申请/专利权人：辽宁工程技术大学

申请日：2020-12-04

公开（公告）日：2024-02-20

公开（公告）号：CN112417702B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.20#授权;2021.06.08#著录事项变更;2021.03.16#实质审查的生效;2021.02.26#公开

摘要：本发明公开一种兼顾排土发展位置的煤柱支挡效应力学分析方法，该方法分三种不同的工况研究内排土场的煤柱支挡效应，三种工况通过内排土场边坡线方程调控排土发展位置，基于载荷分布特征和支挡煤柱的几何形态参数，从支挡煤柱侧界面、底界面每点的应力状态出发，采用面域积分的方法，推导了煤柱支挡效应的数学表达式，实现了内排土场支挡煤柱力学效应的定量表征。本发明的方法考虑了排土载荷的影响，对煤柱支挡效应的分析更加接近实际，为后期的研究奠定理论基础。

主权项：1.一种兼顾排土发展位置的煤柱支挡效应力学分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：确定内排土场边坡的地层岩性信息及岩土体物理力学参数；步骤2：测量支挡煤柱的形态参数，包括：内底角ω、外底角β、上平面至水平面的高度h、顶宽b、支挡煤柱走向长度d；步骤3：以支挡煤柱底界面外侧角点O作为坐标原点，过原点与水平面平行的线作为直角坐标系的X轴，过原点与X轴的垂直线作为坐标系的Z轴，建立直角坐标系；步骤4：将排土发展位置分为3种不同的工况，分别为：工况一：排土发展至煤柱侧面；工况二：排土发展至煤柱顶面；工况三：排土发展过整个支挡煤柱；步骤5：设支挡煤柱底面OC与内排土场基底完全贴合并与X轴成一定角度的倾角α，煤柱顶面AB与水平面平行，三种工况下排土发展位置边坡线在坐标系中用直线zp＝hp+xtanβp表示，其中βp为内排土场边坡角，hp为内排土场边坡线的纵截距；步骤6：根据不同工况，将煤柱的梯形断面划分成不同的区域，包括：工况一：边坡线zp＝hp+xtanβp与煤柱梯形断面交于BC上的一点G，从A、B、G向X轴画垂线，分别交煤柱梯形断面底部OC于E点、F点和M点，煤柱梯形断面OABC划分成三角形AOE、梯形AEFB、梯形BFMG和三角形GMC四个区域；工况二：边坡线zp＝hp+xtanβp与煤柱梯形断面交于AB上的一点G，从A、G、B向X轴画垂线，分别交煤柱梯形断面底部OC于E点、M点和F点，煤柱梯形断面OABC划分成三角形AOE、梯形AEMG、梯形GMFB和三角形BFC四个区域；工况三：边坡线zp＝hp+xtanβp在煤柱梯形断面的上方与煤柱梯形断面没有交点，从A、B向X轴画垂线，分别交煤柱梯形断面底部OC于E点和F点，煤柱梯形断面OABC划分成三角形AOE、梯形AEFB和三角形BFC三个区域；步骤7：根据不同工况下区域的划分情况，计算每个区域的三维支挡效应Fi；步骤8：将不同工况下各区域计算得到的三维支挡效应Fi求和，即为不同工况下煤柱三维支挡效应F。

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