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12.06.2017 | Original paper | Ausgabe 6/2017

Geotechnical and Geological Engineering 6/2017

Analytical Model of Stress Field and Failure Depth in Multilayered Rock Masses of Mining Floor Based on the Transfer Matrix Method

Zeitschrift:
Geotechnical and Geological Engineering > Ausgabe 6/2017
Autoren:
Qisong Huang, Jiulong Cheng

Abstract

Accurate calculation of stress distribution and failure depth of coal seam floor is the key to the floor water inrush risk evaluation. In consideration of the fact that the floor rock masses are multilayered distribution due to deposition, this paper presents a mathematical model for calculating stress field and failure zones in the floor strata caused by coal mining. By the application of the Fourier transform, the transfer matrix describing the relationship between the abutment pressure of stope and the stresses in arbitrary depth of multilayered rock masses is derived in the transformed domain. Then, the actual solution in the physical domain can be obtained by the inversion of Fourier transform through a MATLAB program. Finally, numerical examples are presents to verify the model and study the influence of the layered rock mass properties on the stress distribution and failure depth of mining floor.

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