冲击下巷道顶板开裂机理及幅值影响研究--基于连续-非连续方法

《冲击下巷道顶板开裂机理及幅值影响研究--基于连续-非连续方法》是一篇探讨煤矿巷道在冲击地压作用下顶板开裂机制及其影响因素的学术论文。该研究针对矿井开采过程中常见的冲击地压现象，结合连续介质力学和非连续介质理论，分析了巷道顶板在受到冲击载荷时的破坏过程，为煤矿安全开采提供了理论依据和技术支持。

论文首先介绍了冲击地压的基本概念和其在煤矿生产中的危害性。冲击地压是由于地下岩层内部应力突然释放而引发的剧烈动力灾害，具有突发性强、破坏力大等特点，严重威胁矿工的生命安全和矿山的正常生产。因此，研究冲击地压对巷道结构的影响，尤其是顶板的开裂机理，对于预防和控制此类灾害具有重要意义。

在研究方法上，该论文采用连续-非连续方法（CNDM）进行数值模拟分析。连续-非连续方法是一种将连续介质力学与非连续介质理论相结合的计算方法，能够更真实地模拟岩体在受力过程中的变形和破坏行为。通过建立巷道顶板的三维模型，结合不同的冲击载荷条件，研究顶板在不同幅值冲击下的开裂情况。

论文详细阐述了冲击载荷幅值对巷道顶板开裂的影响。研究结果表明，随着冲击载荷幅值的增加，顶板的裂缝扩展速度加快，裂缝长度和宽度也随之增大。同时，冲击载荷的作用时间对顶板的破坏也有显著影响，较长的冲击持续时间会导致顶板出现更严重的损伤。

此外，论文还分析了顶板材料的力学性质对开裂行为的影响。不同强度和韧性岩层在相同冲击载荷下的表现存在明显差异，高强度岩层表现出更强的抗裂能力，而低强度岩层则更容易发生断裂。这说明在实际工程中，应根据岩层的具体性质选择合适的支护方式，以提高巷道的安全性。

在研究过程中，作者还探讨了巷道布置方式对顶板稳定性的影响。研究表明，合理的巷道设计可以有效分散冲击载荷，减少顶板的集中应力，从而降低开裂风险。例如，采用倾斜巷道或增加支护结构等措施，能够显著改善顶板的受力状态。

论文还提出了基于连续-非连续方法的顶板稳定性评估模型。该模型能够预测不同冲击条件下顶板的开裂位置和程度，为煤矿安全监测和预警系统提供科学依据。通过对实际工程数据的验证，该模型展现出良好的适用性和准确性。

总体来看，《冲击下巷道顶板开裂机理及幅值影响研究--基于连续-非连续方法》是一篇具有较高理论价值和实际应用意义的学术论文。它不仅深化了对冲击地压作用下巷道顶板破坏机理的理解，也为煤矿安全开采提供了新的思路和方法。未来的研究可以进一步结合现场监测数据，优化数值模型，提高预测精度，为煤矿安全生产提供更多技术支持。