【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于矿山工程数据处理，尤其涉及一种层状组合顶板储能计算方法及系统。
技术介绍
1、煤层开采会引起采场顶板结构破坏，采空区顶板失去煤层的支撑从而造成大面积悬露，并伴随着周围煤岩体应力重新分布，导致应力集中和应变能积聚，悬露顶板在上覆岩层的加载作用下将发生变形，当顶板内部应力超过其抗拉强度时发生断裂失稳，极易诱发采场顶板断裂型冲击地压。
2、顶板结构弯曲断裂是个复杂的过程，其复杂性在于岩层赋存状态的非均匀性、难于准确测试的客观特征。当煤层上方存在多层不同条件的顶板时，其在上覆岩层荷载的作用下产生弯曲变形、进而发生断裂。在整个过程中，顶板组合结构的弯曲变形储能及断裂释能特性，是冲击地压防治的关键。因此，针对不同岩性组合方式和厚度组合方式的层状组合顶板结构，建立组合顶板弯曲储能模型、剪切储能模型，从理论角度揭示组合顶板弯曲储能和层间剪切储能机理，具有重要意义。
3、专利技术专利（公开号cn113686471a，公开日2021.11.23）公开了一种顶板断裂型冲击地压分级预警方法，此方法利用实时应力，计算坚硬顶板...
【技术保护点】
1.一种层状组合顶板储能计算方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的层状组合顶板储能计算方法，其特征在于，在步骤S1中，所述判别中性轴的位置包括，针对中性轴位于岩层分界面、下层岩梁中、上层岩梁中三种情况，得到中性轴位于岩层分界面、下层岩梁中、上层岩梁中需满足的条件，分别为：
3.根据权利要求1所述的层状组合顶板储能计算方法，其特征在于，在步骤S1中，所述对层状组合顶板进行受力分析包括，根据平面假设，矩形截面梁在弯曲变形时横截面上的正应力为；式中，为矩形截面梁在弯曲变形时横截面上的正应力，为横截面的弯距，为横截面上的点到中性轴的距...
【技术特征摘要】
1.一种层状组合顶板储能计算方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的层状组合顶板储能计算方法，其特征在于，在步骤s1中，所述判别中性轴的位置包括，针对中性轴位于岩层分界面、下层岩梁中、上层岩梁中三种情况，得到中性轴位于岩层分界面、下层岩梁中、上层岩梁中需满足的条件，分别为：
3.根据权利要求1所述的层状组合顶板储能计算方法，其特征在于，在步骤s1中，所述对层状组合顶板进行受力分析包括，根据平面假设，矩形截面梁在弯曲变形时横截面上的正应力为；式中，为矩形截面梁在弯曲变形时横截面上的正应力，为横截面的弯距，为横截面上的点到中性轴的距离，为横截面对中性轴的惯性矩；
4.根据权利要求2所述的层状组合顶板储能计算方法，其特征在于，当层状组合顶板上层岩梁与下层岩梁的两种材料均处于线弹性范围内时，根据胡克定律得横截面中上层梁与下层梁的弯曲正应力，分别为：；式中，为横截面中上层梁的弯曲正应力，为横截面中下层梁的弯曲正应力，为横截面上任一点处的纵向线应变；
5.根据权利要求1所述的层状组合顶板储能计算方法，其特征在于，在步骤s2中，所述推导层状组合顶板中的应力分布表达式，得到...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏飞，赵同彬，郭伟耀，公绪飞，朱志倩，魏振鑫，郭磊，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
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