采空区覆岩大跨倾斜厚板失稳特征分析

摘要：采空区覆岩大跨倾斜厚硬顶板失稳破断后可导致地表突然沉降、导水裂隙贯通,对下部采场冲击强烈,严重威胁采矿安全。以海孜煤矿为工程背景,采用理论分析、数值分析以及微震监测相结合的方法,探索了采空区覆岩大跨倾斜厚板结构失稳特征。建立力学模型,得到倾斜厚板发生破断时最大安全跨度的计算方法。根据UDEC数值模型以及微震监测结果,分析得到倾斜厚板破断的基本规律：即先在板中间位置底部发生拉张破裂,而后在两端形成剪切破裂区,且倾斜厚板的应力随着倾向长度的增加而增大,剪应力沿倾向呈对称分布在两侧达到最大值。

关键词：倾斜厚板 解析计算 数值模拟 微震监测 

单位：金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室 北京科技大学土木与环境工程学院