周期来压期间坚硬顶板应力演化及破断规律数值模拟

摘要

基于厚煤层综放工作面初次来压期间坚硬顶板应力演化与破断规律,当坚硬顶板发生初次破断后,顶板破断冒落的矸石逐渐充填压实采空区,重新改变顶板应力场的分布,影响顶板周期破断规律。为进一步探讨厚煤层综放工作面周期来压期间坚硬顶板应力演化及破断规律,本文考虑在工作面初次来压数值模拟的基础上,采用充填采空区的方法近似地模拟顶板的初次破断垮落后对采空区压实作用的影响。依据现场矿压监测数据、理论分析与数值模拟结果,取坚硬顶板初次来压步距为70m,工作面累计推进距离达到顶板初期垮落步距时,充填该推进段采用弱材料以模拟采场顶板的初次垮落压实情况。假设采空区充填弱材料为弹性材料,定义采空区压实率η为采空区充填弱材料弹性常数与顶板覆岩层弹性常数的比值,根据工程经验取采空区压实率为η=10%。