重復采動下多層礦采場應力及巖層移動規(guī)律研究.pdf

1、多層礦體在垂直空間內(nèi)呈多層狀賦存，各礦體之間的走向、厚度及品位變化大，易形成復雜的開采格局和較大的采空區(qū)，礦石回采及地壓管理難度大。因此，對多層礦采場應力及巖體移動規(guī)律的研究尤為迫切和重要。
　　 結合“十二五”國家科技支撐計劃課題“多層含釩頁巖復雜礦體安全開采關鍵技術”，以江西省彭澤縣上橫山礦區(qū)上橫山礦段釩礦為工程背景，以V5、V4及V3礦體為主要對象，運用理論計算和三維數(shù)值模擬相結合的方法，對重復采動下多層礦體采場應力及巖層

2、移動規(guī)律，礦層間相互影響關系進行研究。主要研究結論如下:
　　 (1)運用經(jīng)典理論計算公式，確定多層礦重復開采條件下采場頂板巖層冒落帶、裂隙帶高度，以及底板巖層破壞深度。
　　 (2)借鑒多煤層的經(jīng)典解釋，分別從定性和定量兩方面給出多層極近距離礦體的定義，并將采場底板最大破壞深度作為多層極近距離礦體的判據(jù)。
　　 (3)運用簡支梁理論，得出采場頂板應力與相鄰巖礦厚度比呈冪函數(shù)變化規(guī)律;運用彈性薄板理論，推導出采場

3、頂板應力的表達式，由應力等值線得到頂板破斷規(guī)律。初次來壓時，頂板出現(xiàn)“O”型裂隙，初次破斷后，產(chǎn)生橫向半“X”型裂隙，周期來壓后，產(chǎn)生橫“X”型裂隙。
　　 (4)采用FLAC-3D軟件構建礦體模型，分別得到:1）單一礦體開采采場應力及巖層移動規(guī)律，計算得到采場破壞區(qū)范圍、頂板破斷規(guī)律，與理論計算結果相符。2）不同礦層開采順序?qū)ο噜彽V體的影響程度。相比于V5礦體，V3礦體開采引起相鄰礦體中的卸壓區(qū)范圍及卸壓角較小，卸壓區(qū)偏向于上