MathCAD在矿压显现研究中的应用——采动应力计算

"MathCAD在采动应力计算中的运用——杨洪波，王占盛" 文章“MathCAD在采动应力计算中的运用”是由杨洪波和王占盛合作完成的一篇首发论文，主要探讨了如何利用MathCAD软件来研究矿井开采过程中的应力变化。在矿压显现的研究中，计算采动应力场是一个至关重要的环节，它能够帮助理解矿井安全和地质稳定性。 在文章中，作者首先对煤层底板的原岩应力重分布进行了简化处理，将其视为一个在边界上受到线性变化法向分布力作用的理想弹性半平面模型。这一简化模型有助于抽象出问题的核心，使得复杂的力学问题变得更为易于分析。通过弹性力学理论，作者进一步推导出了在开采影响下底板应力场的数学表达式，这包括底板的主应力、剪切应力、水平应力和铅直应力等关键应力状态量。 MathCAD作为一款强大的数学软件，它的强大计算能力和图形显示功能在这项研究中发挥了关键作用。利用MathCAD，作者能够直观地分析采动过程中各种应力的变化规律，这些可视化结果对于理解底板应力动态演变提供了清晰的图像，也为更深入地研究采动应力场提供了有力的工具和支持。 关键词“地应力”强调了研究的物理基础，即地壳内部的自然应力状态；“弹性力学”是解决问题的理论框架，用于描述固体材料在弹性范围内的变形和应力关系；而“MathCAD软件”则是实现这些计算和分析的重要技术手段。 该研究不仅贡献了一种基于MathCAD的采动应力计算方法，还为矿压控制和矿井安全设计提供了理论依据，对于预防和控制矿井事故具有重要意义。通过这种计算方法，研究人员和工程师可以更好地预测和管理开采活动对地下结构的影响，从而提高矿山的安全性和经济效益。