采场老顶岩梁破断过程_中国煤炭行业知识服务平台

采场老顶岩梁破断过程

作者

王来贵潘纪伟赵娜杨建林习彦会
单位

辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁工程技术大学矿业技术学院辽宁工程技术大学材料科学与工程学院
摘要

为研究采场老顶岩梁破断过程,将初始来压前后的采场老顶岩梁简化为固支岩梁与悬臂岩梁.采用花岗岩作为试验材料对采场初始来压和周期来压的老顶岩梁进行了试验模拟,结合自主研发的基于拉张破坏准则的有限元开裂包对岩梁破断进行了数值分析.结果表明:固支岩梁在均布载荷下,破坏过程分为两个阶段:裂纹首先在端部萌生阶段和岩梁中间区域裂纹萌生阶段;固支岩梁端部裂纹的扩展方向与岩梁的高度和长度比值有关,而中部裂纹扩展方向始终垂直于轴线方向;悬臂岩梁的裂纹只产生在端部,裂纹的扩展方向与岩梁的长度和高度的比值有关;随着固支岩梁的裂纹逐渐扩展,岩梁的固支部分减少,不平衡力增加,岩梁的裂纹扩展速度加快.
关键词

采场老顶岩梁固支岩梁悬臂岩梁裂纹不平衡力有限元开裂包破断过程
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金(51274110)；国家自然科学基金面上项目(51474121)；国家自然基金煤炭联合基金重点项目(U1361211)；