采场上覆岩层岩体结构模型及其应用.pdf

中国矿业学院学报一九八二年 第二期 采场上覆岩层岩体结构模型及其应用 钱鸣高 提要 本文在分析采场上渡 岩层活动规律及岩层结构平衡的基础上 , 进一步提出了岩 体结构模型 。 事实 证明不论米空区应 力场 发生多少变化 , 无论是岩层破断距离是否 相等 , 悬露区岩块 的 受力特征仍然不变 。 此模 型为分析开米中有关 的一 系列问题 , 从机 理上打下了基拙 。 一 、 前 日 口 口 口 口二 由于 回采工作面是煤矿生产的核心部分 , 且回采工作空间是随着 回采工作面的推移而不 断前移 。 既经济而又安全地维护好回采工作空间 , 无论渝矿工的安全以及提高矿工的生产效 率都有极为重要的关系 。 回采工作空间的支护无疑是一构筑物 , 只是 由于它不断地推移而具 有一定的临时构筑物的性质 。 而且此构筑物所受的载荷以及其变形特点又密切与其上覆岩层 的活动规律有关 。 为了使支护物既经济而又可靠 , 研究采场上覆岩层形成 “ 结构 ” 的可能性以 及研究此 “ 结构 ” 失稳的条件将都具有十分重要的现实意义 。 文章〔 〕 根据采场在推进过程 中的围岩移动特点 , 建立 了岩块互相咬合关系的结构力学模型 。 本文将进一步探讨 并建立 采场上覆岩层的整体 “ 结构 ” 模型 , 从而 为进一步确定支护物的参数以及有关开采方 面提供 依据 。 二 、 采 场 上 覆岩层活动 规 律 根据国内外有关采场上覆岩层内部深基点移动观测 , 尤其是大屯孔庄矿的测定 , 可将如 图 ∀ 所示往状图形成的采场上覆岩层的变形破坏绘成如图 ∃ 所示 。 、 1 岩 层 。 而对碎裂了的或为纵横交错的裂隙所切割的软岩层 , 如图 中的岩层 2 。 2 。 ≅ ≅ ≅查 。Α Α Α 备注注 实实 测值 值 9 9 912 2 2922 2 222 2 212 2 2 2 2 2 2 9 1 1 10 二 功米 米 Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β 用绍9 1毫络 络 呱呱‘ Χ一沪肖 肖 ; 。3 3 3 ; 。; ; ; 9 9 9 2 爪爪甲二丫们呀节 节 图 , 元件 , 按照下沉曲线的特性决定块间咬合点的位置 将软岩层或碎裂了的岩层视为载荷或传递垂直力的媒介 。 且由于层间不能阻挡水平 错动 , 因而可将其简化为相应的支承链杆 , 念 ‘Π ‘ 。‘ 夸 一 ‘ 一△一 是 纽Π ;。‘ 咨 争 △了‘ 争 Π ,, 。, 夸 一 ; 一△Γ; 争 Π ‘。‘ 一“ 争 △Γ ; ∃ 争 Π“。‘∃ 夸 一△“ ‘ 争 Π“。, ‘ 一一 一 ς , ∋经过行的初 等变换可得 。 其它 由于对开采后的上覆岩层结构有一宏观的认识 , 因而就有可能进一步确定边界条件 , 以 分析工作面前后方的支承压力分布图形及其影响因素 。 除此还可对开采后地表移动时形成台阶状下沉作出解释 。 参考文献 〔 〕 〔9〕 〔≅ 。 Τ Ν/Σαα/ /ς ΔΕ αΙΦς /7/ςΠΕ Φ Π7Π ]ΠΦ / 0 ΩΕ Φ ςΔ β Ι ∴ΠΦΩ , χ ΒΝΠςς δ/ 7 , ∋ 1 ς/Ν/∀Ε 7 ΔςΝΙΦς/7 Φ ςΠΕΦ 、 Δς7 ς / Ε Φ ς7 Ε∀ /Ε Φ α/ 7 / Φ // 0 ΕΦ 6Ε Φ ≅ 9 ∋Ος 7 ε /ς7 ∀ ] Ε 6/∀ φ Ε 7δ 五 ΦΩΔ Ε αΕγ/ 7 夏 ηΠΦΩΟς7 ςΠΦ0 ΕΦ Ωφ ∀ ∀ 】 压6 王ςΔ∋−ΨΙΠ/ ςΠΕΦ ΚΠ Ε Φ ]ΠΦΩΩ Ε ∋∃Δς7 ∗ς Α Φ ςΝ/∃ ΔΠΔΕ α Φ ∀ηΔΠΔΕ α Φ6/ΕΦ6ΠςΠΕΦΔ7/ ι ε Π7 /6 αΕ 7 ς∀ Π/ ∃ /Ν、 2 比7ΔΕ α Ε γ / ∀ηΠΦΩ Δς7 ς ΠΦ∀Ε ΦΩφ ∀ ∀φ Ε7δΠΦΩΔ /7 /ςΠΕΦΕ α 2 α ςΝ/Υ , αε 7ς∀ Π/ 7 Δςε6η ∀ Π Δ ∃ Ε / Φ ∀ ∀ ∀ 6/ φ ΠςΝςΝ/ Π6 Ε α Δς7εΖ ςε 7∀/ιεΠ∀Π∃7Πε Υ ς7 ε/ς以∀ ΦΕ 6 /∀ Ις 1 φΝς/ γ Ζ 7 ∀Ε ΦΩ ςΝ/ /ΝΦ Ω /ΔΕ/ Ζ ε 7 ΠΦςΝ/ Δς7 / Δ Δ αΠ/∀6 Ε α ς ∀ ∀ / Ω 山 7 妞 − 7Ε γ /6 Υ ςς/ 7 7ε− ςε7/6Δς7ς 7/ 2Φ /Ν7Ζς/ 1Ε α 72 ∗托 Υ Ο ΟΙΦ Φ 6 ΦΕ /ϕ −Ε Δ/ 6 ςΝς ΝΕφ 7/ Δ 7 /Δ ε∀ςΕ αΨ7 / Δ Δ ε7//ςΠΦ ΩφΠ∀∀ 7 /川ΠΦ ς认/ ΤΝ/ 犯Ε6/∀φΠ∀∀ ςΝ/φ ηΕ α ’Υ / /ΝΦ ΠΔ川Δ αΕ ε 刀6 ςΠ,习 αΕ 7 εΦ /Ν 月Ω/6 ςΝ/ ∀η ΔΠΔΕ α Φ ∀川∃/7 Ο / ’κ / , ΙΦ − 7Ε ∃ ∀/Υ Δ φΝΠ/ΝΥ η 7ΠΔ / ΠΦ ΥΠΦΠΦΩ