换一批大断面厚顶煤巷道顶板冒落破坏的上限分析
Upper bound limit analysis of roof collapse mechanism of large section roadway with thick top coal
摘要根据大断面厚顶煤巷道顶板的破坏特性，考虑了顶板围岩应力水平与支护荷载的影响，利用Hoek-Brown强度准则及其相关联的流动法则，构造出厚顶煤巷道顶板的冒落破坏机构。基于塑性力学中的上限分析方法，结合变分原理，推导得到了大跨度厚顶煤巷道顶板的冒落破坏机制，并以赵楼煤矿某巷道现场实践为例，分析了不同计算参数对顶板冒落破坏机制的影响。计算研究表明：随着岩体经验参数A、抗拉强度、抗压强度及支护荷载的增加，冒落体尺寸随之增大，而当岩体经验参数B、围岩应力及岩体重度增加时，冒落体尺寸则随之减小；冒落体尺寸代表了巷道顶板安全性能的大小，其尺寸越大，表明使巷道顶板发生冒落破坏所需外力功越多，顶板安全性能也越高；岩体经验参数B、围岩应力水平与支护荷载对顶板围岩破裂机制影响较为显著，参数 B决定了冒落体的破裂形状，随着参数 B的增加，冒落破裂迹线的曲率不断减小；增大支护阻力是提高顶板稳定性的有效途径，其研究结果可为大断面厚顶煤巷道支护设计提供一定的理论依据。
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关键词
厚顶煤顶板Hoek-Brown强度准则塑性上限分析围岩应力thick top coalroofHoek-Brown failure criterionplastic upper bound limit analysisstress of surrounding rock
分类号
TD353
栏目名称
发布时间
2014-03-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
国家自然科学基金（No.51304125）
国家自然科学基金（No.51379114）
中国博士后科学基金面上项目（No.2013M540548）
中国博士后科学基金面上项目（No.2012M511028）
国家重点实验室基金（No.MDPC2012KF11）
山东省博士后创新项目（No.201301004）
高等学校博士学科点专项科研基金(新教师类)（No.20130131120090）
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