基于曲梁理论的褶皱构造中覆岩变形与应力分析

作者：卜万奎; 徐慧; 赵玉成

来源：采矿与安全工程学报, 2019, 36(04): 827-833.

DOI：10.13545/j.cnki.jmse.2019.04.023

• 褶皱构造
• 位移函数
• 曲梁弹性理论
• 覆岩变形

为了分析褶皱构造中煤层开采后覆岩的变形与应力,引入了适用于极坐标下曲梁的位移函数,分析了用位移函数表示的曲梁偏微分控制方程和位移分量、应力分量;在此基础上,依据差分原理将微分方程转化为差分方程,并编制了差分方程求解程序。根据某矿区工作面的褶皱构造等地质资料,研究了工作面由向斜槽点推进到背斜脊点过程中覆岩的变形与应力。结果表明:1)覆岩水平位移主要表现为向采空区方向的变形,且最大水平位移主要表现在转折端附近;覆岩垂直位移主要表现为向采空区方向的下沉变形,且在工作面的推进过程中最大垂直位移稳定在距离开切眼70 m附近。2)覆岩中水平方向的应力在切眼前方为拉应力,而工作面后方为压应力;竖直方向的应力主要表现为拉应力,且主要位于工作面后方。

• 单位
  中国矿业大学（北京）; 土木工程学院; 中国矿业大学; 菏泽学院