基于采空区压实理论的采动应力反演

摘要

由破碎岩体充填的采空区处在煤层顶板和底板之间,采空区垮落带岩体的压实特性的研究对由开采引起的复杂响应具有重要意义.本文在前人研究成果的基础上,综述了采空区压实特性和破碎岩体压实规律方面的理论与试验研究,基于采空区压实理论,对FLAC3D中的双屈服本构模型进行二次开发,根据采动覆岩对采空区的压实特性,对采空区垮落带岩体的垂直应力、弹性模量等力学参数进行了较为严格的理论修正,精确地求得垮落带岩体的应力-应变关系,进而获得采空区及围岩对采动的准确响应,并与理论求解进行了比较,验证了采空区压实理论及其算法的可行性.在此基础上,结合现场实测,对采动应力分布规律进行了数值模拟反演,经验证,结果准确.研究成果对研究围岩对地下开采的复杂响应具有指导意义.