煤巷复合顶板的稳定性分析

摘要

cqvip:根据煤巷复合顶板的变形破坏规律(结构承载调整-结构刚度弱化-应力调整-结构失稳或稳定),对复合顶板进行稳定性分析。在结构承载调整阶段采用弹性理论进行分析,指出巷道开挖后会产生少量弹性变形,不会立刻发生失稳破坏。在结构刚度弱化阶段采用断裂力学方法进行分析,指出结构刚度软化的实质是顶板中的软弱夹层受围岩应力作用产生拉伸或压缩裂缝并持续扩展,导致顶板整体刚度降低,分析还发现结构整体刚度弱化是复合顶板变形的根本原因。在应力调整阶段,采用板壳理论进行分析,指出当纵向均布荷载超过临界值后,顶板岩层将会产生溃屈破坏。因此巷道在支护设计时,要采取有效措施增强巷道的整体刚度,提高其抵抗纵向荷载的能力。最后,通过工程实例,结合理论计算验证了该分析方法的合理性。