[发明专利]矿井深部空场的顶板稳定性评估方法和装置

权利要求书

1.一种矿井深部空场的顶板稳定性评估方法，其特征在于，包括：

确定矿井深部空场的顶板的物理形状；

基于所述物理形状，将针对所述顶板的稳定性评估问题简化为针对薄板的弯曲问题，以构建适用于所述顶板的力学模型；

采用所述力学模型，计算所述顶板的最大挠度值；

根据所述最大挠度值，对所述顶板的稳定性进行评估。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述物理形状，将针对所述顶板的稳定性评估问题简化为针对薄板的弯曲问题，以构建适用于所述顶板的力学模型，包括：

根据简化后的针对薄板的弯曲问题，确定针对所述弯曲问题的弹性力学假设条件；

基于所述弹性力学假设条件，建立针对所述弯曲问题的基本微分方程；

针对所述物理形状，对所述基本微分方程进行求解，得到适用于所述顶板的力学模型，不同的物理形状的顶板对应的力学模型不同。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述弹性力学假设条件包括：垂直于薄板的中面方向的线性应变为零、所述薄板的各个应力分量引起的形变为零，和/或，所述薄板的中面内各点无平行于所述中面的位移。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基本微分方程表示为：

其中，w为挠度；q为板面荷载；D为弯曲刚度；E为弹性模量；δ为厚度；μ为泊松比。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述物理形状为矩形形状，所述矩形形状的顶板的力学模型表达式为：

其中，a、b为所述顶板的长度和宽度。

6.根据权利要求1-3或5任一项所述的方法，其特征在于，所述采用所述力学模型，计算所述顶板的最大挠度值，包括：

获取用于计算所述顶板的最大挠度值的参数值；

采用与所述顶板的物理形状相匹配的力学模型，对所述参数值进行计算，得到所述顶板的最大挠度值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述最大挠度值，对所述顶板的稳定性进行评估，包括：

确定所述最大挠度值所处的挠度区间，所述挠度区间具有预设的稳定性状态信息；

根据所述挠度区间对应的稳定性状态信息，评估所述顶板的稳定性。

8.一种矿井深部空场的顶板稳定性评估装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定矿井深部空场的顶板的物理形状；

构建模块，用于基于所述物理形状，将针对所述顶板的稳定性评估问题简化为针对薄板的弯曲问题，以构建适用于所述顶板的力学模型；

计算模块，用于采用所述力学模型，计算所述顶板的最大挠度值；

评估模块，用于根据所述最大挠度值，对所述顶板的稳定性进行评估。

9.一种矿井深部空场的顶板稳定性评估设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述的矿井深部空场的顶板稳定性评估方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的矿井深部空场的顶板稳定性评估方法。