薄層狀煤巖互層頂板巷道圍巖控制機理及技術(shù).pdf

1、當(dāng)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?shù)忍卣?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(guān)鍵問題之一。
　　根據(jù)薄層狀煤巖互層頂板工程地質(zhì)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(jié)構(gòu)特征研究,揭示了水作用下薄層狀互層頂板強度弱化的內(nèi)在機制。
　　建立了薄層狀互層頂板組合梁彈塑性力學(xué)分析模型,掌握了互層頂板

2、巖梁應(yīng)力分布規(guī)律;并結(jié)合薄層板狀力學(xué)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(yīng)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(shù)、厚度對頂板穩(wěn)定影響,提出了以極限跨度為依據(jù)的判別頂板離層的準(zhǔn)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(jié)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(chǎn)生頂板巖體結(jié)構(gòu)