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题名建筑荷载作用下采空区顶板岩梁稳定性分析
被引量：28
- 1
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作者
邹友峰
柴华彬
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机构
河南理工大学测绘与国土信息工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第8期1473-1477,共5页
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基金
国家自然科学基金委员会与神华集团有限责任公司联合资助项目(U1261206)
国家自然基金资助项目(41102169)
河南省科技厅重点科技攻关资助项目(102102210196)
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文摘
为了给煤矿塌陷区土地的治理利用提供理论依据,对建筑荷载作用下采空区顶板岩梁的稳定性进行了分析研究。采空区顶板岩梁突变失稳过程是比较典型的偏离平衡态的非线性过程,将浅部开采老采空断裂的顶板岩梁概化为三铰拱式力学结构模型。通过力学分析,建立了顶板岩梁力学系统的总势能方程,利用突变理论,构建了采空区顶板岩梁失稳的尖点突变模型,获得了采空区顶板岩梁突变失稳的条件,并通过工程算例进行了分析和验证。研究结果表明,煤矿塌陷区地基的稳定性不仅与采动岩体受地面建筑荷载的影响程度有关,也与老采空区顶板岩层的稳定性有关。采空区顶板岩梁在地表建筑荷载扰动下,若满足稳定的条件,则顶板岩梁回转后仍然处于稳定平衡状态。否则,采空区顶板岩梁将发生突变失稳。
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关键词
建筑荷载
采空区
顶板岩梁
突变理论
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Keywords
building load
gob
roof rock beam
catastrophic theory
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分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
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题名机械施工荷载作用下采空区顶板稳定性研究
被引量：11
- 2
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作者
李玉飞
叶义成
刘晓云
胡南燕
罗斌玉
元宙昊
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机构
武汉科技大学资源与环境工程学院
冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室
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出处
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期133-138,共6页
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基金
国家自然科学基金资助(51574183)
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文摘
为保证采空区上方作业人员和采掘设备安全,采用力学分析方法,将浅埋采空区顶板概化为固支梁力学结构模型,建立地面机械施工荷载-采空区顶板系统总势能方程。基于突变理论,构建采空区顶板失稳的尖点突变模型,获得采空区顶板突变失稳判据,建立采空区顶板保持稳定情况下机械施工荷载计算模型,并进行实例验证。结果表明:采空区顶板岩梁所受侧向水平推力越大,岩梁弹性模量越小,采空区跨距越大,采空区顶板越容易发生突变失稳,其失稳的必要条件取决于顶板内部特性,与外部作用无关;地面施工荷载作用下采空区顶板失稳的充要条件取决于顶板内部特性和外部作用。
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关键词
突变理论
地面荷载
浅埋采空区
顶板岩梁
势能方程
失稳判据
稳定性
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Keywords
catastrophe theory
ground loading
shallow goaf
roof rock beam
potential energy equation
instability criterion
stability
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分类号
X936
[环境科学与工程—安全科学]
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题名大采高综采采场基本顶周期破断特征研究
被引量：6
- 3
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作者
王创业
纪洪广
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机构
北京科技大学土木与资源工程学院
内蒙古科技大学矿业研究院
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出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2019年第5期226-230,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51464036
51564048)
内蒙古自治区自然科学基金资助项目(2018MS05037)
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文摘
为研究支架和采空区垮落矸石对大采高综采采场基本顶周期破断的影响,引入了表征支撑作用的特征量,建立了基本顶顶板岩梁力学模型,分析了基本顶的周期破断特征。研究表明:相同支撑条件下,基本顶周期破断距会随着顶板的厚度增大、抗拉强度增大、荷载量减小而增大;相同开采条件下,基本顶破断距随着支架支护强度和控顶距、垮落矸石支撑力的增大而增大。结合现场实测数据,对基本顶周期破断特征进行了有效验证。
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关键词
大采高综采
基本顶
周期破断距
支撑作用
顶板岩梁
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Keywords
fully mechanized mining with large mining height
main roof
periodic fracture interval
supporting effect
roof rock beam
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分类号
TD323
[矿业工程—矿井建设]
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题名强动压巷道顶板离层全程演化机制分析研究
- 4
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作者
刘亚明
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机构
晋能控股煤业集团有限责任公司晋华宫煤矿
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出处
《山西煤炭》
2024年第3期115-122,共8页
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文摘
针对强动压巷道顶板离层问题,基于弹塑性及断裂力学原理,从理论角度分析了强动压巷道顶板离层全程演化机制,建立了两端固支岩梁力学模型,系统分析了反映离层机制的5大类表征量,对比论述了高静载及强动压2种应力条件下的离层演化机制,探讨了层间离层与岩梁不同破裂形态的共生关系。研究表明:强动压巷道在高地应力和强动压作用下,顶板岩梁由弹性状态向塑性或破裂性态进行不可逆的渐进演变或突变失稳,层间离层持续萌生扩展并与岩层自身累积的损伤裂缝交合贯通,顶板被迫进入“离层-破裂”“破裂-离层”及“离层-震荡-震裂”的恶性循环,产生极大的安全隐患;强动压巷道顶板岩梁结构必须保持较好的完整性、较大的厚跨比及较大的强度,形成“厚-硬-小”的强力承载结构,使顶板岩梁尽量保持弹性、控制塑性、防止破裂,确保顶板结构稳定及离层可控。
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关键词
顶板离层
高地应力
离层表征量
顶板破裂演化机制
顶板岩梁结构
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Keywords
roof separation
high geostress
separation indicators
roof cracking evolution mechanism
rock beam structure
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名基于微震监测的“滞后型”动力灾害控制技术研究
被引量：4
- 5
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作者
刘云鹏
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机构
中石化华北油气分公司石油工程技术研究院
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出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2017年第1期74-77,82,共5页
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文摘
为了研究某矿N2105工作面采空区后方进风巷发生"滞后型"动力灾害的原因,首先分别从力学角度、顶板岩梁组合角度和地质角度对该工作面发生"滞后型"动力灾害的原因进行了分析,其次采用FLAC3D数值模拟软件对理论分析结果进行验证,最后建立微震监测系统作为N2105工作面动力灾害的控制技术手段。研究结果表明,采空区后方进风巷发生"滞后型"动力灾害是由构造应力、煤柱侧向支承应力和采场后方支承应力相互叠加共同作用的结果;采用微震监测技术可以实现三维、实时、连续的动力灾害监测和预警工作,可为矿井动力灾害防治工作提供一定的指导和帮助。
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关键词
滞后型动力灾害
数值模拟
顶板岩梁组合
微震监测技术
构造应力
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Keywords
delayed dynamic disaster
numerical simulation
roof rock girder theory
microseismic monitoring technology
tectonic stress.
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分类号
TD32
[矿业工程—矿井建设]
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题名均质体中平顶型巷道顶部应力状况
- 6
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作者
惠兴田
曹萍
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机构
西安科技学院
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出处
《建井技术》
北大核心
2001年第2期19-20,25,共3页
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文摘
应用顶板连续岩梁假设 ,对平顶型巷道顶部应力状况进行了分析 ,阐明了平顶型巷道顶部拉应力区边界线为一椭圆曲线 ,提出了巷道顶部应力分布的 3个主要区域 。
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关键词
平顶型巷道
顶部应力状况
锚杆支护
顶板岩梁假设
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分类号
TD353.6
[矿业工程—矿井建设]
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