通过相似模拟试验,得到了采动影响断层作用下距工作面28 m断层发生滑移活化,此过程分失稳期、滑移期和活化期;断层易失稳滑移破碎区域是... 针对具有断层构造特征的生产地质条件,运用相似模拟、数值分析和现场工业性试验相结合的研究方法,通过相似模拟试验,得到了采动影响断层作用下距工作面28 m断层发生滑移活化,此过程分失稳期、滑移期和活化期;断层易失稳滑移破碎区域是交界区、直接顶区和基本顶区,断层失稳滑移加剧巷道变形,断层活化致使巷道底鼓突变,甚至发生底板冲击。通过数值计算分析,得出了断层下盘围岩比断层上盘围岩应力易转移,能量易积聚和释放;断层下盘巷道底鼓约为断层上盘的1.8倍;指出了断层滑移活化过程中巷道底鼓变形最为严重,右帮变形次之,顶板下沉和左帮变形较小。最后提出了断层滑移活化诱发巷道冲击地压机理。 展开更多
关键词 断层 巷道 冲击地压 应力场 位移场 能量场
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扩底桩的应力与变形机理分析 被引量:12
6
作者 叶萌 宰金璋 汪中卫 《结构工程师》 1998年第4期35-41,共7页
本文运用弹塑性有限元分析了扩底桩的荷载传递特性,并通过对其应力场和位移场的分析,指出扩底桩桩底土的竖向应力和竖向位移向桩底集中且收敛快,影响范围小,有效压缩层薄等特点,从而为在有良好浅埋持力层的软土地区应用扩度桩提供... 本文运用弹塑性有限元分析了扩底桩的荷载传递特性,并通过对其应力场和位移场的分析,指出扩底桩桩底土的竖向应力和竖向位移向桩底集中且收敛快,影响范围小,有效压缩层薄等特点,从而为在有良好浅埋持力层的软土地区应用扩度桩提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 弹塑性有限元 扩底桩 灌注桩 荷载传递 应力场
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利用数值仿真系统实现支盘桩的荷载传递性状 被引量:12
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作者 钱德玲 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期68-72,共5页
在试验资料的基础上采用了三维有限元数值仿真技术 ,再现了新型支盘桩的受力机理、荷载传递性状和荷载作用下应力场及位移场的变化规律。在此基础上 ,根据应力场及位移场变化的范围 ,指出了支盘桩的最佳盘间距、桩间距 。
关键词 荷载传递规律 数值仿真 应力场 位移场 优化设计
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单轴压缩条件下平行双裂隙演化机理的颗粒流分析 被引量:17
8
作者 李勇 蔡卫兵 +2 位作者 朱维申 董振兴 张强勇 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3035-3045,共11页
基于离散元理论,研究含平行双裂隙的水泥砂浆试件在不同裂隙倾角和单轴压缩下裂纹萌生、扩展、搭接及贯通机理,并从应力场和位移场的角度分析裂纹扩展演化规律。研究结果表明:当裂隙倾角α=30°时,翼裂纹在最大应力降的作用下沿着... 基于离散元理论,研究含平行双裂隙的水泥砂浆试件在不同裂隙倾角和单轴压缩下裂纹萌生、扩展、搭接及贯通机理,并从应力场和位移场的角度分析裂纹扩展演化规律。研究结果表明:当裂隙倾角α=30°时,翼裂纹在最大应力降的作用下沿着垂直裂隙平面方向扩展至一定长度后将保持较长时间不变,直到次生裂纹大量出现后,裂隙外侧的翼裂纹才会在最大拉应力的作用下沿着最大加载方向继续扩展;在萌生初期,次生裂纹的出现会削弱了裂隙尖端的压应力集中效应,同时抑制裂隙内侧翼裂纹的扩展,最大拉应力集中在裂隙之间导致次生裂纹一般都是瞬时成片出现,且形成的裂纹的宽度远大于翼裂纹的宽度;翼裂纹主要是由颗粒之间的相对拉伸或直接拉伸产生;次生裂纹SC-1以拉裂纹的形式优先出现在裂隙尖端R1和R2之间,随着轴向应力增加,SC-1处萌生的新裂纹为拉剪复合型裂纹。 展开更多
关键词 裂纹扩展 离散元 应力场 位移场
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粘弹塑性冻结壁计算理论研究 被引量:15
9
作者 李栋伟 张世银 +1 位作者 汪仁和 崔灏 《煤炭工程》 北大核心 2006年第1期60-62,共3页
通过简单应力状态下冻土蠕变试验的研究,得出两淮地区冻土蠕变可以采用维亚洛夫经验本构模型来描述;由应力强度和应变强度等弹塑性力学概念,建立复杂应力状态下冻土的粘弹性蠕变本构方程,并且采用粘弹塑性理论推导了粘弹区和塑粘区冻结... 通过简单应力状态下冻土蠕变试验的研究,得出两淮地区冻土蠕变可以采用维亚洛夫经验本构模型来描述;由应力强度和应变强度等弹塑性力学概念,建立复杂应力状态下冻土的粘弹性蠕变本构方程,并且采用粘弹塑性理论推导了粘弹区和塑粘区冻结壁的扩展规律,论文公式能对冻结壁应力场和位移场进行粘弹塑性分析,为冻结法凿井工程设计提供参考。 展开更多
关键词 蠕变 应力场 位移场 冻结壁
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2017年九寨沟M_S7.0地震对周围地区的静态应力影响 被引量:15
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作者 靳志同 万永革 +3 位作者 刘兆才 黄骥超 李瑶 杨帆 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1282-1299,共18页
基于九寨沟M_S7.0地震的破裂模型及均匀弹性半空间模型,本文计算了该地震在周围主要活动断层上产生的库仑应力变化、在周围地区产生的应力场和位移场和同震库仑应力变化对余震的触发.结果表明:(1)九寨沟地震造成虎牙断裂中段库仑破裂应... 基于九寨沟M_S7.0地震的破裂模型及均匀弹性半空间模型,本文计算了该地震在周围主要活动断层上产生的库仑应力变化、在周围地区产生的应力场和位移场和同震库仑应力变化对余震的触发.结果表明:(1)九寨沟地震造成虎牙断裂中段库仑破裂应力有较大增加,已经超过0.01 MPa的阈值,虎牙断裂北段、塔藏断裂中段和岷江断裂北段北部的库仑破裂应力有较大降低,因此尤其要注意虎牙断裂中段的危险性.(2)水平面应力场在该地震震中东西两侧增加(拉张),张应力起主要作用.在震中南北两侧降低(压缩),压应力起主要作用.从水平主压和主张应力方向来看,均呈现出条形磁铁的磁场形态.从剖面上的应力场来看,在上盘的面膨胀区域内,大部分点的主张应力方向与地表是垂直的,在其他区域内,主张应力和主压应力均以震中为中心,向外呈辐射状.(3)从地表水平位移场来看,震中东西两侧物质朝震中位置汇聚,南北两侧物质向外流出,在震中处的最大水平位移量达43mm.从地表垂直位移场来看,震中南北两侧出现明显的隆升,隆升最大值达56.8mm.震中东西两侧出现明显的沉降,沉降最大值达74.5mm.从剖面的位移场来看,九寨沟地震为左旋走滑地震,且有一定的正断成分.由分析可以推测该断层破裂在大致22~26km的深度上就截止了.并推测下盘物质运动的动力来自震源北东东方向(四川块体)深度在6~30km的下盘下层物质,上盘物质运动的动力来自震源北西西方向(巴颜喀拉块体)深度在0~6km的上盘上层物质.(4)通过计算不同深度上主震对余震的触发作用可知,主震后的最大余震受到了主震的触发作用,多数其他余震也受到主震的触发作用.主震的发生促使了库仑应力增加地区余震的发生,抑制了一部分库仑应力减少地区余震的发生. 展开更多
关键词 九寨沟地震 震源破裂模型 库仑应力 应力场 位移场
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干砂强夯动力特性的细观颗粒流分析 被引量:14
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作者 贾敏才 王磊 周健 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期871-878,共8页
通过引进和开发二维颗粒流程序,基于相似理论建立了可以模拟砂土地基强夯加固的细观颗粒流模型,结合小比尺室内细观模型试验,从颗粒细观力学角度入手对干砂在强夯冲击加固过程中的动力反应特性进行了数值模拟。结果表明,数值模拟结果与... 通过引进和开发二维颗粒流程序,基于相似理论建立了可以模拟砂土地基强夯加固的细观颗粒流模型,结合小比尺室内细观模型试验,从颗粒细观力学角度入手对干砂在强夯冲击加固过程中的动力反应特性进行了数值模拟。结果表明,数值模拟结果与试验结果有较好的一致性,利用颗粒流模型可以很好地模拟干砂在冲击荷载作用下的锤底动接触应力、颗粒间动接触应力和颗粒位移场分布情况,并可以实时跟踪颗粒的变位及接触应力变化,实现从细观角度揭示干砂强夯动力响应特性,研究工作为今后砂土强夯加固宏细观机制研究提供了一条新的思路。 展开更多
关键词 强夯 干砂 颗粒流 动应力 位移场
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周期性Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的应力强度因子 被引量:12
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作者 胡卫华 吕运冰 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 北大核心 2002年第1期123-125,共3页
解析法求解复合型裂纹的应力强度因子是断裂力学基础研究中极富挑战性的困难问题 .文中用 Westergaard应力函数法先求解出周期性 型和 型裂纹的应力强度因子及应力场 ,在此基础上 ,针对周期性共线 - 复合型裂纹 ,得到了满足控制方程... 解析法求解复合型裂纹的应力强度因子是断裂力学基础研究中极富挑战性的困难问题 .文中用 Westergaard应力函数法先求解出周期性 型和 型裂纹的应力强度因子及应力场 ,在此基础上 ,针对周期性共线 - 复合型裂纹 ,得到了满足控制方程和边界条件的 Westergaard应力函数解 ,进而导出其应力强度因子的表达式 ,为工程问题中裂纹群的研究提供了新思路 . 展开更多
关键词 周期裂纹 应力强度因子 应力场 位移场
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基于流固耦合理论的隧道围岩稳定性分析 被引量:13
13
作者 徐建国 于松聆 +1 位作者 王刚 刘成成 《水利与建筑工程学报》 2018年第4期62-67,共6页
研究了不同围岩等级、埋深条件下,考虑流固耦合效应时,隧道开挖后围岩渗流场、应力场、位移场及塑性区的分布特征,探讨了流固耦合效应对围岩稳定性的影响。与非耦合条件下计算结果的对比分析表明,流固耦合效应对开挖后的围岩稳定性具有... 研究了不同围岩等级、埋深条件下,考虑流固耦合效应时,隧道开挖后围岩渗流场、应力场、位移场及塑性区的分布特征,探讨了流固耦合效应对围岩稳定性的影响。与非耦合条件下计算结果的对比分析表明,流固耦合效应对开挖后的围岩稳定性具有较显著的影响。 展开更多
关键词 流固耦合 渗流场 应力场 位移场 围岩稳定
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复合材料储能飞轮应力位移场分析及与均质材料飞轮比较 被引量:10
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作者 李成 常向前 +1 位作者 郑艳萍 孟令启 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1168-1172,共5页
根据非均质各向异性弹性理论建立了复合材料飞轮的计算模型,得到了复合材料飞轮在工作转速情况下应力和位移计算的解析公式,给出了任一点的径向、环向应力及径向位移。并按照所建立的计算模型对不同材料对应力、位移分布的影响进行了分... 根据非均质各向异性弹性理论建立了复合材料飞轮的计算模型,得到了复合材料飞轮在工作转速情况下应力和位移计算的解析公式,给出了任一点的径向、环向应力及径向位移。并按照所建立的计算模型对不同材料对应力、位移分布的影响进行了分析比较。 展开更多
关键词 复合材料飞轮 均质材料飞轮 高速旋转 惯性力 应力场和位移场
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浅埋暗挖隧道施工过程数值模拟分析 被引量:10
15
作者 何桥 叶明亮 +1 位作者 田凯 苟巧妮 《水利与建筑工程学报》 2015年第6期36-41,共6页
为了分析浅埋暗挖隧道施工过程中围岩稳定性,以贵阳地铁1号线8标段浅埋隧道暗挖区间为工程背景,运用ADINA有限元软件建立二维分析模型,对隧道中隔墙法施工过程进行动态模拟。结合数值模拟结果与现场监测数据分析了施工过程中围岩应力、... 为了分析浅埋暗挖隧道施工过程中围岩稳定性,以贵阳地铁1号线8标段浅埋隧道暗挖区间为工程背景,运用ADINA有限元软件建立二维分析模型,对隧道中隔墙法施工过程进行动态模拟。结合数值模拟结果与现场监测数据分析了施工过程中围岩应力、位移的变化情况,偏压作用及软弱夹层对隧道施工的影响。研究表明,中隔墙法施工能够很好地控制地层变形,但该法中4部开挖对拱顶、地表变形影响较大,施工时应引起重视。 展开更多
关键词 隧道开挖 ADINA 应力场 位移场 地表沉降 拱顶沉降 水平位移 监控数据
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1500mm冷轧机组机架有限元分析计算 被引量:5
16
作者 姜世平 许崇勇 朱剑非 《重型机械》 2007年第1期49-52,共4页
对1 500 mm冷连轧机组轧机机架进行受力分析,建立了机架有限元分析计算模型,应用ANSYS软件分析计算了单机架的应力场、位移场。计算结果表明:最大应力位于机架底部与地面连接部位,适当增加该部位的过渡圆角,可有效降低应力值。
关键词 系统刚度 应力场 位移场
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百色水利枢纽大坝应力应变分析 被引量:5
17
作者 廖俊刚 张小飞 《红水河》 1997年第2期15-20,共6页
百色大坝为全断面碾压混凝土重力坝,最大坝高130m,长700m。大坝地基地质条件复杂。初步设计阶段采用平面或空间有限元法对各种设计工况及假定的极端不利工况进行应力应变分析。分析计算成果表明,大坝是安全的;
关键词 碾压混凝土 重力坝 应力场 位移场 大坝
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穿越铁路的地道结构与土相互作用的数值模拟 被引量:9
18
作者 杜守继 朱建栋 《地下空间与工程学报》 CSCD 2005年第2期242-246,共5页
借助有限元数值方法来模拟地道桥结构与土的相互作用,为能真实地描述两者间相互作用,分别对结构和土体工作性态的影响,采用三维实体建模方法模拟在列车荷载和无荷载两种工况下空间范围内地道桥结构与周围土体的位移、应力分布特征。数... 借助有限元数值方法来模拟地道桥结构与土的相互作用,为能真实地描述两者间相互作用,分别对结构和土体工作性态的影响,采用三维实体建模方法模拟在列车荷载和无荷载两种工况下空间范围内地道桥结构与周围土体的位移、应力分布特征。数值模拟结果表明,列车荷载满布情况下,地道结构顶板跨中产生向下最大挠度,而最大拉应力处于顶板跨中内侧和底板跨中内侧。模拟结果为地道桥结构设计提供了可靠的分析依据。 展开更多
关键词 相互作用 地道结构 数值模拟 穿越铁路 列车荷载 模拟结果 最大拉应力 数值方法 工作性态 周围土体 空间范围 建模方法 三维实体 分布特征 最大挠度 结构设计 桥结构 有限元 地道桥 顶板
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基于ABAQUS和正交试验的隧道围岩稳定性分析 被引量:9
19
作者 王军祥 孙姣姣 陈四利 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2018年第4期474-480,共7页
在城市地铁施工过程中,为了保证围岩的稳定性,以某市地铁10号线某车站区间作为研究对象,采用CRD法进行施工,利用有限元软件ABAQUS建立隧道三维模型,经过数值模拟计算得到在不同施工时步下围岩应力场、位移场和衬砌的受力情况.在数值模... 在城市地铁施工过程中,为了保证围岩的稳定性,以某市地铁10号线某车站区间作为研究对象,采用CRD法进行施工,利用有限元软件ABAQUS建立隧道三维模型,经过数值模拟计算得到在不同施工时步下围岩应力场、位移场和衬砌的受力情况.在数值模拟的基础上运用正交设计法分析影响围岩稳定性的因素.结果表明,随着隧道在不同施工时步下进行开挖,围岩的应力呈现逐渐降低的趋势,围岩的位移呈现逐渐增大的趋势.通过极差和方差分析,得到影响围岩稳定性因素的重要性排序依次为弹性模量、粘聚力、泊松比、内摩擦角和膨胀角. 展开更多
关键词 地铁隧道 数值模拟 正交试验 三维模型 应力场 位移场 极差法 方差法
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沿空掘巷窄煤柱合理宽度设计研究 被引量:9
20
作者 张凯 《能源与环保》 2019年第11期159-162,166,共5页
为了研究沿空掘巷窄煤柱合理宽度留设问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论计算了窄煤柱的宽度,推导出了窄煤柱留设的合理宽度的计算公式;然后数值模拟了不同宽度的窄煤柱下围岩应力分布规律、窄煤柱水平位移场以及巷道围岩变... 为了研究沿空掘巷窄煤柱合理宽度留设问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论计算了窄煤柱的宽度,推导出了窄煤柱留设的合理宽度的计算公式;然后数值模拟了不同宽度的窄煤柱下围岩应力分布规律、窄煤柱水平位移场以及巷道围岩变形量规律,最终确定某煤矿的沿空留巷的窄煤柱留设宽度为5 m。研究为综放开采区段煤柱宽度的确定提供了指导。 展开更多
关键词 沿空掘巷 窄煤柱 合理宽度 应力分布 水平位移场 围岩变形量
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