覆巖主關(guān)鍵層對超前支承壓力的影響規(guī)律研究.pdf

1、超前支承壓力分布對工作面巷道超前支護(hù)、煤與瓦斯突出與沖擊地壓等煤礦工程問題都將產(chǎn)生直接的影響，為了掌握工作面超前支承壓力的分布規(guī)律，本文綜合運(yùn)用數(shù)值模擬、理論計(jì)算、數(shù)學(xué)分析等方法，研究了主關(guān)鍵層對工作面超前支承壓力的影響特征，并得出了其影響程度的評價(jià)指標(biāo)，建立力學(xué)模型分析了其影響機(jī)理，研究了主關(guān)鍵層對工作面超前支承壓力的影響隨其厚度與層位的變化規(guī)律，得出了主關(guān)鍵層對工作面超前支承壓力產(chǎn)生影響的條件并建立了相應(yīng)的預(yù)測模型，最后結(jié)合淮北海孜

2、煤礦進(jìn)行了應(yīng)用，取得了以下成果：
　?。?）通過UDEC模擬得出，主關(guān)鍵層影響下，支承壓力峰值集中系數(shù)減小，超前影響范圍增加，支承壓力在峰值之后的衰減速度變慢。選擇平均絕對離差作為主關(guān)鍵層影響程度的評價(jià)指標(biāo)，定義該指標(biāo)達(dá)到0.05為主關(guān)鍵層對支承壓力有影響的標(biāo)準(zhǔn)。采寬小于臨界采寬時(shí)，主關(guān)鍵層對超前支承壓力無影響；隨采寬增加，影響程度逐漸增加，主關(guān)鍵層初次破斷前影響程度達(dá)到最大值；之后其影響程度隨主關(guān)鍵層的周期性破斷而波動(dòng)。

3、　　（2）借助彈性力學(xué)中的彈性地基梁與楔形體力學(xué)計(jì)算模型求解了主關(guān)鍵層傳遞至煤層的應(yīng)力，研究得出主關(guān)鍵層影響支承壓力的機(jī)理為：主關(guān)鍵層的抗彎剛度較大，采寬相同時(shí)支點(diǎn)處的下沉量小于軟巖，而發(fā)生撓曲的范圍大于軟巖，導(dǎo)致主關(guān)鍵層對下方巖體的載荷傳遞至煤層后表現(xiàn)出上述特征。
　?。?）通過數(shù)值模擬與理論計(jì)算研究了主關(guān)鍵層對支承壓力的影響隨其層位、厚度的變化規(guī)律：其他條件相同時(shí)，主關(guān)鍵層距煤層越遠(yuǎn)、厚度越大，超前支承壓力峰值集中系數(shù)越小，超