沿空掘巷沿空侧向顶板变形与弯矩的基础梁分析

摘要

为揭示沿空侧向顶板的变形、损伤及破断规律,基于弹塑性力学及矿压理论,考虑基础的塑性应变软化,建立了沿空侧向基本顶的双参数弹塑性基础梁模型,采用差分法求解了梁的挠曲线方程,分析了顶板挠度、弯矩及基础反力的变化规律.结果表明:在分析顶板的受力变形问题时,采用弹性基础梁模型会导致部分结果与实际情况有一定的误差;考虑基础的塑性软化模型后,基础梁的挠度增加,基础反力的峰值下降,峰值位置向深部转移,结果更加符合实际情况;载荷峰值位置是基础梁的挠度、弯矩及基础反力的重要影响因素,在基本顶破断前弯矩峰值距煤壁的距离随载荷峰值距煤壁的距离增加而近似线性增加;巷道宽度发生变化时,煤柱宽度对基础梁挠度、弯矩及基础反力的影响也发生变化,其中巷道宽度为5 m时,煤柱宽度为4 m,基本顶的峰值挠度和弯矩为最小值.