石膏矿矿柱-护顶层支撑体系的流变力学模型分析

• 作者: 刘秀敏 周意超 夏开宗 宋许根 蒋玄苇 陈从新
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 采矿工程 石膏矿 矿柱 护顶层 稳定时间
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 基础理论与实验研究
• 页码范围: 2923-2930
• 页数: 8页
• 分类号: O319.56
• 语种: 中文
• DOI: 10.16285/j.rsm.2017.10.020

摘要

采用房柱法开采石膏矿体,将石膏矿柱简化为满足西原模型的黏弹塑性体流变模型,采空区上部留设的护顶层简化为弹性矩形薄板,建立了石膏矿矿柱-护顶层支撑体系的流变力学体模型.在此模型的基础上推导了矿柱支撑下采空区护顶层受流变作用的挠度微分方程,并根据其在不同阶段的边界条件采用伽辽金方法对该微分方程进行了求解.研究结果表明:当作用在矿柱上的应力σ大于极限摩阻力σs时,石膏矿柱的塑性流变大变形将随时间逐渐增大,极易导致石膏矿柱-护顶层支撑体系破裂直至坍塌;所建立的考虑矿柱流变特性的石膏矿采空区矿柱-护顶层支撑体系力学模型,可以对支撑体系的稳定时间进行预测.