煤矿地下水库坝体优化：正交异性板模型分析

"基于正交异性板模型的煤矿地下水库人工坝体结构优化-论文" 这篇论文探讨了如何通过正交异性板模型对煤矿地下水库的人工坝体进行结构优化，以提高其稳定性和效率。大柳塔煤矿的地下水库人工坝体通常由挡水坝墙和支撑墙构成，其结构稳定但强度过剩。为了降低成本和提高安全性，研究聚焦于挡水坝墙的厚度调整。挡水坝墙的承载性能主要依赖于骨架结构和厚度，由于等效配筋率已接近规范规定的最低标准，因此调整厚度成为优化的主要途径。 正交异性板模型被用于分析坝墙在水压和垂直载荷共同作用下的极限承载能力。随着垂直载荷的增加，坝墙的极限水头值会减小，稳定性控制将由外表面强度转变为内表面强度，这一转变的时机受到坝墙厚度的影响。厚度较小的坝墙会更早经历这种转变。在水库服务期间，如果水位保持不变而垂直载荷增加，坝墙内外表面会先后发生破坏，破坏顺序受水位影响。水位高于转折点对应的极限水头时，内表面先破坏，外表面后破坏；反之，则先破坏外表面。水位越低，坝墙的长期稳定性越好。 根据大柳塔煤矿地下水库的实际运行条件，即储水高度和垂直载荷的变化范围，研究发现支撑墙可以去除，同时坝墙的厚度也有调整空间。这一发现为优化坝体结构提供了依据，有助于减少成本并确保安全运营。 论文中还引用了一系列其他研究，涉及地应力、岩体力学、冲击危险评估、煤层开采控制、声发射信号分析、煤体渗透率、岩石力学特性、注浆加固等多个方面，这些研究为理解地下水库人工坝体的行为和优化提供了广泛的背景知识和技术支持。 这篇论文通过正交异性板模型对煤矿地下水库的人工坝体进行了深入的结构分析和优化研究，强调了坝体厚度调整的重要性，并提出了实际操作中的优化建议，这有助于改善地下水库的安全性和经济性。