异形载荷–弹性基础基本顶板结构破断特征及稳定性分析 |
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引用本文: | 吕凯,何富连,许旭辉,翟文立,秦宾宾.异形载荷–弹性基础基本顶板结构破断特征及稳定性分析[J].岩石力学与工程学报,2023(4):930-947. |
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作者姓名: | 吕凯 何富连 许旭辉 翟文立 秦宾宾 |
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作者单位: | 1. 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院;2. 中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(51974317);;中央高校基本科研业务费专项资金资助(2021YJSNY01)~~; |
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摘 要: | 为了研究近距离煤层层间基本顶三维破断演化特征,建立异形载荷–弹性基础基本顶板结构周期破断力学模型,探究不同载荷作用下层间基本顶破断位置、破断类型和破断形态,并对破断结构进行空间稳定性分析,阐明直角梯形板块失稳灾变条件及其对主控因素的响应规律。结论如下:(1)基本顶破断形态与上覆载荷分布形式直接相关,在均布载荷作用下,基本顶发生“O-X”破断,形成1个类等腰梯形板块和2个弧三角块体;在边界煤柱–采空区单峰状载荷作用下,基本顶发生“■”破断,形成2个类直角梯形板块和2个弧三角块体;在孤岛煤柱驼峰状载荷作用下,基本顶发生“■”破断,类直角梯形板块间形成块裂区。(2)破断结构失稳判据显示,直角梯形板块存在滑落失稳和回转变形失稳2种失稳形式,且每种失稳形式具有整体失稳、单边失稳和不失稳3种灾变组合。(3)随上覆载荷q增大,滑落失稳系数(深入煤体长边K1、侧向直角边K2)减小,回转失稳系数(深入煤体长边K3、侧向直角边K4)增大,即载荷增大不利于板块保持稳定;板块断裂宽度w具有与载荷q类似的规律,但当断裂宽度达...
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关 键 词: | 采矿工程 近距离煤层 基本顶 板结构 载荷分布 弹性基础 周期破断 结构失稳 |
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