岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (3): 916-929.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0499
姜立春1, 2,李金柱2,李萍丰3,陈俊豪1
JIANG Li-chun1, 2, LI Jin-zhu2, LI Ping-feng3, CHEN Jun-hao1
摘要: 为预防空场法空区顶板垮塌诱发其结构灾变响应问题,在现场调研的基础上,综合采空区顶板垮塌对底板的冲击扰动行为,构建采空区冒落冲击底板结构响应模型,建立动力响应控制方程,研究采空区群底板结构响应特征及衰减规律,分析节理密度、厚跨比等因素对底板位移、应力响应的作用,揭示其结构响应特征。结果表明:在冲击荷载作用下,底板位移、应力均随距离的增加而衰减,衰减速率递减,响应大小受冒落位置、距离及围岩的共同影响,冒落空区越靠近中心,底板位移、应力衰减速率越小,对周边空区的影响及破坏范围越广;随节理密度的增加,底板刚度、振动频率、能量耗散速度均减小,位移及拉应力峰值呈递增趋势,抗冲击变形能力降低,稳定性下降;底板位移、拉应力峰值随厚跨比的增加均呈指数型递减,当厚跨比为0.6时出现明显的拐点,递减速率相差10倍以上,增加底板厚跨比,可缩短响应时间,减小位移、拉应力,提高底板稳定性。利用数值方法对比验证理论方法的可靠性。研究成果可为空场法矿山安全生产及灾害防控提供一定的理论支撑。
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