顶板对称固定块体最小固定面积松弛分析

现有顶板对称固定块体的稳定性分析,未考虑原岩夹持力与结构面断裂的影响,易造成分析结果的不准确。基于松弛分析法,分析了受夹持力时对称固定块体的受力情况,推导了结构面断裂下固定面处等效应力公式,探讨了受夹持力与结构面断裂共同影响时固定面处的联合应力分布状态,并给出了对称固定块体最小固定面积的解析解;运用PFC^(2D)软件,模拟了对称固定块体的失稳过程,对比了最小固定面积数值解与解析解结果间的差异性;对广西高峰矿105^(#)矿体某巷道顶板现场破断现象进行了实地调查。分析结果表明:(1)顶板对称固定块体的最小固定面积分别与块体高度、结构面和竖直面的夹角正相关;(2)最小固定面积的数值解与解析解结果基本一致,二者平均相对误差为7.4%;(3)夹持块体呈断裂脱落并在巷道顶板处留下可见最小固定面积,现场破断现象与松弛分析结果、数值分析结果相吻合。研究成果表明基于松弛分析法的顶板对称固定块体稳定性分析是科学合理的。