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基于Double-Yield模型下采动影响对煤岩体应力影响机理研究
基于Double-Yield模型下采动影响对煤岩体应力影响机理研究
摘要：
随着煤矿开采的不断深入和规模的不断扩大，采动引起的煤和岩石变形和破裂问题日益严重。为了揭示采动对煤岩体应力的影响机理，本文基于Double-Yield模型开展相关研究。通过数学建模和理论分析，本文发现采动会导致煤岩体应力分布的非均匀性增加，煤岩体内部的应力集中现象加剧，同时会出现应力先增大后减小的特性。研究结果对于制定合理的采矿方案，提高煤矿开采安全性具有重要意义。
关键词：Double-Yield模型；采动；应力；煤岩体
1.引言
地下煤矿开采是我国主要的能源产业，但由于地下采动引起的煤和岩石变形和破裂问题导致了一系列的安全隐患。深入研究采动对煤岩体应力的影响机理，对于制定合理的采矿方案，提高煤矿开采的安全性具有重要意义。
2.Double-Yield模型介绍
Double-Yield模型是一种描述煤岩体非线性本构关系的数学模型。该模型将煤岩体的本构行为分为两个阶段，即弹性阶段和塑性阶段。在弹性阶段，应力-应变关系服从胡克定律；在塑性阶段，应力-应变关系服从非线性本构关系。这种模型能够较好地描述煤岩体的非线性变形行为。
3.采动对煤岩体应力的影响
采动会导致煤岩体应力分布的非均匀性增加。在煤岩体受到采动影响时，采空区的应力分布会发生改变，使得煤岩体中的应力集中现象加剧。这种应力集中现象容易导致煤、岩石的破裂和坍塌。同时，采动还会导致煤岩体中的应力先增大后减小。在煤矿开采过程中，随着采空区的扩大和煤层回采的进展，矿井下部的应力会显著增大，但一旦采煤完全回采，应力会迅速减小。研究这种应力变化规律对于煤矿开采的安全性分析和预测具有重要意义。
4.结果和讨论
通过数学建模和理论分析，本文发现在煤岩体采动过程中，应力分布的非均匀性会随着采动的加剧而增加。采动导致的应力集中现象会加剧煤、岩体的破裂和变形。煤岩体内部的应力先增大后减小的特性是由于采动引起的煤层变形和岩石破裂导致的。这些研究结果为合理制定采矿方案、提高煤矿开采安全性提供了理论依据。
5.结论
本文通过基于Double-Yield模型的研究揭示了采动对煤岩体应力的影响机理。煤岩体受到采动影响会导致应力分布的非均匀性增加，应力集中现象加剧，并且会出现应力先增大后减小的特性。这些研究结果对于制定合理的采矿方案、提高煤矿开采的安全性具有重要意义。同时，本文的研究还为进一步研究煤岩体的力学行为提供了新的思路和方法。
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