加固顶板控制巷道底鼓的数值分析.pdf

收稿日期“ “ 基金项目教育部博士点基金项目 巷道顶底板水平应力等值线 O P F Q R S T P U V I S [ V S T P c S Z U 9 R U T ] R RP ZT S S [ 9 Z W[ S S TR U T 9 U 9 顶底板岩层的应力分布见图; 从图; 9中看 到N硬顶巷道直接顶内最大水平应力达 78 9 N软 顶巷道为d ;78 9 N即硬顶巷道直接顶板内的应力 集中程度高于软顶巷道图; X显示N硬顶巷道底板 岩层中的水平应力高于软顶巷道N硬顶巷道底板岩 层 的 最 大 水 平 应 力 为 d B 78 9 N软 顶 为 78 9 中国矿业大学学报第 ’ 6 底板岩层位移分布 顶板性质对巷道底鼓量的影响如图A所示在 其它条件相同的情况下8两类巷道的底板岩层有相 同的运动规律8上部岩层上升8下部岩层下沉8但软 顶巷道底板岩层中的B位移点位于较深部8并且硬 顶 巷 道 底 鼓 量 为 C 7 B;;D软 顶 巷 道 底 鼓 量 为 E ;;8硬顶巷道的底鼓量远小于软顶巷道 图A顶板性质与底鼓量的关系 “ A F / 3 3 2 1 , - ’ / * 3 G3 3 -2 / , 2 , 1 2 / 1 1 3 ’, . , , . 1 - 4. 2 , , / 3 1 H 3 I 结果分析 上述模拟结果显示8回采巷道顶板的强度对巷 道底鼓可产生较大的影响顶板强度大8底鼓量小8 反之亦然由于巷道顶板与底板没有直接联系8因 此在以往的底鼓机理研究中8顶板岩性对底鼓的影 响常被忽视实际上顶板可通过改变围岩的应力分 布而对底鼓产生重要影响8当顶板强度较大时8承 载能力较高8巷道两帮的垂直集中应力或工作面超 前支承压力被传递到深部围岩8从而降低了巷道两 帮底板承受的垂直应力D水平应力是巷道底鼓的主 要原因8当顶板岩层强度较大时8水平应力向顶板 集中8相应地8较软弱的底板岩层起到了让压的作 用8即顶板对底板起到了一定的保护作用D而顶板 岩层强度越小8保护作用越小8底板岩层承受的压 力越大8因而底板岩层更容易屈服8因此8当顶板强 度较大时8底板岩层塑性区越小8反之则越大D从图 中看到8硬顶巷道底板岩层的水平应力大于软顶 巷道8这是底板岩层变形后的应力8实际上是岩石 的峰后残余强度8与岩石的变形有关8不能就此认 为硬顶巷道底板的应力比软顶巷道大8这正说明软 顶巷道底板的变形量大8因而残余强度较小 J 结论 K FG FHI J 7 9 K 8 L5 8 F M 9 M N O P I 0 A I QLHEQ 9 0 R I 5 4 0 R 9 4 5 - “3 4 8 8 4 D ’9 5 7 8 5 UV 5 7 FC M 4 I 7 K M 3 T’WP I X A 4 I * 9 5 M I Y 3 A 9 5 Z “ P 9 5 6 5[ 4 8 F 6 K A 5 9 KT5 9 7 M 9 6 F P 9 5 6 5 5\ 3 A 9 5 . ] _ ‘ a b c ‘ W A 9 5 D 8 I 5 K 4 D 7 4 4 D M 6 7 5 6 A4 56 A M 6 7 M MU 9 M 6 7 9 G I 6 9 4 5 d 8 M 6 9 KF 9 8 U 9 5 7 4 D M I 7 7 4 I 5 U 9 5 7 4 K e 5 UD 8 4 4 7A 4 D 6 F M 5 8 F X UI M 9 5 5 I J 7 9 K 8 M 9 JI 8 6 9 4 5 “W A 7 M I 8 6 M9 5 U 9 K 6 6 A 6 6 A d e 8 I 4 DM 9 U G I 6 J 5 6d 7 M M I 7 M6 7 5 M D 7 7 U6 46 A U d 74 DG 4 6 AM 9 U M4 D6 A 6 F 6 A A 4 7 9 X 4 5 6 8 M 6 7 M M9 56 A 7 4 4 D M9 5 K 7 M U 6 A d 8 M 6 9 KF 9 8 U 9 5 7 4 D 6 A D 8 4 4 7 5 U6 A J 5 9 6 I U 4 D D 8 4 4 7A 7 7 U I K U4 G 9 4 I M 8 F D 6 76 A 7 4 4 D 7 M 6 7 5 6 A 5 U “S56 A G M 9 M4 D 6 A 5 8 F M 9 M 6 A 9 6 A 6 M 6 7 5 6 A 56 A 7 4 4 D K 5K 4 5 6 7 4 8 6 A D 8 4 4 7 A Md I 6 D 4 7 7 U “ fg hi j a k _ 5 I J 7 9 K 8 5 8 F M 9 M ZM 6 7 5 6 A4 D 7 4 4 D Z 6 F ZD 8 4 4 7 A -责任编辑 王玉浚 lllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll . -上接第\ 1 m页. [ 7 d 7 6 9 4 54 D E 7 4 I 6 9 5 ’ 6 7 9 8 MG F’9 n 9 5 V d 4 n FC M 9 59 6 AS 6 A 7 3 4 Jd 4 5 5 6 M o 5 M I Y 3 A 9 5 Z “B K A 4 4 8 4 D B K 9 5 K H4 7 6 A 7 5* 9 4 6 4 5 T5 9 7 M 9 6 F p 9 R 9 5 \ \ 3 A 9 5 . ] _ ‘ a b c ‘ W A 7 4 U F7 4 K e M9 5K 7 6 9 5K 4 8 J9 5 9 5O 5 5 7’4 5 4 8 9 7 M Fd I 8 7 9 X U9 5J 6 9 5 6 7 A 9 K A9 MA 7 JD I 8 D 4 7M D 6 Fd 7 4 U I K 6 9 4 54 D 6 A K 4 8 J9 5 “L9 J9 5 6 6 A 9 Md 7 4 G 8 J 5 6 F d 4 D K 4 Jd 4 I 5 U d 4 n F7 M 9 5 Md 7 d 7 U 5 UI M U M6 A 7 4 I 6 9 5 J 6 7 9 8 “W A 9 5 D 8 I 5 K 4 D K I 7 9 5 5 6 U 9 8 I 5 6 5 UD 9 8 8 9 5 5 6 6 K4 56 A K 4 Jd 7 M M 9 M 6 7 5 6 A M7 M 7 K A U 5 U6 A K 4 Jd 4 M 9 6 9 4 54 D6 A 9 M J 6 7 9 8 M4 d 6 9 J9 X U “W A 7 M I 8 6 MM A 4 6 A 66 A K 4 Jd 7 M M 9 M 6 7 5 6 A4 D6 A 9 M 7 4 I 6 9 5 J 6 7 9 8 M9 M 7 6 76 A 5’[ “Q9 6 A 9 5A4 D K I 7 9 5 9 6 MM 6 7 5 6 AJ F9 5 K 7 M “B 46 A 9 M 7 4 I 6 9 5 J 6 7 9 8 K 5G I M U9 56 A 9 MK 4 8 J9 5 “ W A K I 7 9 5 D D K 6 9 M 7 F 4 4 U9 D 6 A 7 6 9 44 D J 6 8 G 4 5 U J9 5 6 4J 5 5 9 K A J9 U 9 M q “L5 U6 A K 4 Jd 7 M M 9 M 6 7 5 6 A7 K A M6 A 7 6 M 6 A 56 A 7 6 9 44 D M 5 U K J 5 6 5 U JI 8 M 9 D 9 U d 4 n F7 M 9 59 M “ m q q “ fg hi j a k _ d 4 n F7 M 9 5 Z 7 4 I 6 9 5 J 6 7 9 8 ZK I 7 9 5 5 6 ZU 9 8 I 5 6 ZD 9 8 8 9 5 5 6 ZK 4 Jd 7 M M 9 M 6 7 5 6 A Z K I 7 9 5 6 9 J -责任编辑 李成俊. \\ 中国矿业大学学报第1 卷 万方数据