高位硬厚岩层弹性基础边界下破断规律的演化特征

• 作者: 张培鹏 武泉林 王普 蒋金泉
• 来源期刊: 中国矿业大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高位硬厚岩层 弹性基础 正交梁 破断步距 基础变形效应
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 页码范围: 490-499
• 分类号: TD325
• 语种: 中文

摘要

以某矿首采工作面上覆高位岩浆岩条件为背景,根据高位硬厚岩层的空间结构及边界基础特征,建立了高位硬厚岩层弹性基础支承下的Winkler基础正交梁力学模型,推导出高位硬厚岩层走向和倾向的弯矩及挠度表达式,得到了特征弯矩及其位置的计算式,分析了特征弯矩在工作面推进过程中的演化规律.研究表明:高位硬厚岩层在边界基础支承下,走向及倾向的最大弯矩和起始破断位置在采空区中部,具有边界基础变形效应.初次破断步距随工作面长度的增加呈现似“W”型变化趋势,并分为稳定、步距变化和步距稳定3个阶段;随弹性基础特征参数β的增大呈现单调递增的变化趋势.采用弹性基础正交梁理论可预测高位硬厚岩层的破断步距,并通过工程实例验证了考虑边界弹性基础变形效应是合理的.