薄層狀煤巖互層頂板巷道圍巖控制機理及技術.pdf

1、當巷道頂板是由多層薄層狀煤巖互層組成,且該互層頂板具有整體穩(wěn)定性較差、強度較低、層間易于離層甚至發(fā)生冒頂等特征,由頂板的變形破壞引起的巷道失穩(wěn)已成為該類巷道亟待解決的關鍵問題之一。
　　根據薄層狀煤巖互層頂板工程地質及巷道失穩(wěn)破壞特征,提出了薄層狀煤巖互層頂板的概念。通過對互層頂板中夾矸組分分析及微結構特征研究,揭示了水作用下薄層狀互層頂板強度弱化的內在機制。
　　建立了薄層狀互層頂板組合梁彈塑性力學分析模型,掌握了互層頂板

2、巖梁應力分布規(guī)律;并結合薄層板狀力學模型,研究了固支與簡支情況下,彎曲最大變形及頂板屈服破壞時水平應力的臨界值,得到了基于跨厚比判斷頂板破壞的計算公式;基于夾矸的位置、層數、厚度對頂板穩(wěn)定影響,提出了以極限跨度為依據的判別頂板離層的準則。
　　采用相似材料物理模擬試驗研究了無支護條件下,切頂斜矩形斷面、破頂半圓拱形斷面以及煤層傾角對薄層狀互層頂板穩(wěn)定性的影響作用,結果表明半圓拱形巷道整體穩(wěn)定性較好,而斜矩形巷道易于產生頂板巖體結構