复变函数法解析求解采场初次破断前应力场

"该文主要探讨了顶板初次破断前采场围岩应力场的求解方法，采用复变函数理论解决平面弹性的应力分布问题，并通过MATLAB进行可视化展示，以揭示应力分布规律及影响因素。" 在煤炭开采过程中，理解采场围岩的应力分布对于矿井的安全至关重要。本文的作者杨敬虎来自中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，他提出了一个新颖的方法来分析这一问题。他将工作面的采空区沿倾斜方向简化为沿走向扩展的矩形孔，利用平面弹性的复变函数方法求解应力场。这种方法的优势在于能够提供解析解，帮助研究人员深入理解应力场的动态变化。 复变函数在工程领域有着广泛的应用，特别是在解决二维平面问题时，可以有效地处理复杂的边界条件。在本研究中，它被用来精确计算采场周边的应力分布。通过MATLAB绘制的应力曲线，研究人员可以直观地看到应力在不同位置的变化，这有助于揭示采场周边的应力分布规律。 研究结果表明，采场围岩应力场的分布受到三个主要因素的影响：采场的形状、侧压系数以及竖直原岩应力。采场形状的变化会影响应力分布的不均匀性，不同的侧压系数反映了采场两侧压力的不同，而竖直原岩应力则是由地壳自身的重力所引起的。这些因素共同作用于采场，影响着顶板初次破断的步距和采场的稳定性。 此外，文章还对这些影响因素进行了深入的分析。例如，采场形状的改变可能会导致应力集中或分散，侧压系数的增大可能加剧采场两侧的应力差异，而竖直原岩应力的大小则直接影响顶板的压力状态。这些分析对于优化开采设计，预防顶板事故，提高矿井安全水平具有重要的实践指导意义。 该研究通过复变函数方法为采场应力场的分析提供了新的理论工具，并通过MATLAB的可视化手段使分析结果更加直观易懂。这对于行业研究者来说，不仅增加了对矿井应力分布规律的理解，也为实际采矿工程的安全管理提供了有力的理论支持。