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《西安科技大学》 2010年
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岩梁变形破坏模拟实验研究

惠双琳  
【摘要】: 采场围岩及覆岩为沉积岩层,沉积岩层的主要特征是层理发育,因此,采场覆岩具有显著的梁的结构特征。研究岩梁的受力变形破坏是采场覆岩结构研究的基础。 本文采用相似材料模拟和理论分析方法对岩梁在其自重作用下的破断规律进行了研究,主要包括:选择合适的实验材料及确定配比;进行试件的物理力学参数测定;确定试验模型及试验方案,对不同材料、不同厚度岩梁进行破断实验。 试验结果表明:简支的单层岩梁在自重作用下上下表面的应力、应变随梁的跨度增加而增加;梁的极限跨距随梁的强度及厚度增加而增加。简支的双层等厚叠合岩梁在自重作用下的破断特征与叠合方式有关,当上硬下软时下部软岩梁先破断、上部硬岩梁后破断,下部软岩梁破断前与上部硬岩梁先发生离层、后破断;下部软岩梁的破断跨距略大于单层软岩梁的破断跨距,上部硬岩梁的破断跨距略小于单层硬岩的破断跨距;当上软下硬时,上下两层岩梁随悬跨增大同步弯曲、同时破断,破断跨距小于单层硬岩梁的破断跨距,表明上部软岩已转化为载荷施加于下部硬岩梁之上。 理论分析表明:应力值随梁的跨度增加而增大;当悬露跨距到达岩梁的极限跨距时,梁的破断是下部拉应力而引起的;对岩梁的极限跨距、最大挠度值的理论分析结果与实验结果比对,其理论计算值与试验实测值基本吻合。 该研究对岩梁进一步研究有重要的参考价值。
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD327.2

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘金辉;双层岩梁组合结构研究[D];西安科技大学;2011年
2 朱成;常村煤矿S61#回风上山巷道底鼓机理研究[D];河南理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁运培;采场覆岩移动的组合岩梁理论[J];地下空间;2001年S1期
2 黄贤春;灰岩模拟材料配方试验研究[J];广州建筑;2005年03期
3 张晓春,胡光伟,杨挺青;岩石板梁结构时间相关变形的稳定性分析[J];武汉交通科技大学学报;1999年02期
4 马庆云,汤建泉;覆岩运动与破坏过程的问题探讨[J];矿山压力与顶板管理;2000年02期
5 何峰;王来贵;于永江;;采空区悬顶岩梁模型及其流变分析[J];矿山压力与顶板管理;2005年04期
6 黄旭;贾安立;马念杰;张凤岩;;高跨比对层状顶板稳定性的影响[J];矿业研究与开发;2006年01期
7 缪协兴;采动岩体的流变与控制技术[J];力学与实践;2001年03期
8 缪协兴,钱鸣高;采矿工程中存在的力学难题[J];力学与实践;1995年05期
9 郭惟嘉,刘立民,沈光寒,蒋斌松;采动覆岩离层性确定方法及离层规律的研究[J];煤炭学报;1995年01期
10 钱鸣高,缪协兴,许家林;岩层控制中的关键层理论研究[J];煤炭学报;1996年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 安伟刚;岩性相似材料研究[D];中南大学;2002年
2 王安;连续采煤机房柱式短壁机械化采煤技术的研究与实践[D];辽宁工程技术大学;2002年
3 宁小亮;岩梁的变形破坏规律研究[D];西安科技大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯君,吕和林,李安洪;顺层岩质边坡稳定性影响因素分析[J];四川建筑科学研究;2005年04期
2 钟卫;周德培;杨涛;冯君;;顺层岩石高边坡在卸荷条件下失稳长度的确定[J];四川建筑科学研究;2008年05期
3 薛俊华;余国锋;;远距离卸压开采关键层位置效应初探[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
4 张霖;;桃园矿高位钻孔瓦斯抽放参数优化研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年02期
5 王雷;王春林;孙道胜;张高展;王爱国;;巷旁支护充填混凝土流变性能试验研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年03期
6 汪义国;;近距离煤层群被保护层开采瓦斯综合治理技术研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年04期
7 杜石文;陈小波;田献国;卢荣利;李强;;急斜煤层开采石门巷道稳定的物理模拟试验研究[J];安徽建筑;2010年05期
8 梁运培;采场覆岩移动的组合岩梁理论[J];地下空间;2001年S1期
9 熊继有,钱声华,孙文涛,王希勇;石油工程中岩石裂纹扩展与破坏机理研究[J];地下空间;2002年02期
10 姚金蕊,李夕兵,周子龙;“三下”矿体开采研究[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱建明;王晓纯;张宏涛;;沿空掘巷下护巷窄煤柱稳定性分析[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
2 陈坡;李磊;;Ⅱ10111综采工作面瓦斯综合防治及利用实践[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年
3 何启林;彭伟;;利用束管监测系统预报采空区遗煤氧化情况[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年
4 殷磊;齐德龙;汉京礼;;工作面合理护巷煤柱尺寸的研究[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
5 林达明;尚彦军;吴锋波;张巍;张翔;;基于矿物结构与钻探的花岗岩地质强度指标研究及应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
6 祁生文;伍法权;;高地应力地区河谷应力场特征[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
7 张年学;盛祝平;李晓;李守定;赫建明;;岩石泊松比与内摩擦角的关系研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
8 周剑;张路青;胡瑞林;王学良;;大型结构面产状影响下应力波传播规律研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
9 周剑;张路青;王学良;;水平层状岩体边坡动力响应中的结构面效应研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
10 韩亚民;;矿井机电新设备的推广应用[A];安全高效矿井机电装备及信息化技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 袁东升;近距离保护层开采多场演化及安全岩柱研究[D];河南理工大学;2010年
2 李伟;深部巷道围岩稳定性安全控制原理与应用研究[D];山东科技大学;2010年
3 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 郭保华;循环加载下岩石裂隙变形与渗流的试验研究[D];河南理工大学;2010年
6 肖知国;煤层注水抑制瓦斯解吸效应实验研究与应用[D];河南理工大学;2010年
7 张永安;滇中红层路堑边坡与路堤稳定性研究[D];昆明理工大学;2010年
8 张飞燕;高应力高突区域煤巷快速掘进灾害防治技术研究[D];武汉理工大学;2010年
9 王旭宏;大同矿区“三硬”煤层冲击地压发生机理研究[D];太原理工大学;2010年
10 闫永敢;大同矿区冲击地压防治机理及技术研究[D];太原理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈建伟;松软煤层回采工作面前方煤体应力分布及位移变化特征[D];河南理工大学;2010年
2 贾晓亮;基于FLAC~(3D)的断层数值模拟及其应用[D];河南理工大学;2010年
3 苏发强;新义煤矿三软煤层巷道围岩稳定与支护技术研究[D];河南理工大学;2010年
4 黄春光;大倾角“三软”不稳定厚煤层放顶煤开采矿压规律研究[D];河南理工大学;2010年
5 陈轶;浅埋深弱粘结薄基岩采面覆岩层移动规律及支架阻力研究[D];河南理工大学;2010年
6 宋家勇;安林煤矿炮放面矿压显现规律及顶煤冒放性预测研究[D];河南理工大学;2010年
7 潘建武;含单一天然弱面岩石试样的力学特性研究[D];河南理工大学;2010年
8 汪国华;近距离上保护层开采卸压范围及临界层间距研究[D];河南理工大学;2010年
9 王睿;井筒受采空区塌落影响的破坏机理及治理研究[D];山东科技大学;2010年
10 武文宾;冲击地压的非线性岩梁混沌动力学分析[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁运培;采场覆岩移动的组合岩梁理论[J];地下空间;2001年S1期
2 吴钰应,王世远,关玉顺,刘伟;相似材料配比研究[J];阜新矿业学院学报;1981年01期
3 何满潮,景海河,孙晓明;软岩工程地质力学研究进展[J];工程地质学报;2000年01期
4 李曼;曲永新;秦四清;冶小平;孙强;马平;;泥质岩膨胀势判断及其破坏机理分析[J];工程地质学报;2009年05期
5 司荣军;汪华君;岳强;;采场围岩控制理论与实践综述及展望[J];矿业工程;2006年04期
6 黄胜;刘巍;于驰;;浅谈巷道底鼓的防治措施[J];矿业工程;2006年05期
7 胡林彦,张庆军,沈毅;X射线衍射分析的实验方法及其应用[J];河北理工学院学报;2004年03期
8 潘一山,祝平,王德利;深埋巷道底臌及防治的蠕变模拟试验和数值分析[J];黑龙江矿业学院学报;1998年02期
9 颜炳成;;巷道底鼓的原因与防治[J];科技信息;2008年30期
10 邹熹正;对压力拱假说的新解释[J];矿山压力;1989年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 宁小亮;张恩强;;岩梁的材料力学解与弹性力学差分解的比较分析[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李树清;葛泉矿软岩大巷底鼓机理及控制研究[D];中南大学;2004年
2 徐乃忠;大采高沿空掘巷底臌机理及控制研究[D];安徽理工大学;2005年
3 宁小亮;岩梁的变形破坏规律研究[D];西安科技大学;2008年
4 刘光程;深井软岩巷道底臌机理分析及治理加固技术研究[D];安徽理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 倪国荣;禹奇才;;不同模量弹性理论在岩石工程中的应用[J];长沙铁道学院学报;1990年04期
2 杨海天,邬瑞锋,杨克俭,张允真;初应力法解拉压双弹性模量问题[J];大连理工大学学报;1992年01期
3 杨海天,杨克俭,邬瑞锋;初应力法求解拉压双弹性模量的空间问题[J];大连理工大学学报;1999年04期
4 吴钰应,王世远,关玉顺,刘伟;相似材料配比研究[J];阜新矿业学院学报;1981年01期
5 潘一山,章梦涛;用突变理论分析冲击地压发生的物理过程[J];阜新矿业学院学报(自然科学版);1992年01期
6 黄佐钘;邵汝军;;中国煤炭产量预测[J];工业技术经济;2007年05期
7 袁洪;桩基结构模拟方法[J];公路;2000年04期
8 马天骏;覆盖型岩溶区地面塌陷的形成[J];桂林冶金地质学院学报;1986年02期
9 杜甫志;覆盖型岩溶区地面塌陷的两种力学分析模型及其应用[J];桂林冶金地质学院学报;1989年02期
10 陈惠苏,孙伟;多元水泥基系统的性能预测及配比设计初探[J];混凝土与水泥制品;2000年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王安;连续采煤机房柱式短壁机械化采煤技术的研究与实践[D];辽宁工程技术大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何廷峻;工作面端头悬顶在沿空巷道中破断位置的预测[J];煤炭学报;2000年01期
2 刘先贵;;采场周围支承压力分布规律的探讨[J];山东科技大学学报(自然科学版);1989年02期
3 柴敬,魏世明,常心坦,李毅;岩梁变形监测的分布式光纤传感技术[J];岩石力学与工程学报;2004年23期
4 史元伟;综放工作面围岩动态及液压支架载荷力学模型[J];煤炭学报;1997年03期
5 宁方泗,陈士桐,贺兴源;复合顶板推跨型冒顶的控制[J];山东煤炭科技;2000年S1期
6 朱衍利;翟镇煤矿1403E工作面涌水及其控制技术[J];煤矿安全;2000年02期
7 黄庆享,李树刚;浅埋薄基岩煤层顶板破断及控制[J];矿山压力与顶板管理;1995年Z1期
8 蒋章焰,马同泽,赵嘉琪,霍秀和;过冷降膜的换热特性和破断条件[J];化工学报;1990年06期
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10 叶明亮;采煤工作面顶板破断规律及其应力状态的研究[J];西安科技学院学报;1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宁小亮;张恩强;;岩梁的材料力学解与弹性力学差分解的比较分析[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
2 刘立;王辉;王泽云;;层状复合岩石的层面与整体力学特性研究[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
3 谭云亮;宋扬;;煤矿顶板断裂过程的损伤分析[A];中国岩石力学与工程学会第三次大会论文集[C];1994年
4 张慧梅;李云鹏;杨治林;;双层岩质边坡稳定性灾变判据[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年
5 赵兴东;刘建坡;于庆磊;;高跨比对层状顶板稳定性的影响[A];隧道、地下工程及岩石破碎理论与应用——隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年
6 赵兴东;刘建坡;于庆磊;;高跨比对层状顶板稳定性的影响[A];隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年
7 杨治林;;初始后屈曲理论在浅埋煤层顶板稳定性分析中的应用[A];现代数学和力学(MMM-XI):第十一届全国现代数学和力学学术会议论文集[C];2009年
8 刘东才;;煤巷锚固梁最佳构筑原则的探讨[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
9 翟德元;张镇;;内蒙古中西部地区浅层地压控制技术研究[A];2010内蒙古煤炭工业科学发展高层论坛论文集[C];2010年
10 ;第四届年会代表名册[A];上海市新四军暨华中抗日根据地历史研究会第四届年会纪念特刊[C];1993年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 舒小波;重建家园,他带领乡亲艰苦奋战[N];绵阳日报;2009年
2 ;钱鸣高院士科教成果[N];中国煤炭报;2001年
3 本报记者 彭嘉陵;为啥连螺栓都拧不紧[N];人民日报;2001年
4 江西省宜春邮区中心局汽车修理班班长 肖永根;用表面观察法分析汽车金属零件损坏原因[N];中国邮政报;2007年
5 郭廷杰;神户制钢高强度合金化势镀锌钢板简介[N];世界金属导报;2008年
6 本报记者 李卫中 通讯员 张爱青;“沃土”育出科技果[N];山西经济日报;2001年
7 海军 爱芳;防止救命绳变成要命绳[N];中华合作时报;2002年
8 朱建国;键合金丝 前途光明商机无限[N];中国有色金属报;2002年
9 王玉文;正确选购和使用保鲜膜[N];中国食品质量报;2004年
10 王小星;冒失驾车,损毁金水桥文物[N];检察日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 于保华;高水压松散含水层下采煤关键层复合破断致灾机制研究[D];中国矿业大学;2009年
2 叶学民;壁面薄膜流的热质传递和稳定性研究[D];华北电力大学(河北);2003年
3 于意奇;大尺度平板水膜流动行为的数值模拟和试验研究[D];上海交通大学;2012年
4 卢国志;煤矿安全开采可视化决策平台构建及核心算法研究[D];山东科技大学;2009年
5 李永明;水体下急倾斜煤层充填开采覆岩稳定性及合理防水煤柱研究[D];中国矿业大学;2012年
6 孙海涛;采动影响下地面钻井的变形破坏机理研究[D];重庆大学;2008年
7 付志亮;岩石蠕变扰动效应与损伤特征理论与试验研究[D];山东科技大学;2007年
8 伊茂森;神东矿区浅埋煤层关键层理论及其应用研究[D];中国矿业大学;2008年
9 朱红光;破断岩体裂隙的流体流动特性研究[D];中国矿业大学(北京);2012年
10 潘宏宇;复合关键层下采场压力及煤层瓦斯渗流耦合规律研究[D];西安科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 惠双琳;岩梁变形破坏模拟实验研究[D];西安科技大学;2010年
2 刘金辉;双层岩梁组合结构研究[D];西安科技大学;2011年
3 杜文龙;基于关键层理论的岩层破断数值模拟[D];兰州大学;2013年
4 宁小亮;岩梁的变形破坏规律研究[D];西安科技大学;2008年
5 史进;不锈钢钎焊接头高温强度的研究[D];南京工业大学;2004年
6 武文宾;冲击地压的非线性岩梁混沌动力学分析[D];山东科技大学;2010年
7 许少东;汝箕沟矿综放试采面围岩运动信息监测及分析[D];西安科技大学;2004年
8 李琰庆;导水裂隙带高度预计方法研究及应用[D];西安科技大学;2007年
9 杨菊花;浅埋煤层顶板岩层结构的非稳定性态分析[D];西安科技大学;2010年
10 刘培培;露井联采矿山边界参数优化及覆岩关键层破断特征分析[D];燕山大学;2010年
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