采场上覆岩层塑性断裂区域和移动规律研究.pdf

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1、第l8卷第3期中国矿业Vol_18．NO．32009年3月CHINAMININGMAGAZINEMarch2009采选技术采场上覆岩层塑性断裂区域和移动规律研究姜永东，鲜学福，李晓红，殷名莉(1．重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室，重庆400044；2．重庆大学资源及环境科学学院，重庆400044)摘要：采场岩体一面临空，上覆围岩的应力由原来的三向应力状态变为二向应力状态。在次生应力的作用下，随工作面的推进，上覆岩层将出现受拉区和塑性区。为此，提出了岩体断裂失稳的应力判据，该判据可以计算出顶板的拉应力区、塑性断裂区和0型圈的范围。并以白皎煤

2、矿地质资料为背景，用3D-o有限元分析软件，建立了采场的三维结构模型，用应力判据结合数值分析的结果，计算出了顶板拉应力区、塑性断裂区和0型圈的范围；并分析了不同步距老顶受拉区、塑性区、0型圈和顶板沉降的演化特征。研究成果可为采场压力计算和控制提供理论依据。关键词：采场；应力判据；塑性断裂中图分类号：TD32／TV313文献标识码：A文章编号：1004—4051(2009)03—0067一O5AstudyontheplasticfractureregionanditsmovementinoverlyingrockbedinminingstopeJIANGYong

3、—dong，XIANXue—fu，LIXiaohong，YINMing—li(1．TheKeyLaboratoryoftheExploitationofSouthwestResources&theEnvironmentalDisasterControlEngineering，MinistryofEducation，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China；2．CollegeofResourceandEnvironmentalSciences，ChongqingUniversity，Chongqing400044，Chi

4、na)Abstract：DuetOtheone—sidesuspendingofrockmassinminingstope，thestressfromoverlyingcoun—tryrockchangedfromthree-dimensiona1stressstateintotwo—dimensionalstressstate．Withthefacead—vanceundertheworkingofsecondarystress，inoverlyingrockmasswillappeartensileregionandplasticregion．Theref

5、ore，thecriterionofdestabilizationbyrockcreepfracturehasbeenbroughtforwardtOfigureoutthetensileforceregion，plasticfractureregionand．(~outlinedcirclerangeonroof．TheexperimentinthisessayisbasedonthegeologicinformaticsofthecoalmineinBaiJiaoandtOsetupa3-DStructuralModelwith3D-ofiniteelem

6、entsoftware．Bytheapplicationofstresscriterionandnumericanalysis，heten—sileforceregion，plasticfractureregionand．()-outlinedrangeontheroofweredefinedout．Theessayalsoanalyzedtheevolvementoftensileforceregionwithdifferentpaces，plasticregion，O—outlinedcircleandroofsedimentation．Theresult

7、swillprovidetheoreticalproofforstresscalculationandcontrolofminingstope．Keywords：miningstope；stresscriterion；plasticfracture在矿山压力的研究方面提出了许多假说，如压高院士对采场围岩控制理论与实践方面的研究，提力拱假说、悬梁假说、铰接岩块假说、预成裂隙假出了“砌体梁”力学模型与“关键层”理论、“砌说、砌体梁平衡假说、传递岩梁假说等。钱鸣体梁”结构的“S-R”稳定口]。宋振骐院士对矿山压力的研究，提出了“传递岩梁假说”和“两个应收稿日期：20

8、08—1127力场”的理论l2]。这些