申请/专利权人：辽宁工程技术大学

申请日：2020-10-22

公开（公告）日：2024-02-06

公开（公告）号：CN112287578B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F111/10;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.06#授权;2021.02.23#实质审查的生效;2021.01.29#公开

摘要：本发明提供了一种端帮开采条件下边坡稳定性计算方法，基于非贯通断续结构面理论，将端帮开采区域划分为空区，塑性屈服区以及弹性核区，通过整个剪切面空区、屈服区和弹性核区多占比例系数，对比莫尔‑库伦强度理论方程，推导演化弱层内聚力和演化弱层内摩擦角表达式；并沿煤柱走向将煤柱划分为若干条块，构建数值模拟计算模型，并计算随采深增加在不同支承应力及目标时间强度相互作用下，目标时间内聚力、目标时间内摩擦角以及煤柱两侧塑性区宽度，并研究煤柱两侧塑性曲宽度的变化规律，根据确立的演化弱层抗剪强度参数，基于刚体极限平衡法原理，对端帮开采条件下边坡稳定性进行定量分析，定量分析端帮开采对边坡稳定性的影响。

主权项：1.一种端帮开采条件下边坡稳定性计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：基于非贯通断续结构面理论，将端帮开采区域划分为空区，煤柱塑性屈服区以及煤柱弹性核区，通过计算整个剪切面空区、煤柱塑性屈服区和煤柱弹性核区占比例系数，并对比莫尔-库伦强度理论方程，推导演化弱层内聚力和演化弱层内摩擦角表达式；根据整个剪切面空区、屈服区和煤柱弹性核区多占比例系数，整个演化弱层的抗剪强度为： 其中，K1、K2以及K3，分别为整个剪切面空区、煤柱塑性屈服区及煤柱弹性核区所占比例系数，Cr、Cp及Ce分别为空区、煤柱塑性屈服区和煤柱弹性核区的内聚力，单位：MPa；及分别为空区、煤柱塑性屈服区和煤柱弹性核区的内摩擦角，单位：°σ，煤柱所受正应力，单位：MPa；莫尔-库伦强度理论方程将式1与莫尔-库伦强度理论方程对比，得出演化弱层内聚力及内摩擦角表达式为：Cw＝K1Cr+K2Cp+K3Ce3 式中，Cr、Cp及Ce分别为空区、煤柱塑性屈服区和煤柱弹性核区的内聚力，单位：MPa；及分别为空区、煤柱塑性屈服区和煤柱弹性核区的内摩擦角，单位：°；其中空区内聚力Cr及空区内摩擦角均为0，煤柱塑性屈服区内聚力Cp为0，煤柱塑性屈服区内摩擦角与煤柱弹性核区内摩擦角相等，煤柱弹性核区内聚力Ce与煤体内聚力相等，煤柱弹性核区内摩擦角与煤体内摩擦角相等；步骤二：沿煤柱走向将煤柱划分为若干条块，构建数值模拟计算模型，并计算随采深增加，在不同支承应力及目标时间强度相互作用下，目标时间内聚力、目标时间内摩擦角以及煤柱两侧塑性区宽度，并研究煤柱两侧塑性区宽度的变化规律；目标时间内聚力、目标时间内摩擦角以及煤柱两侧塑性区宽度的表达式如下：Ct＝0.18e-0.00243t+0.355其中：Ct为目标时间内聚力，单位：MPa；t为目标时间，单位：h； 式中：为目标时间内摩擦角，单位：MPa；t为目标时间，单位：h， 式中：xp为煤柱屈服区宽度，单位m；λ为原岩应力侧压系数；h为煤柱高度，单位m，σz峰值支撑应力；步骤三：根据确立的演化弱层抗剪强度参数，基于刚体极限平衡法原理，对端帮开采条件下边坡稳定性进行定量分析；刚性极限平衡法原理采用剩余推力法对端帮开采条件下边坡稳定性进行定量分析，表达式为： 式中：φi为第i条块的推力传递系数；Ei-1为第i条块的剩余推力，单位：MPa；Wi为第i条块的重量，单位：kNm3；αi为第i条块的滑面倾角，单位：°；αi-1为第i-1条块的滑面倾角；为第i条块的滑面摩擦角，单位：°；Ci为第i条块的滑面内聚力，单位：MPa；Li为第i条块的底面长度，单位：m；Fs为稳定系数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 辽宁工程技术大学 一种端帮开采条件下边坡稳定性计算方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD