探讨间离深井复合顶板离层分离及稳定性

论文导读：
摘要：深井复合顶板层间离层稳定是煤矿生产考虑的主要安全不足之一。顶板稳定处理不当会引起冒顶事故的发生,为了更合理地浅析深井复合顶板离层,本论文结合新集1608巷道工程实际,将深井复合顶板离层分为层间离层和塑性变形引起的离层两个主要方而。在对结构而的处理上,本论文不同于以往的仅将其看做薄面的处理方式,而是作为两个有相互作用的平面来处理,利用ANSYS10.0提供的接触对单元,即刚性的目标面CONTA172和柔性的接触面TARGE169进行模拟。首先作者对现在深井复合顶板层间离层稳定的探讨近况进行调研,浅析已取得成果及不足；然后结合新集1608巷道工程实测,提出了将层间离层以总离层中分离出来的合理推论；进而在浅析复合顶板层间离层机理的基础上,把弹性计算模型和弹塑性计算模型计算所得结果与工程实际作比较,选择与工程实际比较吻合的弹塑性计算模型；考虑到深井复合顶板离层受到复杂多重因素的影响,为综合考虑各主要因素不同影响情况,根据正交试验原理,制定6因素5水平的正交试验案例；最后浅析数值模型的计算结果,主要包括结构面离层值,剪应力和法向应力值对计算结果进行浅析,一方面得出结构面法向出现拉应力时结构面中心位置层间离层值作为临界值,另一方面,在诸多影响因素当中,复合顶板厚度和岩性显著影响结构面分离范围,巷道宽度和复合顶板厚度对层间离层临界值产生显着影响,复合顶板岩性和结构面性质对层间离层临界值影响较小。关键词：深井复合顶板论文结构面稳定论文层间离层分离论文结构面分离范围论文层间离层临界值论文正交试验论文影响因素论文
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Abstract6-11
插图清单11-13
表格清单13-14
第一章 绪论14-20

1.1 探讨背景及作用14-15

1.2 国内外探讨近况15-17

1.2.1 连续介质围岩变形(塑性离层)及稳定性探讨近况15-16

1.2.2 复合顶板层间离层及稳定性探讨近况16-17

1.3 探讨基本思路与技术路线17-20

第二章 深部开采复合顶板层间离层分离20-32

2.1 复合顶板离层20-22

2.

1.1 复合顶板离层20

2.

1.2 测量策略20-22

2.2 复合顶板层间离层分离22-30

2.1 复合顶板层间离层分离策略22-23

2.2 典型形式23

2.3 工程实例23-30

2.3 本章结论30-32

第三章 复合顶板层间离层数值计算模型32-44

3.1 数值模拟策略的选取32-34

3.

1.1 有限元法起源32-33

3.

1.2 基本步骤33

3.

1.3 浅析软件的选取33-34

3.2 合理数值计算模型的选取34-40
3.

2.1 计算模型34-35

3.

2.2 复合顶板材料力学参数35-36

3.

2.3 网格划分36-37

3.

2.4 层间结构面模拟策略37-39

3.

2.5 复合顶板弹性和塑性状态下计算结果比较浅析39-40

3.3 正交试验40-43

3.1 正交试验介绍41

3.2 正交试验案例41-43

3.4 本章结论43-44

第四章 深井复合顶板层间分离稳定性判别44-56

4.1 深井复合顶板结构面分离力学机理44-48

4.

1.2 数值计算结果及浅析44-48

4.

1.3 深部开采复合顶板结构面分离力学机理48

4.2 深部开采复合顶板结构面分离稳定性标准48-50
4.

2.1 计算结果及浅析48-50

4.

2.2 结构面分离范围临界值确定50

4.3 结构面层间离层浅析及离层临界值确定50-55
4.

3.1 深部开采复合顶板结构面层间离层计算与浅析50-53

4.

3.2 深井复合顶板结构面层间离层临界值浅析53-55

4.4 本章小结55-56
第五章 复合顶板稳定性影响因素浅析56-62

5.1 结构面分离范围及稳定性影响因素浅析56-59

5.

1.1 结构面分离范围56-59

5.2 层间离层值及临界值影响因素浅析59-60

5.3 本章结论60-62

第六章 结论与探讨62-64

6.1 结论62

6.2 前景与探讨62-64

参考文献64-67
附录A 结构面法向应力、剪应力及抗剪强度67-68
致谢68-69
作者介绍及读研期间主要科研成果69