采场顶板X-O型断裂形态力学分析_中国煤炭行业知识服务平台

采场顶板X-O型断裂形态力学分析

作者

浦海黄耀光陈荣华
单位

中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室力学与建筑工程学院
摘要

采场顶板的破断形态与采场来压、瓦斯抽放、地下水运移、地表沉陷等有密切关系.建立四边固支顶板的弹性薄板力学模型,利用里茨法理论分析顶板断裂形态的产生机理,得出顶板发生破坏以及破坏延伸、转移的规律.在有限元分析软件ANSYS中,依据材料的最大拉应力准则,利用生死单元技术对顶板的空间断裂形态进行三维数值模拟.结果表明,顶板沿长短边的破坏与理论分析相符,得到顶板沿厚度方向的破坏规律,形成空间"O"型裂纹形态,顶板下底面中心的破坏呈层层剥离现象,确定了裂纹出现分叉的具体位置,形成了空间"X"型裂纹形态,综合得到顶板的空间"X-O"型断裂形态.
关键词

采场顶板断裂形态裂纹分叉空间“X-O”型裂纹
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(50904065)；新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-09-0728)；教育部博士点新教师基金项目(20090095120007)；江苏省高校“青蓝工程”项目；中国矿业大学中央高校基本科研业务费专项资金项目；