首页 期刊 岩石力学与工程学报 中深孔开采急倾斜薄矿体采场顶板力学模型及围岩扰动规律研究 【正文】

中深孔开采急倾斜薄矿体采场顶板力学模型及围岩扰动规律研究

作者:付建新 宋卫东 杜建华 孙新博 北京科技大学土木与环境工程学院 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室
采矿工程   中深孔   急倾斜薄矿体   弹塑性理论   两端固支梁  

摘要:以果洛龙洼金矿开采为工程背景,首先基于弹塑性理论,将中深孔开采急倾斜薄矿体采场顶板简化为两端固支的高次超静定梁,并建立力学分析模型。分析顶板4个不同的受力变形阶段,即弹性阶段、顶板两端出现塑性区阶段、顶板两端破裂并变为简支阶段、整个顶板成为塑性流动机构阶段,确定不同阶段的顶板极限跨度,分别为7.38,9.27,9.53和10.43 m。然后基于Kachanov蠕变损伤理论对不同阶段顶板损伤断裂时间进行预测,不同受力阶段顶板断裂时间分别为51.8,15.3及14.5 d,并给出顶板两端损伤断裂时间与顶板跨度的函数关系图,基本呈三次函数关系。最后根据现场应力监测,对开采过程中围岩应力变化规律进行研究,分析表明随着工作面的推进,采场围岩应力经历缓慢增加、急剧增加、急剧降低和缓慢恢复4个阶段。

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