采空区群蠕变突变三维力学模型构建及稳定性精确预测

• 作者: 任红岗 夏志远 汪旭光 谭卓英
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 采空区群 三维力学模型 蠕变突变 弹性力学 影响因子
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 地质工程? 土木工程
• 页码范围: 3114-3126
• 页数: 13页
• 分类号: TD8
• 字数: 6560字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2019.12.021

摘要

针对双向分层条式充填采矿法空区群特点,系统地构建顶板和矿柱为一体的三维空间力学模型,引入弹性力学和结构力学相关理论,推导出3种边界条件下顶板中心下沉挠度的曲线方程.综合运用突变和蠕变理论,从能量转化角度阐明采空区群突变机理,建立采空区群系统突变失稳计算流程,导出采空区群顶板蠕变微分方程,实现对采空区群突变失稳规律和稳定时限的精确预测,通过实例计算和数值模拟分析,验证其有效性.此外,全面分析影响采空区群稳定性的主控因子,并得出影响因子的影响程度.通过调节影响因子参数,可预测控制采空区群稳定性,选择最佳充填时机,优化采场结构参数.研究结果表明:采空区群系统稳定性与矿柱支撑面积率、矿柱峰值抗压强度、矿柱弹性模量呈正相关,与顶板均布荷载呈负相关;当顶板-矿柱系统处在固支模式时,采场参数对系统稳定性影响最显著;当采场参数足够大时,固支模型和简支模型对系统稳定性影响差距不明显.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	汪旭光		145	1527	19.0	32.0
2	谭卓英	北京科技大学土木与资源工程学院	54	526	13.0	21.0
3	任红岗		24	62	4.0	6.0
7	夏志远	北京科技大学土木与资源工程学院	2	0	0.0	0.0