深井复合顶板离层分离及稳定性研究
Study on Stability and Separation of the Complex Roof in Deep Coal Mine Tunnels
深井复合顶板层间离层稳定是煤矿生产考虑的主要安全问题之一.顶板稳定处理不当会引起冒顶事故的发生,为了更合理地分析深井复合顶板离层,本文结合新集1608巷道工程实际,将深井复合顶板离层分为层间离层和塑性变形引起的离层两个主要方而.在对结构而的处理上,本文不同于以往的仅将其看做薄面的处理方式,而是作为两个有相互作用的平面来处理,利用ANSYS10.0提供的接触对单元,即刚性的目标面CONTA172和柔性的接触面TARGE169进行模拟.首先作者对现在深井复合顶板层间离层稳定的研究现状进行调研,分析已取得成果及不足;然后结合新集1608巷道工程实测,提出了将层间离层从总离层中分离出来的合理推论;进而在分析复合顶板层间离层机理的基础上,把弹性计算模型和弹塑性计算模型计算所得结果与工程实际作对比,选择与工程实际比较吻合的弹塑性计算模型;考虑到深井复合顶板离层受到复杂多重因素的影响,为综合考虑各主要因素不同影响状况,根据正交试验原理,制定6因素5水平的正交试验方案;最后分析数值模型的计算结果,主要包括结构面离层值,剪应力和法向应力值对计算结果进行分析,一方面得出结构面法向出现拉应力时结构面中心位置层间离层值作为临界值,另一方面,在诸多影响因素当中,复合顶板厚度和岩性显著影响结构面分离范围,巷道宽度和复合顶板厚度对层间离层临界值产生显着影响,复合顶板岩性和结构面性质对层间离层临界值影响较小.
- 作者：
- 闻广坤
- 学位授予单位：
- 安徽建筑工业学院
- 专业名称：
- 结构工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 吴德义
- 中图分类号：
- TD353
- 关键词：
- 深井复合顶板；结构面稳定；层间离层分离；结构面分离范围；层间离层临界值；正交试验；影响因素
- comple roof in deep coal mine tunnels； stability of the structuralsurface； separation of the complex roof； separation range of the structural surface； criticalvalue； orthogonal test； influencing factors