买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中国矿业大学(北京)

摘要：本发明涉及煤矿开采数值计算技术领域，具体涉及采场覆岩拱壳特征确定方法及浅埋煤层拱壳稳态修正方法；所述采场覆岩拱壳特征确定方法包括确定压力拱壳模型组成，将压力拱壳自内而外分为拱壳内部损伤区、拱体成形判断区和拱壳外部应力扩散区；确定压力拱壳的拱轴线方程；确定压力拱壳各部分厚度；确定压力拱壳模型各部分范围。所述浅埋煤层拱壳稳态修正方法包括采场覆岩拱壳特征确定方法，还包括判断压力拱壳是否超出地表，计算修正后的压力拱壳的拱轴线，只取逆向堆积区边界以下部分的拱轴线。本发明量化了压力拱壳各部分的范围，利于采用压力拱壳理论指导工程实践；对于逆向堆积区边界以下部分仍然可以采用压力拱壳理论指导工程实践。

主权项：1.采场覆岩拱壳特征确定方法，其特征在于，包括如下步骤：S11：确定压力拱壳模型组成将压力拱壳自内而外分为拱壳内部损伤区、拱体成形判断区和拱壳外部应力扩散区；S12：确定压力拱壳的拱轴线方程以结构力学三铰拱的形式搭建拱轴线，同时将边界条件替换为梯形载荷；拱壳的顶部有横向的应力T，拱脚处有竖向反力FH、水平反力为FL；拱顶高度为h0、煤层至地表高度为H、λ为侧压系数、g为重力加速度，2L为拱壳跨度，γ表示容重；以l作为横向坐标，h作为纵向坐标，在拱轴线上取任一点k，则k点的坐标为lk,hk，设ql、qh分别为k点竖直方向和水平方向载荷，则任一点k的弯矩方程为： 其中：ql＝λγgH-h12.3 简化拱脚处的竖向反力FH为：FH＝γgLH12.5由横向上的力平衡条件得到拱脚处的水平反力为：FL＝fLγgH-h012.7式中，f为煤岩体的摩擦因数；将式12.3、12.4、12.5、12.7带入式12.2，整理后可得压力拱壳的拱轴线的方程为： S13：确定压力拱壳各部分厚度，包括S131：确定应力扩散区厚度；取拱轴线上点k作为临时拱脚计算出其横向反力FHk和竖向反力FLk 假设σ0为原岩应力，将应力相较原岩应力升高5％处作为应力扩散区边界，即应力升高至1.05σ0，则应力扩散区厚度为： S132：确定拱体成形判断区的厚度： 其中，σc为岩体的三轴抗压强度；S14：确定压力拱壳模型各部分范围基于步骤S12中的式12.8得到压力拱壳的拱轴线，基于步骤S132中的式13.8得到拱体成形判断区的厚度，在拱轴线两侧各加一半的拱体成形判断区厚度得到拱体成形判断区的范围，所述拱轴线位于拱体成形判断区厚度的中间位置；所述拱壳内部损伤区位于所述拱体成形判断区内部；所述应力扩散区位于所述拱体成形判断区外周，范围为在所述拱体成形判断区外部加上所述应力扩散区厚度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国矿业大学(北京) 采场覆岩拱壳特征确定方法及浅埋煤层拱壳稳态修正方法