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浅谈地下岩土工程中关于压力拱的认识

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浅谈地下岩土工程中关于压力拱的认识

作者:童帅

来源:《中国科技博览》2013年第37期

摘要:采动作用下的岩体应力转移变化所形成的压力拱演化规律研究,对巷道和采场顶板稳定及选择合理的采空区处理方式有着重要意义。

关键词:矿山压力;压力拱;应力集中

1 引言

煤炭资源常用方法是长壁垮落法,其开采是一个动态的过程。随着采场的不断推进引起采场围岩应力的分布状况改变,将使得采场煤层顶板岩层周期性变形和破坏,上层覆岩层产生周期移动、变形、断裂、破碎、垮落。目前,国内外学者对采煤工作面围岩移动特征、工作面上覆岩层移动规律等方面已进行了大量研究,取得了众多成果。这些研究包括上覆岩层的“三带”和回采空间周围的煤柱区域,以及由于煤层开采引起的回采空间周围岩层应力的重新分布,在周围煤柱上造成应力集中,引起附近巷道围岩也出现应力集中。

根据岩石力学,在地下开挖空间,会带来围岩应力的转移,在一定范围内产生应力集中现象。进一步研究还表明,在地下空间埋深达到一定数值后,围岩应力转移会形成有规律的压力区域,拱形是这个区域的典型特征,被称为岩石“压力拱”。由此可推知,在采场周围也会形成压力拱,在煤炭开采过程中,这个压力拱会不断变化。开展有关压力拱的研究,分析采矿围岩

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