深部开采复合顶板层间规律研究
Study on Layer Rule of Compound Roof in Deep Mining
随着煤矿开采的深度增加,复合顶板离层形成冒顶造成煤炭安全事故已经成为煤矿的主要灾害之一.分析影响顶板离层机理及影响因素是预防和控制顶板离层,预防安全事故发生的关键,为对层间离层稳定性进行判别,合理确定层间离层稳定性标准提供依据,本文在合理确定深部开采复合顶板离层分析数值计算模型的基础上,通过数值模拟分析了复合顶板层间离层机理、影响因素及层间离层随时间变化;结合理论分析确定了工程实测层间离层分离方法.结果表明:(1)不同条件深部开采复合顶板结构面应力分析表明:结构面中部分离主要由法向拉应力引起,两端主要由剪应力作用而产生的.(2)可采用结构面分离范围作为层间离层稳定性判别标准,结构面分离范围可通过数值模拟方法估算得出的法向拉应力作用范围而确定.(3)结构面中间部位离层和离层稳定性无显著相关性,结构面离层范围内离层大小趋于均匀化,以结构面离层值作为稳定性判据时应采用巷道两端离层实测值和临界值比较判断.(4)原岩应力、岩性及岩层厚度对复合顶板层间离层影响显著,层面力学特性对层间离层稳定性影响较小;(5)存在临界原岩应力,当原岩应力接近临界值时,层间离层范围显著增加;(6)随岩性减弱,层间离层范围增加,当岩性减弱到一定程度,层间离层范围显著增加;(7)随岩层厚度增加,层间离层值减小,层间离层范围确减小,离层不稳定性增加,以层间离层值对复合顶板稳定性进行判别不尽合理.(8)层间离层和塑性变形随时间变化呈现不同特点,深部开采煤巷复合顶板离层初期主要塑性变形,后期主要表现为层间离层,根据此特点可以将层间离层从总离层中分离.(9)可以采用数值模拟方法对层间离层随时间变化规律进行分析,为采用层间离层随时间衰减快慢系数对离层稳定性进行判别提供依据.(10)对复合顶板离层初期(0-25d)随时间变化的离层值进行回归分析可以估算塑性变形大小,层间离层用工程实测总离层和塑性离层的估算值之差示之.
- 作者：
- 杨蔡君
- 学位授予单位：
- 安徽建筑工业学院
- 专业名称：
- 结构工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 吴德义
- 中图分类号：
- TD327.2
- 关键词：
- 深部开采；复合顶板；离层机理；结构面分离尺寸；层间离层速度衰减系数；离层分离
- Deep mining；compound roof；mechanism of separation；separation size of structural face；velocity attenuation coefficient of separation between layer；interlayer separation