膏体假顶力学模型研究及有限元分析

为了保证矿山安全高效的回采,采用理论研究与数值模拟手段,将膏体假顶力学模型简化为简支"梁"模型,揭示了膏体假顶强度与膏体假顶厚度及经济配筋率的变化规律,研究表明,膏体假顶的极限强度随着膏体假顶厚度的增大呈多项式降低,经济配筋率随膏体假顶强度增加呈对数增加。结合新疆某铜矿工程实际情况,并通过数值模拟技术,设计锯齿形膏体假顶,确定膏体假顶厚度为3 m,强度为6.78 MPa,经济配筋率为0.6%,纵筋选择12φ14@250布置。结果表明,膏体假顶在自重及上部充填体作用下,膏体假顶可以保证正常的工作,从而很好地验证了膏体假顶力学模型的可靠性。该研究成果对膏体假顶设计具有重要的指导意义。