祁东煤矿1.8Mt-a新井设计- 夹河煤矿条带开采煤柱稳定性研究

第-144-页图14显示了临近隧道顶板边缘的顶板横梁内部的优先应变发展，而图14b显示了拉伸断裂在模拟顶板横梁中心的基底处的发展。模拟破坏的进一步发展导致顶板横梁与其上部顶板范围在顶板跨度的中心产生分离。图15提供了在煤矿隧道顶板内部观察到的拉伸破裂发展的例证。图15.直接顶内的拉裂破坏发育模拟结果说明，混合编码可用于调查由迪德里希斯和德（1999）描述的顶板破坏的突然断裂、破碎、滑动和斜向破裂这些模式，以及古德曼（1980）描述的厚薄顶板横梁的不同组合对开挖顶板稳定性的影响。4.讨论和结论当验证原位监测数据时，数值模拟能够提供对煤矿隧道顶板行为和相关加固设计的有益见解。模型亦可以用来确认不利地应力方向的比例影响。与平行于应力方向掘进的隧道相比，垂直于高水平应力方向掘进的隧道遭受更大的变形和更加扩大的破坏区。模拟的破坏区的程度受隧道直接顶内软弱泥岩厚度的控制。斜交于地应力场掘进的隧道遭受非对称变形，并伴随有明显需要额外加固的应力影响。我们需要三维模型来有效地捕获隧道端部附近应力重分布的三维本质，特别是当最大水平应力斜交于隧道掘进方向。表1提供了应用于隧道顶板行为模型的连续、非连续以及混合分析方法的主要优点和局限性/缺点的总结概要。正确选择使用方法取决于问题的复杂性、不连续性的存在、材料的行为、地应力等。迄今为止地下煤矿最新公布的模型的重大限制是缺乏对完整岩石破裂以及模型本身对应力重分布、能量释放和运动约束改变的应用的考虑。模型的一个关键优势是能够快速评估直接顶岩性厚度等参数对破坏和相关变形程度改变，如图8所示。该技术非常有用，但是需要尽职调查确保模型有效。用户熟悉每一个不同类型可用软件的潜在局限性。例如，约束和二维分析（如平面应变假设）会对原位条件产生一个过于简化的代表。我们认知的重大进展需要使用三维离散单元/断裂传播的混合编码算法；然而，这又使进一步的研究来验证模拟案例历史成为必须。并行处理软件编码和电脑性能方面的提升对模拟更加详细的大规模三维案例来说越来越必要。参考文献[1]LawrenceW，长臂工作面顶板支护设计方法;PhDthesis,JuliusKruttschnitt矿物研究中心,昆士兰大学;2008年;[2]MarkC，顶板锚杆体系设计;会议记录,煤矿顶板支护会议,InfoCircular9453,美国职业安全与健康研究院;2000年，p31–111;[3]ColwellM,HillD,FrithR,ALTSII-澳大利亚煤矿长臂工作面回采巷道支护设计，In:HebblewhiteBK,editor.会议记录，澳大利亚第一次采矿地面控制会议，悉尼,2003年11月10–13日，p35–123；[4]MarkC,MolindaGM,DolinarDR,顶板锚杆支护体系分析；会议记录，20世纪国际采矿地面控制会议,摩根城,西弗吉尼亚州,美国,2001年8月7–9日August2001，p218–25；[5]PellsPJN.悉尼地区岩石巷道和硐室设计发展；国际岩石力学与工程学报2002年;39期:p569-87；[6]JingL，岩石力学与工程数值模拟方法；国际岩石力学与工程学报2003年;40期,p283–353.[7]KellyM.3D,长臂开采地质条件,澳洲煤炭期刊,2000年4月,p20–25；[8]StaceyTR,破碎岩石应变扩张,国际岩石力学与工程学报,2000年4月p469–74.[9]MartinCD,KaiserPK,McCreathDR,鲍文盆地巷道巷道变形参数预计,CanGeotechJ1999;36（1）:136–51；[