›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (1): 299-303.

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有限元强度折减法在煤层底板破坏中的应用

雷文杰,汪国华,薛晓晓   

  1. 河南理工大学 瓦斯地质研究所,河南 焦作 454003
  • 收稿日期:2009-07-18 出版日期:2011-01-10 发布日期:2011-01-19
  • 作者简介:雷文杰,男,1974年生,副教授,主要从事煤矿瓦斯灾害发生机理及其防治的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金面上项目(No. 40872191,No. 40772094);“863”专题(No.2007AA06Z221)。

Application of finite element strength reduction method to destruction in coal seam floor

LEI Wen-jie,WANG Guo-hua,XUE Xiao-xiao   

  1. Institute of Gas-geology, Henan Polytechnic University, Jiaozuo, Henan 454003, China
  • Received:2009-07-18 Online:2011-01-10 Published:2011-01-19

摘要:

采用有限元强度折减法,求得煤层开采后底板岩体破坏滑移面,并给出底板塑性区贯通过程,得出其滑移线与理论形态相近,底板塑性滑移形状类似Prandtl型,并与滑移线理论计算结算进行了对比,两者误差在10%以内,说明了采用有限元法求解煤层底板破坏情况是可行的。并用于模拟上保护层开采过程中底板及下伏煤层卸压范围,为保护层工作面回采过程中瓦斯来源提供理论依据。说明有限元强度折减法可用于确定承压水体上煤层开采其底板所需的临界厚度和上保护层开采过程中的有效层间距。

关键词: 有限元强度折减法, 滑移线, 煤层底板, 保护层

Abstract:

The plastic characteristics of the coal seam floor has been explored with the finite element strength reduction software of ANSYS; and its plastic area perforation process is given; and that the slip lines given by this methods are much close to theoretical solution; the plastic failure fields depth of the coal seam floor similar to Prandtl type; some parameters are compared with that by theoretical solution; the error is less than 10% so as to show that used the finite element intensity reduction method to solve floor damage situation is feasible. The scope of its plastic area can be used to reserve the safe thickness in water inrush from coal seam floor and the maximum effective spacing of liberated seam; then further utilizes in liberated seam to obtain its plastic area and slip lines.

Key words: finite element strength reduction method, slip lines, coal floor, protecting coal seam

中图分类号: 

  • O 242.21
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