申请/专利权人：安徽理工大学

申请日：2015-08-31

公开（公告）日：2021-04-13

公开（公告）号：CN105160174B

主分类号：G06F30/20(20200101)

分类号：G06F30/20(20200101);G06F119/14(20200101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.13#授权;2016.01.13#实质审查的生效;2015.12.16#公开

摘要：本发明公开了一种能考虑承压水压力作用下的采场底板破坏深度的计算方法，包括以下步骤：1）选取模型计算范围；2）分别定义支撑压力和底板水压力的作用范围和荷载分布形式；3）定义计算范围内底板岩体材料属性；4）设定底板应力分量是由矿压和水压引起的附加应力和原岩应力的叠加；5）依据弹性半空间理论符拉芒解和明德林解推导出由支撑压力和水压力作用下的底板附加应力分量；6）根据应力求解结果，选择带拉伸屈服的mohr‑coulomb准则对底板破坏深度进行计算，得出底板剪切和拉伸破坏深度和范围。与现有解析解方法相比，本发明考虑了底板承压水压力的作用，更加符合实际情况。

主权项：1.一种能考虑承压水压力作用下的采场底板应力分量及破坏深度的计算方法，其特征在于,包括以下步骤：1）选取模型计算范围；模型建立的原则为：沿工作面推进方向，建立采场力学模型，同时要满足平面应变求解条件，即工作面推进长度应是其斜长的14或更小；沿模型竖向，模型高度取决底板隔水层厚度；2）分别定义支撑压力和底板水压力的作用范围和荷载分布形式；支撑压力等效为一定宽度的均布荷载，其载荷集度为n+1γh2，γ为上覆岩土体平均重度；h为煤层埋深；n为最大应力集中系数，取值2-3；等效区的宽度为采空区端部到支撑压力峰值位置处这一距离的两倍；底板承压水视为均布荷载，其作用范围为采空区长和两边等效支撑压力作用宽度之和；3）定义计算范围内底板岩体材料属性；模型材料属性为均质各向同性的弹性体，岩体塑性屈服符合mohr-coulomb屈服准则和最大拉应力屈服准则；4）设定底板应力分量是由矿压和水压引起的附加应力和原岩应力的叠加；5）依据弹性半空间理论符拉芒解和明德林解推导出由支撑压力和水压力作用下的底板附加应力分量；具体为：水压力在底板中引起的附加应力的求解，可以以由明德林解推导出的弹性半空间体内竖向均布线荷载作用时产生的附加应力解为基础，在条形荷载作用宽度上运用积分法可求出，其应力分量为： 式中，p为水压力；d为底板隔水层厚度；v为底板岩体的泊松比；l1为等效支撑压力区宽度；l2为采空区左端坐标原点到前方等效支撑压力区右端的长度；z为煤层底板下任一深度；x为距采空区左端坐标原点任一水平方向长度；ξ为积分变量，[-l1l2]为其积分范围；Δσx2、Δσz2以及Δτxz2分别为由水压力引起的水平方向应力增量、竖向应力增量和剪应力增量；6）根据应力求解结果，选择带拉伸屈服的mohr-coulomb准则对底板破坏深度进行计算，得出底板剪切和拉伸破坏深度和范围。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 安徽理工大学 能考虑承压水压力作用下的采场底板破坏深度的计算方法

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