软岩厚度对层状顶板破坏特征影响分析

顶板冒落是煤矿生产的五大灾害之一。顶板冒落主要与顶板岩层性质、赋存状态等因素有关,其中软弱岩层赋存的厚度变化是顶板冒落的主要原因之一。利用东北大学岩石破裂过程分析系统(RFPA2D),针对煤矿沉积岩层顶板破坏进行力学分析,并对赋存不同厚度软岩的层状顶板的破坏情况进行了数值计算。探讨了不同厚度的软弱岩层对巷道稳定性的影响,得出了不同厚度软弱岩层在巷道开挖后的破坏过程和最后冒落的形状,提出了对不同厚度软弱岩层的层状顶板巷道有针对性的支护措施。该结果对现场施工和试验具有重要的参考价值。

层状顶板破坏范围及形态研究

在总结分析普氏平衡拱理论不足的基础上,应用高等数学、经典力学、岩体力学等学科知识,改进平衡拱理论;根据支护的及时性,将露井联采中井工矿巷道层状顶板平衡拱分为初始平衡拱和极限平衡拱;基于两帮不同破坏模式及水平构造应力对顶板平衡拱的影响,探讨了层状顶板岩体冒落所形成的平衡拱形态及其矢高,得出了平衡拱的形态特征,而且随侧压系数增大,拱的形态变为横向扩大,这为层状顶板在支护设计方面提拱参考依据。