回采上覆岩层裂隙演化相似性模拟研究

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1、第40卷第1期矿业安全与环保Vo1．40No．12013年2月MININGSAFETY＆ENVIRONMENTALPROTECT10NFeb．2013廖孟柯，王波．回采上覆岩层裂隙演化相似性模拟研究[J]．矿业安全与环保，2013，40(1)：21—25文章编号：1008—4495(2013)01—0021—05回采上覆岩层裂隙演化相似性模拟研究廖孟柯，王波(1．石河子大学水利建筑X-程学院，新疆石河子832003；2．中煤科工集团重庆研究院，重庆400037)摘要：开采扰动下采空区上覆岩层将产生位移和应力重新分布。基于梁模型分析了采空区上覆岩层初次破断开采和周期破断开采理论模型，得出岩

2、层裂隙产生的应力分布规律及变形特征；通过实验室相似性模拟验证了初次破断及周期破断开采下的上覆岩层应力及位移分布规律，得出上覆岩层裂隙发展变化经历了卸压、失稳、起裂、突变张裂、闭合、裂隙维持、再次加速闭合直至完全被压实闭合的过程；工作面移动与测点的应力变化、中间层离层的产生相对应，由此分辨出煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。关键词：梁模型；相似性模拟；采空区；裂隙中图分类号：TD313．1文献标志码：A网络出版时间：2013—01—0916：14网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／50．1062．TD．20130109．1614．006．html

3、SimilaritySimulationStudyonCrackEvolutioninOverburdenStrataofGobLIAOMengke．WANGB0。(．CollegeofWaterConse~ancy&ArchitecturalEngineering，ShihezhiUniversity，Shihezhi832003，China；2．ChongqingResearchInstituteofChinaCoalTechnologyandEngineeringGroup，Chongqing400037，China)Abstract：Thedisplacementandthest

4、ressredistributionwilloccurintheoverburdenstrataofthegobunderminingdisturbance．Inthispaper，analysiswasmadeonthetheoreticalmodeloftheinitialbreakingminingandperiodicbreakingminingofoverburdenstratabasedonthebeammodeltheory，thestressdistributionlawanddeformationcharacteristicscausedbythestratacrack

5、swereobtained；thedisplacementandstressdistributionlawoftheoverburdenstrataunderinitialbreakingminingandperiodicbreakingminingwereverifiedthroughthesimilaritysimulationmodeltestinthelaboratory，anditcametotheconclusionthatthecrackevolutioninoverburdenstratawouldgothroughaprocessofunloading，destabil

6、ization，cracking，thesuddenopenandcloseofcracks，crackkeeping，therapidre-doseofcracksandfinallythecompletecloseofcracksbycompaction；thedisplacementofworkingfacecorrespondedtothestresschangeatthemeasuringpointandtheformationofmediumseparatedbed，thusitwaseasytodistinguishtheaffectedregionsupportedbyc

7、oalwall，theseparated-bedregionandthere-compactedregion．Keywords：beammodel；similaritysimulation；gob；crack国内外关于采矿岩石力学的研究是基于有效控因进行了大量的实地测量和实验研究，主要可以分制采场围岩变形破坏，进行合理支护顶板与巷道围为3类：压缩形成的裂隙；拉伸形成的裂隙；弯曲梁岩为目的。研究结果表明：岩石在长期的地应力作形成的裂隙