徐晓惠,姚再兴

• 1:辽宁工程技术大学矿业学院
• 2:煤炭科学研究总院矿山安全技术研究分院
• 3:北京大学工学院

摘要(Abstract)：

为了确定煤柱的承载能力,计算过程中忽略了煤柱自身重力和煤柱顶底板的限制,将煤柱的承载能力分析简化为材料的承载能力分析。煤柱的黏聚力随塑性体应变按高斯函数变化,煤柱破坏符合Drucker-Prager准则,其强度参数由Mohr-Coulomb强度参数表达,表达方式按DruckerPrager圆过Coulomb六边形外顶点模式。利用经典弹塑性理论,对煤柱本构关系进行推导和简化,在数值积分的帮助下得到精确解。同时采用软化材料有限元对煤柱承载能力进行模拟,模拟结果与精确解吻合较好。通过研究得到了分析具有弹塑性软化特点的煤柱的承载能力的数值算法,也可以作为相应计算机程序的测试算例。

关键词(KeyWords)： 弹塑性;塑性软化;煤柱;稳定性;Drucker Prager准则

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2010CB226806);; 煤炭科学研究总院科技发展基金(2011CX04)

作者(Author): 徐晓惠,姚再兴

DOI: 10.13532/j.cnki.cn11-3677/td.2014.03.002

参考文献(References)：

• [1]朱建明,彭新坡,姚仰平,等.SMP准则在计算煤柱极限强度中的应用[J].岩土力学,2010,31(9):2987-2990.
• [2]潘岳,张勇,吴敏应,等.非对称开采矿柱失稳的突变理论分析[J].岩石力学与工程学报,2006,25(S2).
• [3]李江腾,曹平.非对称开采时矿柱失稳的尖点突变模型[J].应用数学和力学,2005,26(8):1003-1008.
• [4]王连国,缪协兴.基于尖点突变模型的矿柱失稳机理研究[J].采矿与安全工程学报,2006,23(2):137-140.
• [5]王学滨.具有初始随机材料缺陷的矿柱渐进破坏模拟[J].中国矿业大学学报,2008,37(2):196-200.
• [6]张晓君.矿柱及围岩对采空区破坏影响的数值模拟研究[J].采矿与安全工程学报,2006,23(1):123-126.
• [7]张少杰,王金安,魏现昊.煤柱过渡区的应力迁移与冲击矿压显现特征[J].中国矿业,2013,22(5):73-78.
• [8]Drucker,D.C.,Prager,W..Soil mechanics and plastic analysis for limit design[J].Quarterly of Applied Mathematics,1952,10(2):157-165.