[發明專利]礦井深部空場的頂板穩定性評估方法和裝置

在審

• 申請號: 202111199506.6
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN114065482A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 曹銘宇;許楊豐;王文洋;唐建;梁德義;黃強;鄧波;盧海珠;鐘杰;龍顯日;謝勝
• 申請（專利權）人: 深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;E21F17/00;G06F119/14
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 任敏

1.一種礦井深部空場的頂板穩定性評估方法，其特征在于，包括：

確定礦井深部空場的頂板的物理形狀；

基于所述物理形狀，將針對所述頂板的穩定性評估問題簡化為針對薄板的彎曲問題，以構建適用于所述頂板的力學模型；

采用所述力學模型，計算所述頂板的最大撓度值；

根據所述最大撓度值，對所述頂板的穩定性進行評估。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述物理形狀，將針對所述頂板的穩定性評估問題簡化為針對薄板的彎曲問題，以構建適用于所述頂板的力學模型，包括：

根據簡化后的針對薄板的彎曲問題，確定針對所述彎曲問題的彈性力學假設條件；

基于所述彈性力學假設條件，建立針對所述彎曲問題的基本微分方程；

針對所述物理形狀，對所述基本微分方程進行求解，得到適用于所述頂板的力學模型，不同的物理形狀的頂板對應的力學模型不同。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述彈性力學假設條件包括：垂直于薄板的中面方向的線性應變為零、所述薄板的各個應力分量引起的形變為零，和/或，所述薄板的中面內各點無平行于所述中面的位移。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基本微分方程表示為：

其中，w為撓度；q為板面荷載；D為彎曲剛度；E為彈性模量；δ為厚度；μ為泊松比。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述物理形狀為矩形形狀，所述矩形形狀的頂板的力學模型表達式為：

其中，a、b為所述頂板的長度和寬度。

6.根據權利要求1-3或5任一項所述的方法，其特征在于，所述采用所述力學模型，計算所述頂板的最大撓度值，包括：

獲取用于計算所述頂板的最大撓度值的參數值；

采用與所述頂板的物理形狀相匹配的力學模型，對所述參數值進行計算，得到所述頂板的最大撓度值。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據所述最大撓度值，對所述頂板的穩定性進行評估，包括：

確定所述最大撓度值所處的撓度區間，所述撓度區間具有預設的穩定性狀態信息；

根據所述撓度區間對應的穩定性狀態信息，評估所述頂板的穩定性。

8.一種礦井深部空場的頂板穩定性評估裝置，其特征在于，包括：

確定模塊，用于確定礦井深部空場的頂板的物理形狀；

構建模塊，用于基于所述物理形狀，將針對所述頂板的穩定性評估問題簡化為針對薄板的彎曲問題，以構建適用于所述頂板的力學模型；

計算模塊，用于采用所述力學模型，計算所述頂板的最大撓度值；

評估模塊，用于根據所述最大撓度值，對所述頂板的穩定性進行評估。

9.一種礦井深部空場的頂板穩定性評估設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1-7任一項所述的礦井深部空場的頂板穩定性評估方法。

10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1-7任一項所述的礦井深部空場的頂板穩定性評估方法。