采场直接顶初次断裂的安全系数判识与确定方法

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作者

孙海涛郑颖人胡千庭罗云菊
单位

中国人民解放军后勤工程学院博士后科研流动站煤炭科学研究总院重庆研究院博士后科研工作站瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆大学
摘要

地下煤炭回采过程中,直接顶的完整情况将首先影响到工作面生产的安全,并决定着支护结构的安设时机。由于地下开采条件的复杂性,目前工程中直接顶断裂往往根据经验和简化的承受均布荷载的"梁"模型来判断,判断结果不准确。而现在通用的ANSYS、FLAC、UDEC等有限元和离散元分析软件均不能自动识别破坏位置并产生破裂。基于岩土弹塑性模型,应用FLAC这一具有拉破坏与剪破坏功能的软件,采用有限差分强度折减方法,对采场直接顶断裂进行了极限分析,建立了判断数值模型中岩层破裂垮落的准则,解决了现在通用软件不能有效判断岩层垮落的问题,同时,构建了判断直接顶初次断裂的安全系数评价方法。定义了适用于采场的3种安全系数:强度折减安全系数、超载安全系数及采场推进距离的安全系数,即采场直接顶初次断裂的安全系数。
关键词

顶板断裂数值模拟岩层垮落判识方法安全系数
基金项目(Foundation)

国家重大基础研究发展计划(973计划)项目(2011CB201203)；国家自然科学基金青年基金项目(50904034)；国家科技重大专项(2008ZX05041-006)；
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