急倾斜综采工作面底板破坏演化研究.pdf

中图分类号T D 8 2 3 学科分类号4 4 0 ．3 5 1 0 论文编号 密级 公珏 安徽理工大学 硕士学位论文 急倾斜综采工作面底板破坏演化研究 作者姓名呈邀魁 专业名称 丞芷王程 研究方向 芷出压力量蚩屋控壹』 导师姓名 孟搓埴塾拯 导师单位 塞邀理王太堂 答辩委员会主席汪云 论文答辩日期- - 0 - - 五年六月六日 安徽理工大学研究生处 2 0 1 5 年6 月1 日 万方数据 川跚删o n i n 一獭 E v o l u t i o nr e s e a r c ho ns t e e p l yb o t t o md a m a g eo f f u l l y m e c n a n l z e C lw o r k i n gr a c e ●●●，’ C a n d i d a t e M aS h u y i n S u p e r v i s o r P r o f ．M e n gX i a n g r u i S c h o o lo f M i n i n ga n dS a f e t y A n H u iU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y N o ．16 8 ，S h u n g e n gR o a d ，H u a i n a n ，2 3 2 0 01 ，P ．R ．C H I N A 万方数据 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得塞邀理三太堂或其他教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名马速』缸日期垃年』月坦日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解安邀理工大堂有保留、使用学位论文 的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位 属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送 交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安 徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编 学位论文。 保密的学位论文在解密后适用本授权书 学位论文作者签名召淑f 轧签字日期劲f 歹年艿月／o 日 导师签名- 雾J 百圣鸟 签字日期如盱年多月厂b 日 万方数据 摘要 捅要 急倾斜厚煤层综采工作面进行回采时，无论是开采设备、工艺还是围岩控制 方面都受到技术及设备因素的约束，由于急倾斜工作面围岩具有非对称力学特征， 随着工作面的推进，工作面底板也出现非对称变形破坏。这就导致底板岩层开裂、 向下滑落移动，工作面底板岩层出现了大范围失稳。支架与围岩组成的支撑系统 中，底板同样起到关键作用。急倾斜工作面推进过程中，底板的失稳将极大地影 响支架围岩支撑系统的协调稳定性，情况恶劣会引起围岩灾变；工作面支架出现 前倾，后仰等不规则翻倒现象。 针对底板破坏引起的以上问题，并且为了掌握急倾斜工作面底板应力分布及 破坏规律，依据急倾斜工作面的特点，分别对工作面的走向与倾向进行底板破坏 机理分析，得出急倾斜底板力学极限判据解析公式，以及工作面倾向中下部、中 部和中上部三个位置相应的底板最大破坏深度解析公式、工作面前方煤壁屈服宽 度以及底板岩体最大破坏深度与工作面端部的水平距离。发现底板破坏与工作面 长度，煤层倾角、平均容重和工作面推进距离等因素有关。通过理论分析与数值 模拟可以得出，煤壁前方支承压力随着推进距离的增大而不断叠加，同样底板应 力与推进距离的增大呈正比例关系。沿工作面倾向，中下部，中部与中上部三个 工作面位置，底板受到垂直应力大小作用不同，中下部最小，中上部最大，中间 次之，底板破坏的位移大小同样如此规律。另外工作面长度的不同，其上下两侧 的侧向支承压力集中系数随着煤层倾角增大而减小，并且上测减小的速度大于下 测，但是下侧支承压力集中系数始终大于上侧；另一方面，急倾斜工作面底板出 现的位移是垂直位移与水平位移的拟合，说明底板塑性变形破坏且产生底鼓，在 底鼓严重区域出现底板滑移，可通过降低底板应力集中、卸压的变化和此过程中 应力、应变能的变化程度来控制底板因卸压而产生破坏。选用锚杆支护作为临时 支护控制急倾斜煤层底板发生滑移破坏的施工工艺，可以很好的加固底板，使工 作面支架在推进过程中受到底板破坏影响程度较小，通过对顶底板系统观测效果 明显，可在类似条件工作面推广使用。研究成果可为急倾斜工作面底板管理提供 理论依据。 图[ 8 6 ] 表[ 3 ] 参[ 6 1 】 关键词急倾斜煤层；底板破坏；数值模拟；锚杆支护 分类号T D 8 2 3 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 A b s t r a c t S t e e p l yi n c l i n e dt h i c kc o a ls e a mf u l l ym e c h a n i z e dw o r k i n gf a c ed u r i n gm i n i n g ， r e g a r d l e s s o fm i n i n g e q u i p m e n t ，p r o c e s s a n dc o n t r o lo f s u r r o u n d i n gr o c k a r e c o n s t r a i n e db yt e c h n o l o g ya n de q u i p m e n tf a c t o r s ．B e c a u s eo ft h es t e e pc o a lf a c ew i t h a s y m m e t r i cm e c h a n i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fs u r r o u n d i n gr o c k ，w i t ht h ew o r k i n gf a c e a d v a n c i n g ，f l o o ra l s oa p p e a r sa s y m m e t r i cd e f o r m a t i o n ．T h i sl e a d st of l o o rr o c kc r a c k a n dm o v ed o w n w a r ds l i d e ，w o r kf a c ea p p e a r e dw i d e s p r e a di n s t a b i l i t yo ff l o o rs t r a t a ．I n t h ec o m p o s i t i o no fs u p p o r t sa n ds u r r o u n d i n gr o c ks u p p o r t s y s t e m ，t h ef l o o ra l s op l a ya k e yr o l e ．S t e e p l yi n c l i n e dw o r k i n gf a c ea d v a n c ep r o c e s s ，t h ei n s t a b i l i t yo ff l o o rw i l l g r e a t l yi n f l u e n c es u p p o r tc o o r d i n a t es t a b i l i t yo fs u r r o u n d i n gr o c ks u p p o r ts y s t e m ，a n d C a nl e a dt oc a t a s t r o p h eo fs u r r o u n d i n gr o c k ．F a c et h es u p p o r t i n go v e r t u r n e di r r e g u l a r p h e n o m e n o n ． I no r d e rt oo b t a i nS t r e s sd i s t r i b u t i o na n dd a m a g el a wo fS t e e p l yi n c l i n e dw o r k i n g f a c ef l o o r ，A c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so f w o r k i n gf a c eo fs t e e p ，R e s p e c t i v e l yo n t r e n d sa n dt e n d e n c i e si nt h e w o r k i n gf a c e f l o o rd a m a g em e c h a n i s ma n a l y s i s ， c o n c l u d e dt h a tS t e e p l yi n c l i n e ds o l e p l a t em e c h a n i c sc r i t e r i o nl i m i ta n a l y t i c a lf o r m u l a s ， a n dt h et e n d e n c yt of a c et h ed i r e c t i o np a r t ，m i d d l ea n du p p e rt h r e el o c a t i o n si nt h e c o r r e s p o n d i n gf l o o rb i g g e s tf a i l u r ed e p t ho fa n a l y t i c a lf o r m u l a s ，w o r k i n gf a c ei nf r o n t o ft h ec o a l w a l lc a v i n gw i d t ha n dm a x i m u mf l o o rr o c km a s sd a m a g ed e p t ha n d h o r i z o n t a ld i s t a n c eo fw o r k i n gf a c ee n d ．F o u n df l o o rd e s t r u c t i o nb ec o n c e r n e d w i t hw o r k i n gf a c el e n g t h ，c o a ls e a md i pA n g l e ，a v e r a g eu n i tw e i g h ta n d w o r k i n gf a c e a d v a n c ed i s t a n c ea n do t h e rf a c t o r s ．t h ef r o n to fC o a lw a l la b u t m e n t p r e s s u r ea l o n gw i t h t h ei n c r e a s eo fa d v a n c ed i s t a n c ea n do v e r l a y , t h es a m ef l o o rs t r e S Sa n dt h ei n c r e a s eo f a d v a n c ed i s t a n c ew a s p o s i t i v e l yp r o p o r t i o n a lr e l a t i o n s h i p ．T h r o u g ht h e o r e t i c a la n a l y s i s a n dn u m e r i c a ls i m u l a t i o nC a nb ec o n c l u d e dt h a tt h ef r o n to fC o a lw a l la b u t m e n t p r e s s u r ea l o n gw i t ht h ei n c r e a s eo fa d v a n c ed i s t a n c ea n do v e r l a y , t h es a m ef l o o rs t r e s s a n dt h ei n c r e a s eo fa d v a n c ed i s t a n c ew a s p o s i t i v e l yp r o p o r t i o n a lr e l a t i o n s h i p ．A l o n g t h ew o r k i n gf a c e ，t h el o w e s t ，i nt h ec e n t r a la n du p p e rt h r e ew o r k i n gp o s i t i o nf l o o rb y v e r t i c a ls t r e s ss i z ee f f e c t ，T h el o w e s tm i n i m u m ，u p p e rm a x i m u m ，m i d d l et i m e s ，f l o o r d i s p l a c e m e n to ft h es a m er e g u l a r ．A n o t h e rw o r k i n gf a c el e n g t hi sd i f f e r e n t ，t h eu pa n d d o w no ne i t h e rs i d eo ft h es i d ea b u t m e n tp r e s s u r ec o n c e n t r a t e dc o e f f i c i e n ta n d I I 万方数据 摘要 d e c r e a s e sa st h ed i pA n g l eo fc o a ls e a m ，A n dt h em e a s u r eo nr e d u c i n gs p e e di sg r e a t e r t h a nt h em e a s u r e m e n t ，b u tt h e s i d ea b u t m e n tp r e s s u r ec o n c e n t r a t e dc o e f f i c i e n ti s a l w a y sg r e a t e rt h a nt h eu p p e r ；O nt h eo t h e rh a n d ，S t e e p l yi n c l i n e dw o r k i n gf a c ef l o o r d i s p l a c e m e n ti sv e r t i c a ld i s p l a c e m e n ta n dh o r i z o n t a ld i s p l a c e m e n to ft h ef i t t i n g ，t h e s h o wt h a tf l o o ra n df l o o rh e a v e ，p l a s t i cd e f o r m a t i o na n dd e s t r u c t i o ni ns e r i o u sa r e ao f f l o o rh e a v eo fb o t t o ms l i p ，s h o u l di n c r e a s et h ef l o o rr o c km a s ss t r e n g t ha n di n c r e a s e t h ec o h e s i o no fr o c km a s st op r e v e n tt h ed e s t r u c t i o no ft h eb o t t o ms l i pt os u p p o r t ，c o a l w i n n i n gm a c h i n ee q u i p m e n td a m a g e ．B yl o w e r i n gt h ef l o o rs t r e s sc o n c e n t r a t i o n ，t h e c h a n g eo fp r e s s u r er e l i e fa n dt h ed e g r e eo fs t r e s sa n ds t r a i ne n e r g yi nt h ep r o c e s so f c h a n g et oc o n t r o lt h es t e e pc o a ls e a mw o r k i n gf a c ef l o o ro ff l o o rr o c km a s sd a m a g e d u et ou n l o a d i n g ．C h o o s ef l o o rg r o u t i n ga sat e m p o r a r ys u p p o r tc o n t r o ls t e e ps e a m f l o o re f f e c to fc o n s t r u c t i o np r o c e s so fs l i d i n gf a i l u r e ，C a l lb eu s e dw i d e l yi nt h es i m i l a r c o n d i t i o nw o r k i n gf a c e ．R e s e a r c hr e s u l t sC a np r o v i d et h e o r e t i c a lb a s i sf o rs t e e p l y i n c l i n e dw o r k i n gf a c ef l o o rm a n a g e m e n t ． F i g u r e [ 8 6 】t a b l e [ 3 】3r e f e r e n c e [ 61 ] K e y w o r d s S t e e p l yi n c l i n e dw o r k i n gf a c e ；F l o o rd a m a g i n g ；N u m e r i c a ls i m u l a t i o n ； A n c h o rb o l ts u p p o r t C h i n e s eb o o k sc a t a l o g T D 8 2 3 I I I 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 I V 万方数据 目录 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I A b s 仃a c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I 1 绪{ 仑⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1 研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．2国内外研究动态和水平⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．2 ．1 急倾斜煤层开采现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 ．2 ．2 急倾斜底板破坏研究状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 1 ．3 存在的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8 1 ．4 主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一8 1 ．5 技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9 2 急倾斜煤层综采工作面围岩稳定性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 ．1急倾斜煤层综采工作面顶板运动规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1O 2 ．1 ．1 急倾斜煤层开采顶板力学分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 2 ．2 急倾斜工作面支承压力对底板破坏分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．。1 4 2 ．2 ．1急倾斜工作面倾斜方向上支承压力对底板破坏⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 5 2 ．2 ．2 急倾斜工作面走向方向支承压力对底板的破坏⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 7 2 ．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 0 3急倾斜煤层工作面底板破坏数值模拟研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 3 ．1F L A C 程序简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 3 ．2 确定几何模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 3 ．3力学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 2 3 ．4 采空区模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 3 3 ．5 岩体力学参数的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 3 3 ．6 急倾斜煤层底板破坏特征分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 4 3 ．6 ．1急倾斜不同倾角的底板垂直应力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 4 3 ．7 急倾斜工作面长度变化对底板破坏的影响分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 7 3 ．7 ．1工作面1 2 0 m 走向底板应力分布与变形特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 7 3 ．7 ．2 工作面1 2 0 m 倾向底板应力分布与位移特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 0 3 ．7 ．3 工作面1 4 0 m 走向底板应力分布与变形特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 3 ．7 ．4 工作面1 4 0 m 倾向底板应力分布与位移特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 4 V 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 3 ．8 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 5 4 急倾斜煤层工作面底板破坏分析及治理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 9 4 。1底板无支护状态下围岩特征分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 4 ．2 底板注浆方案的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 4 ．3 底板支护后围岩分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 1 4 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯_ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 5 急倾斜综采工作面底板加固对支架稳定性实测研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 3 5 。1 综采工作面监测系统简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 3 5 ．1 ．1 监测系统硬件组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 3 5 ．1 ．2 通讯传输⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 5 5 ．1 ．3 主要技术指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 6 5 ．2 急倾斜综采工作面矿山压力显现规律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 6 5 。2 。1 实测支架工作阻力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 6 5 ．2 ．2 工作面支架的工作状态⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 3 6 结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 9 6 ．1 结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 9 6 ．2 展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 0 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 1 致谢⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 5 作者简介及研究生期间的科研成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 6 V I 万方数据 C o n t e n t s C o n t e n t s C h i n e s eA b s t r a c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I E n g l i s h A b s t r a c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I I 1I n t r o d u c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1R e s e a r c hb a c k g r o u n d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 ．2R e s e a r c hd y n a m i ca n dl e v e la th o m ea n da b r o a d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．2 ．1n l es t a t u sq u oo f s t e e pc o a ls e a mm i n i n g ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 ．2 ．2S t e e p l yi n c l i n e ds o l e p l a t ed a m a g er e s e a r c hs t a t u s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 1 ．3E x i s t i n gP r o b l e m s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 1 ．4M a i nR e s e a r c hC o n t e n t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8 1 ．5R e s e a r c hT e c h n i q u eC o u r s e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2S t a b i l i t yA n a l y s i so fS u r r o u n d i n gR o c ko fS t e e pS e a mF u l l yM e c h a n i z e d W o r k i n g F a c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 ．1R o o fm o v e m e n tr u l eo fs t e e pc o a ls e a mf u l l ym e c h a n i z e dw o r k i n gf a c e ⋯10 2 ．1 ．1T h e m i n i n go fd e e p l yi n c l i n e dc o a ls e a mr o o f m e c h a n i c a la n a l y s i s ⋯11 2 ．2A b u t m e n tp r e s s u r ed i s t r i b u t i o nl a wo fs t e e p l yi n c l i n e dw o r k i n gf a c ⋯⋯⋯．1 4 2 ．2 ．1 S t e e p l yi n c l i n e dc o a lf a c ea b u t m e n tp r e s s u r ed a m a g et of l o o r f l i t d i r e c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 5 2 ．2 ．2S t e e p l yi n c l i n e dc o a lf a c et o w a r d st h ed i r e c t i o no fa b u t m e n tp r e s s u r e d a m a g et ot h ef l o o r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 2 ．3B r i e fS u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 3N u m e r i c a lS i m u l a t i o nR e s e a r c ho nS t e e pS e a mW o r k i n gF a c eF l o o rD a m a g e ．21 3 ．1F L A CS i m u l a t i o nS o f t w a r e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 3 ．2T h eE s t a b l i s h m e n to f N u m e r i c a lM o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ；．3M e c h a n i c a lm o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 2 ；．4M i n e d ．o u ta r e as i m u l a t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 3 ．51 1 1 es e l e c t i o no f r o c km e c h a n i c sp a r a m e t e r s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 3 ．6 A n a l y s i so f c h a r a c t e r i s t i c so f s t e e pc o a ls e a mf l o o rd a m a g e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 4 3 ．6 ．1T h es t e e pd i pA n g l ed i f f e r e n ts l a bv e r t i c a ls t r e s sa n a l y s i s ⋯⋯⋯⋯⋯．．2 4 3 ．7S t e e p l yi n c l i n e dw o r k i n gf a c el e n g t hc h a n g et oi m p a c ta n a l y s i so ft h eb a s e p l a t e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 7 V T T 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 3 ．7 ．1 W o r k i n gf a c e o f12 0mt ot h ef l o o rs t r e s sd i s t r i b u t i o na n d d e f o r m a t i o nc h a r a c t e r i s t i c s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 7 3 ．7 。2W o r k i n gf a c e1 2 0mf l o o rs t r e s sd i s t r i b u t i o na n dd i s p l a c e m e n t c h a r a c t e r i s t i c s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 0 3 ．7 ．3 W o r k i n gf a c e o f14 0mt ot h ef l o o rs t r e s sd i s t r i b u t i o na n d d e f o r m a t i o nc h a r a c t e r i s t i c s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31 3 ．7 ．4 W o r k i n gf a c e 14 0mf l o o rs t r e s sd i s t r i b u t i o na n dd i s p l a c e m e n t c h a r a c t e r i s t i c s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。3 4 3 ．8B r i e fS u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 5 4 S t e e pS e a mW o r k i n gF a c eF l o o rF a i l u r eA n a l y s i sA n dM a n a g e m e n t ⋯⋯．⋯⋯．．．39 4 ．1A n a l y s i so fc h a r a c t e r i s t i c so ff l o o ru n s u p p o r t e ds t a t eo f s u r r o u n d i n gr o c k ．．3 9 4 ．2T h es c h e m ed e t e r m i n a t i o no f f l o o r g r o u t i n g ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．．4 1 4 ．3F l o o rb o l t i n ga f t e rt h ea n a l y s i so f t h es u r r o u n d i n gr o c k ⋯。⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯．4 1 4 ．4B r i e fS u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 1 5T h er e s e a r c ho fs t e e p l yi n c l i n e df u l l ym e c h a n i z e dc o a lf a c ef l o o rr e i n f o r c e m e n t m e a s u r e m e n tr e s e a r c ht os u p p o r ts t a b i l i t y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 3 5 ．1Ab r i e fi n t r o d u c t i o no fm o n i t o r i n gs y s t e mo ff u l l ym e c h a n i z e dw o r k i n g f a c e ⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．．4 3 5 ．1 ．1M o n i t o r i n gs y s t e mh a r d w a r e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．4 3 5 ．1 ．2C o m m u n i c a t i o nt r a n s m i s s i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 5 5 ．1 ．3T h em a i nt e c h n i c a li n d i c a t o r s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 6 5 ．2S t e e p l yi n c l i n e df u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gp r e s s u r ef i r s t l y ⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．4 6 5 ．2 ．1T h em e a s u r e ds u p p o r tw o r k i n gr e s i s t a n c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．4 6 5 ．2 ．2T h ew o r k i n gs t a t eo f t h e w o r k i n gf a c es u p p o r t ⋯．⋯⋯．．⋯．．⋯．⋯⋯．⋯⋯5 3 6T h eM a i nC o n c l u s i o na n d P r o s