巨厚砂岩顶板“三带”范围的数值模拟与界定.pdf

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1、第23卷第2期安徽建筑大学学报Vol_23No．22015年4月Journa1ofAnhuiJianzhuUniversityApr．2015DOI：10．11921／i．issn．2095—8382．20150208巨厚砂岩顶板“三带"范围的数值模拟与界定黄铃，王军，吴德义(安徽建筑大学土木212程学院，安徽合肥230601)摘要：为定量划分采空区上覆巨厚砂岩顶板的“三带”范围，根据数值模拟的应力与位移结果，提出“三带”的界定准则：将上覆岩层中主应力都为拉应力的区域定为冒落带；将只有一个主应力为拉应力的岩层高度定为裂隙带的上限。采用

2、FLACa。软件对开采过程中的顶板运动规律进行了数值模拟，模拟结果与实际观测结果一致。表明此界定准则可为地质条件相似矿区的顶板“三带”分布提供借鉴。关键词：采空区；三带；数值模拟；顶板中图分类号：TU411．01文献标识码：A文章编号：2095—8382(2015)02—039—04NumericalSimulationanddefinitionof“ThreeZones”inexstremelythicksandstoneroofHUANGLing，WANGJun，WUDeyi(CivilEngineeringSchoolofAnh

3、uiJianzhuUniversity，Hefei230601，China)Abstract~Inordertoquantitativelydividetherangof“threezones”inextremelythicksandstoneroof，definitioncriterionof“threezones”wasproposedbasedonthedistributionofstressbythenumericalsimulation．Accordingtothedefinitioncriterion，thezonesin

4、whichthefirstprimarystressistensilestressarethecavingzone；theupperboundaryofthefracturezoneisdefinedintheheightinwhichonlyoneprimarystressiStensilestress．Then，thelawsofroofmovementweresimulatedbyFLAC3Dsoftwareduringtheprocessoftheexploitation．Astheresults，thesimulationr

5、esultsarematchedwiththefieldobservation．Thisdefinitioncriterionhasacertainguidingsignificancefordefinitionoftherangeof“threezones”insimilargeologicalcondition．Keywords：minedarea；threezones；numericalsimulation；roof0引言“三带’’界定准则随着煤矿开采逐渐加深，在全国各地巨厚砂岩石是一种抗压强度较高而抗拉强度极低的岩顶板普遍分布

6、。依据经验公式推导的“三带”范材料，所以采空区上覆岩性会影响受力[。如果围不适用工程实际。本文采用FLAC。。软件进行采空区覆岩三个方向主应力都为拉应力，该位置数值模拟确定巨厚砂岩顶板“三带”范。处岩石将产生全面拉破坏，该处顶板冒落形成冒落带；如果只有一个主应力是拉应力，则与该拉应收稿日期：2014—09—05基金项目：国家自然科学基金资助项目(51374009)作者简介：黄铃(1987一)，女，硕士研究生，主要研究方向为地下结构计算理论与应用。