不同接触角下接触带巷道顶部剪应力分布特征研究

作     者：胡盛栋 叶义成 胡南燕 罗斌玉 李玉飞 元宙昊 Hu Shengdong;Ye Yicheng;Hu Nanyan;Luo Binyu;Li Yufei;Yuan Zhouhao

作者机构：武汉科技大学资源与环境工程学院湖北武汉430081 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室湖北武汉430081 湖北省工业安全工程技术研究中心湖北武汉430081 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2018年第47卷第8期

页      面：33-39页

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号:51574183) 

主　　题：接触带巷道 剪应力 接触角 三维光弹试验 

摘      要：地下开采中接触带巷道围岩剪应力是巷道出现剪切破坏和局部冒落的主要原因,构成矿山开采的重大安全隐患。为控制接触带巷道稳定性,研究了不同接触角下接触带巷道围岩剪应力分布特征。采用三维光弹应力冻结试验法,制作了0°、15°、30°和45°的接触带巷道光弹试验模型,定量分析了不同接触角下接触带巷道顶部在4 000 k N载荷时的剪应力分布特征。试验表明:光弹切片的应力条纹图直观显示了不同接触角下接触带巷道顶部的应力场分布;接触带弹性模量为6.69 GPa的一侧剪应力大小是弹性模量为3.20 GPa一侧的2~10倍,巷道顶部接触带上存在剪应力突变;当载荷一定时,接触带与巷道交界处剪应力值和接触带巷道顶部上最大剪应力值随接触角的增大而增大。研究结果表征了不同接触角下接触带巷道顶部的剪应力分布特征,对实际工程具有一定指导意义。