中文字幕91在线,国产三级三级三级,黄色一级大片视频,夜店美女视频,综合在线观看,欧美13p,精品国产高清毛片

您好!歡迎來(lái)到煤礦安全生產(chǎn)網(wǎng)!

采場(chǎng)上覆巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律

作者:煤礦安全生產(chǎn)網(wǎng) 2006-09-25 15:10 來(lái)源:煤礦安全生產(chǎn)網(wǎng)

1.采場(chǎng)上覆巖層破壞的基本形式  理論與實(shí)踐的研究結(jié)果表明,采場(chǎng)上覆巖層懸露后發(fā)展到破壞有二種運(yùn)動(dòng)形式:彎拉破壞和剪切破壞。 彎拉破壞的發(fā)展過(guò)程是:隨采場(chǎng)推進(jìn),上覆巖層懸露→在重力作用下彎曲→巖層懸露達(dá)一定跨度,彎曲沉降發(fā)展到一定限度后,在伸入煤壁的端部開(kāi)裂→中部開(kāi)裂形成“假塑性巖梁”→當(dāng)其沉降值超過(guò)“假塑性巖梁”允許沉降值時(shí),懸露巖層即自行冒落。  巖層運(yùn)動(dòng)由彎曲沉降發(fā)展至破壞的力學(xué)條件是巖層中的最大彎曲拉應(yīng)力達(dá)到其抗拉強(qiáng)度。 懸露巖層中部拉開(kāi)后,是否發(fā)展至冒落,則由其下部允許運(yùn)動(dòng)的空間高度決定。只有其下部允許運(yùn)動(dòng)的空間高度超過(guò)運(yùn)動(dòng)巖層的允許沉降值,巖層運(yùn)動(dòng)才會(huì)由彎曲沉降發(fā)展至冒落。否則,將保持“假塑性巖梁”狀態(tài)。由此,煤層上方第n個(gè)巖層彎曲破壞發(fā)展至冒落的條件為:

 巖層剪(切)斷破壞的發(fā)展過(guò)程是:巖層懸露后只產(chǎn)生不大的彎曲,懸露巖層端部開(kāi)裂→在巖層中部未開(kāi)裂(或開(kāi)裂很?。┑那闆r下,整體切斷塌垮。 2 .采場(chǎng)上覆巖層在縱向上的運(yùn)動(dòng)發(fā)展規(guī)律 2.1巖層離層發(fā)生的位置和條件 采場(chǎng)上方懸露的巖層,可視為在均布載荷作用下的多層嵌固梁。該巖梁彎曲沉降過(guò)程中,必然在平行于軸向的各層面(或接觸面)上出現(xiàn)剪應(yīng)力。隨采場(chǎng)推進(jìn),剪應(yīng)力隨巖梁懸跨度和外載的增加而增加,當(dāng)剪應(yīng)力值超過(guò)層面上(或軟弱夾層的接觸面上)粘結(jié)力和摩擦阻力所允許的限度時(shí),層面或軟弱夾層的接觸面被剪壞。巖層的離層隨即發(fā)生。因此,離層發(fā)生和力學(xué)條件為:

式中:τ——層面(或軟弱夾層接觸面)的剪應(yīng)力; C——層面或接觸面上的粘結(jié)力;

φ——層面或接觸面上的磨擦角; σn——層面或接觸面上的壓應(yīng)力。 大量理論研究和工程實(shí)踐表明: (1)離層一般發(fā)生于巖層的接觸面或軟弱夾層上; (2)接觸面的破壞,只有在相應(yīng)接觸面上的剪應(yīng)力超限時(shí)才會(huì)發(fā)生,即懸露巖層的跨度達(dá)到極限時(shí),離層才會(huì)發(fā)生。 (3)離層出現(xiàn)的位置取決于組合巖梁中各巖層的彎曲剛度和各夾層的強(qiáng)度。當(dāng)下部巖層彎曲剛度小,夾層(或接觸面)強(qiáng)度低時(shí),離層在下部發(fā)生;反之,離層可能在上部夾層中出現(xiàn)。 (4)各巖層受采場(chǎng)推進(jìn)的影響,其懸露時(shí)間、懸露跨度和所受外載由下而上是不相同的。一般來(lái)說(shuō)最下部的巖層最先懸露,愈靠近上部的巖層,懸露愈晚。各巖層的懸露跨度由下而上是依次遞減的。研究證明,如果下部巖層端部斷裂前懸跨度為L(zhǎng)1,則上部巖層的反彎點(diǎn)將由兩端向采場(chǎng)方向移動(dòng),約從0.1L1處開(kāi)始,其實(shí)際懸跨度L2將比下部巖層小0.2倍,即L2=0.8 L1。 (5)由于巖梁的懸露跨度由下而上依次減小,而剪應(yīng)力大小又與巖梁懸露跨度成比例,因此剪應(yīng)力大小也是由下而上遞減的。因此,即使各巖層的巖性、厚度均相同,各接觸面的抗剪強(qiáng)度也相同,離層將從下開(kāi)始往上逐步發(fā)展,故巖層的運(yùn)動(dòng)發(fā)展趨勢(shì)是由下而上的。 2.2傳遞巖梁形成的力學(xué)機(jī)理 “以巖層運(yùn)動(dòng)為中心的礦山壓力理論體系”認(rèn)為,采場(chǎng)上覆巖層中除臨近煤層的采空區(qū)已冒落巖層外,其它巖層保持“假塑性”狀態(tài),兩端由煤體支承,或一端由工作面前方煤體支承,一端由采空區(qū)矸石支承,在推進(jìn)方向上保持傳遞力的聯(lián)系。把每一組同時(shí)運(yùn)動(dòng)(或近乎同時(shí)運(yùn)動(dòng))的巖層看成一個(gè)運(yùn)動(dòng)整體,稱為“傳遞力的巖梁”,簡(jiǎn)稱“傳遞巖梁”。 對(duì)于相鄰的兩巖層,是同時(shí)運(yùn)動(dòng)組成一個(gè)傳遞巖梁,還是分開(kāi)運(yùn)動(dòng)形成兩個(gè)傳遞巖梁,可用兩巖層沉降中的最大曲率(Pmax)和最大撓度(Wmax)來(lái)判斷。

當(dāng)ρmax上≥ρmax下或Wmax上≥Wmax下時(shí),兩巖層組合成一個(gè)傳遞巖梁同時(shí)運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)ρmax上<ρmax下或Wmax上<Wmax下時(shí),兩巖層將形成兩個(gè)傳遞巖梁分別單獨(dú)運(yùn)動(dòng)。

2.3 上覆巖層“三帶”劃分

采場(chǎng)上覆巖層運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,根據(jù)各巖層運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的不同可以劃分為三部分(“三帶”):垮落帶、裂隙帶和緩沉帶。如圖示。

垮落帶:也稱冒落帶,該部分巖層在老塘已經(jīng)垮落,在采場(chǎng)由支架暫時(shí)支撐,在推進(jìn)方向上不能始終保持傳遞水平力的聯(lián)系。

裂隙帶:該部分巖層在推進(jìn)方向上裂隙較發(fā)育,各巖層的裂隙濃度已擴(kuò)展到(或接近擴(kuò)展到)全部厚度。在采場(chǎng)推進(jìn)過(guò)程中能夠以“傳遞巖梁”的形式周期性斷裂運(yùn)動(dòng),在推進(jìn)方向上能始終保持傳遞水平力的聯(lián)系。該部分巖層也是內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)的主要壓力來(lái)源。

緩沉帶:緩沉帶的巖層在采場(chǎng)推進(jìn)很長(zhǎng)一段距離后才會(huì)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)緩慢,運(yùn)動(dòng)結(jié)束后在推進(jìn)方向上形成的裂隙,無(wú)論在數(shù)量上還是在深度上都比裂隙帶少和小。緩沉帶運(yùn)動(dòng)的最終結(jié)果是在地表形成沉降盆地。

其中,對(duì)采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)有明顯影響的是垮落帶和裂隙帶中的下位1-2個(gè)傳遞巖梁。一般情況下,我們把垮落帶稱為直接頂;對(duì)采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)有明顯影響的1-2個(gè)下位傳遞巖梁稱為老頂,直接頂與老頂?shù)娜繋r層為采場(chǎng)需控巖層范圍。

理論研究和相似材料模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,在采場(chǎng)推進(jìn)過(guò)程中,采場(chǎng)上覆巖層中會(huì)形成一個(gè)壓力拱。正是由于該壓力拱的存在,使得工作面支架上所受的壓力大大小于采場(chǎng)上覆巖層的總重量,該壓力拱的拱跡線為裂隙帶中各傳遞巖梁的端部斷裂線和裂隙帶與緩沉帶的分界線。垮落帶和裂隙帶中已發(fā)生明顯運(yùn)動(dòng)的巖層位于壓力拱內(nèi),而垮落帶和裂隙帶中尚未發(fā)生明顯運(yùn)動(dòng)的部分巖層及緩沉帶巖層位于壓力拱外。

垮落帶(冒落帶)的范圍(厚度)參照下圖和公式求出。

式中:SA---裂隙帶中下位巖梁(老頂)的實(shí)際沉降值,m;

H--采高,m;

KA--垮落后巖層的碎脹系數(shù);

Mz--垮落帶高度,m。

研究結(jié)果表明:垮落帶高度一般為采高的2-3倍。

開(kāi)采厚煤層下部分層時(shí),冒落高度計(jì)算模型如下圖所示。

 

計(jì)算開(kāi)采下分層時(shí)可能的冒落高度的公式為:

   顯然mz值與上分層采高mc、本分層工作面所在位置上部原冒落巖層碎脹系數(shù)Kc及本分層采高h(yuǎn)g的大小有關(guān)。當(dāng)兩分層采高相同,并忽略兩個(gè)分層巖梁沉降值及碎脹系數(shù)間的差別時(shí),開(kāi)采本分層新增采高及冒落巖層總厚度分別為:

裂隙帶的高度是隨著采場(chǎng)的推進(jìn)而逐漸擴(kuò)展的。當(dāng)工作面推進(jìn)距離大約為工作面長(zhǎng)度時(shí),裂隙帶高度發(fā)展到最大,壓力拱擴(kuò)展到最高,此時(shí),拱高約為工作面長(zhǎng)度的1/2。因此,裂隙帶高度為:

實(shí)踐證明,裂隙帶中對(duì)采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)有明顯影響的1-2個(gè)下位巖梁厚度,也即老頂厚度大約為采高的4-6倍。

緩沉帶的高度就是采深范圍中自壓力拱拱頂部位(裂隙帶上部)開(kāi)始一直到地表的所有巖層;計(jì)算公式為:

式中: mhc--緩沉帶高度,m;

H--工作面采深,m;

mlx--裂隙帶高度,m;

mz--垮落帶高度,m。

 

[1] [2] [3] 下一頁(yè)

最近發(fā)表

煤礦安全網(wǎng)(http://www.treasurewfy.com)

備案號(hào):蘇ICP備12034812號(hào)-2

公安備案號(hào):32031102000832

Powered By 煤礦安全生產(chǎn)網(wǎng) 徐州鑄安礦山安全科技有限公司

使用手機(jī)軟件掃描微信二維碼

關(guān)注我們可獲取更多熱點(diǎn)資訊

感謝網(wǎng)狐天下友情技術(shù)支持