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基于小变形薄板理论的水平矿柱回采预留厚度探讨
水平矿柱回采是采矿工程中常用的回采方式之一，其应用范围十分广泛。在进行水平矿柱回采时，通常需要预留一定厚度的坚硬矿岩，以减少回采过程中因立柱坍塌等问题造成的安全隐患。因此，水平矿柱回采预留厚度的确定是影响安全生产的重要因素之一。本文将借助小变形薄板理论，探讨水平矿柱回采预留厚度的大小及其影响因素。
1.小变形薄板理论
小变形薄板理论是一种经典力学理论，用于描述薄板弯曲时的力学行为。在水平矿柱回采中，矿柱应该被视为一个薄板，因此小变形薄板理论是一种非常适用的工具，用于预测矿柱在回采过程中的受力情况和变形情况。
在小变形薄板理论中，薄板的刚度主要由其厚度、材料的弹性模量和泊松比等因素决定。当外部负载作用于薄板上时，薄板将发生弯曲和扭曲变形，并产生应力和应变。通过计算薄板的应力和应变，可以预测薄板的变形和承载能力。
2.水平矿柱回采预留厚度的确定
在水平矿柱回采中，立柱的坍塌是一个常见但又十分危险的事故，因此预留一定的坚硬矿岩是必要的。但是，预留的矿岩过厚也会影响煤的回采率和资源利用效率。因此，确定合适的矿柱预留厚度是非常重要的。
根据小变形薄板理论，矿柱的厚度将直接影响其受力和变形情况，因此矿柱预留厚度的大小应该与矿柱的尺寸、材质和采煤条件等因素相适应。
一般来说，矿柱的尺寸越大，预留的厚度应该更大。此外，采煤条件也会直接影响到矿柱的预留厚度。例如，在一些采煤工艺中，采煤机往往会在矿柱顶部进行挖掘，因此矿柱的顶部应该留有更多的坚硬岩石。
在确定矿柱预留厚度的过程中，需要考虑到矿柱的承载能力和剪切强度等因素。通过计算矿柱在回采过程中承受的应力和应变，可以获得矿柱剪切强度和承载能力的信息。然后，根据实际情况和安全要求，确定合适的预留厚度。
3.结论
水平矿柱的回采预留厚度是影响采矿生产安全和资源利用效率的重要因素之一。通过借助小变形薄板理论，可以对矿柱的受力情况和变形情况进行预测，并在此基础上确定合适的预留厚度。在确定矿柱预留厚度时，需要考虑到矿柱尺寸、材料、采煤条件、承载能力和剪切强度等因素，以确保矿柱能够安全、高效地回采。