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总览 评价 勾旭一 1，2，* ， 陈荣华 1，2， （ 1、 中国矿业大学力学与建筑工程学院； 2、 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室； ） 摘要： 在煤矿地下开采中，顶板垮落时由于岩块间的相互咬合有可能形成一种类似于"三铰拱"式的稳定结构，当
勾旭一1，2，*， 陈荣华1，2，
（
1、中国矿业大学力学与建筑工程学院； 2、中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室； ）
摘要：
在煤矿地下开采中，顶板垮落时由于岩块间的相互咬合有可能形成一种类似于"三铰拱"式的稳定结构，当顶板受到的覆岩载荷加大或工作面继续推进时，此结构的稳定性将受到影响。针对此"三铰拱"结构，对其破坏过程的分析通过理论方法是很难实现的，通过ANSYS数值模拟的方法，重点分析了不同跨厚比i和不同载荷强度q对结构稳定性的影响。主要得出以下结论：当岩层破断结构的跨厚比i大于4时，覆岩载荷强度的增加只会导致结构的变形失稳；当跨厚比i等于4或小于4时，结构只会在拱脚处出现滑落失稳。根据结构出现的不同失稳模式采取相应的支护措施，以提高地下开采的安全性。
关键词：
固体力学；采场顶板；拱结构；稳定性；ANSYS
GOU Xuyi*， CHEN Ronghua
（
School of Mechanics and civil engineering，China University of Mining and Technology；State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Engineering，China University of Mining and Technology； ）
Abstract：
In underground mining，a similar "three-hinged arch" type of stable structure will product by the rock inter-bite when roof caving. When overlying strata load is increased or stope face advance，the stability of this structural will be affected. For this "three-hinged arch" structure，theoretical analysis on the process of its destruction is difficult to achieve.Through the numerical simulation of ANSYS，the effects of different cross-thickness ratio i and the intensity of different overlying strata load q on the stability of this structure will be studied. The following conclusions：when the cross-thickness ratio i is more than 4，the increase of overlying strata load will only lead to instability of the structure；when the cross-thickness ratio i is equal to or less than 4，will only lead to sliding instability at the foot of arch.Based on the conclusions，we can take the appropriate support measures to improve the safety of underground mining.
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