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压剪受载下矿岩柱强度的主应力角及应力比效应研究

压剪载荷,岩体强度理论,矿岩柱强度,主应力角,主应力系数

在以矿岩柱支撑为基础的采矿方法中，矿岩柱的稳定是矿体安全开采的保障。以弹性力学理论基础，对压剪复合受载的矿岩柱进行受力分析，建立了表征压剪受载矿岩柱应力状态的广义Mohr圆方程；基于岩体强度理论，根据强度包络线与应力圆之间的关系，提出了矿岩柱强度模型构建的数学解析法。在此基础上，推导了Mohr-Coulomb准则下的矿岩柱强度表达式，并应用该表达式计算了不同主应力角下的矿岩柱强度。研究得出，当主应力比系数一定时，随着主应力角的增大，矿岩柱强度呈现出先减小后增大的变化规律；当主应力角不变时，随着主应力比系数的增加，矿岩柱的强度逐渐增加。研究结果为分析压剪复合受载的矿岩柱稳定性提供参考。