近距離煤層條帶上行開采煤巖層變形破壞機(jī)理及數(shù)值模擬研究.pdf

1、把條帶開采具有一定厚度而強(qiáng)度較高的上覆巖層稱為平衡層，其具有減緩巖層運(yùn)動(dòng)控制地表下沉的作用，并參與覆巖層的變形運(yùn)動(dòng)。煤柱穩(wěn)定性是條帶開采的關(guān)鍵，通過對巖石力學(xué)試驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果的分析，由煤巖柱邊緣向中部依次出現(xiàn)煤巖柱圍壓效應(yīng)下理想應(yīng)變的“五區(qū)”分布：煤巖體受壓破壞后的殘余破碎區(qū)、承載軟化區(qū)、局部破壞區(qū)、彈性區(qū)和原始應(yīng)力區(qū)，組成完整的煤柱理想彈塑性“五區(qū)”區(qū)模型。
　　應(yīng)用彈塑性理論對條帶上行開采煤層層間條帶平衡巖層進(jìn)行了理論分析，

2、通過提出的條帶上行開采上位煤層條帶工作面寬長比的概念（ξ=Ly2/Lx2），得出了巖層破斷的力學(xué)判據(jù)：彈性理論判據(jù)Ly＜（π2hτ0（3ξ+2）/[6（ξ+μ）γ-3π2τ0h]）1/2和塑性理論判據(jù)Ly＜12ξhσt/[γ(（3ξ+1）1/2-1)2]（ξ為上部煤層條帶工作面的寬長比），兩式組合即為條帶上行開采上下位煤層間巖層破斷的綜合判據(jù)。數(shù)值模擬結(jié)果表明，結(jié)合煤柱“五區(qū)”模型分析可知，由于上部煤柱位于采空區(qū)上方，隨著圍巖應(yīng)力的調(diào)整