基于MATLAB定量分析采場復雜力學問題的方法研究

郭勤強 王 哲 陳曉利

(河南省地礦局第一地質礦產調查院)

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基于MATLAB定量分析采場復雜力學問題的方法研究

郭勤強 王 哲 陳曉利

(河南省地礦局第一地質礦產調查院)

以煤礦地下開采實測數據或數值模擬輸出數據為基礎，以采場頂板“梁模型假說”為背景，利用MATLAB軟件在曲線擬合、多項式插值、微積分和求方程解等方面的強大功能，將實測或數值計算得出的采場頂梁載荷的離散數據擬合成曲線函數，并通過積分找出梁上剪力和彎矩的分布曲線，求出剪力值和彎矩值,同時通過求根的方法解出剪力和彎矩最大值，找出剪力和彎矩最大值的位置，實現采場頂梁受非線性分布載荷作用下的復雜力學問題的定量分析，為預測頂梁破壞提供了更為精確的方法。

MATLAB 曲線擬合 定量分析 采場頂板 復雜應力

采場周圍應力分布極其復雜，由于地質條件的不確定性、巖石本身力學性質的復雜性以及采場自身不斷移動、變化的特點，巖梁(板)所受載荷一般并不是均勻分布的，使得開挖空間周圍巖體力學問題的定量分析異常困難。如：求矩形硐室周圍應力的分布[1-3]，確定采場煤壁前方內外應力場分布范圍[4-5]；計算采準巷道底板的位移量[6-7]等，在非均布載荷作用時很難計算出與工程實際相吻合的數值解，而工程中常用的做法是假定載荷均勻分布或只存在線性變化，與工程實際相比誤差較大。

本研究提出在采場巖梁實測載荷和數值分析所得載……