采场底板倾斜隔水关键层的失稳力学判据

孙 建,王连国

(1．安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽淮南 232001;2．中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州 221116;3．中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州 221116)

采场底板倾斜隔水关键层的失稳力学判据

孙 建1,2,王连国3

(1．安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽淮南 232001;2．中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州 221116;3．中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州 221116)

针对承压水上倾斜煤层底板岩层所受载荷的非对称特征,在考虑沿煤层倾斜方向存在一定水压梯度的情况下,依据隔水关键层理论,建立了线性增加水压力作用下的底板倾斜隔水关键层模型。采用弹性薄板理论,分析了 ,揭示了底板倾斜隔水关键层在其长边中点偏下的位置最容易出现拉伸屈服破坏。最后,采用Griffith和Mohr-Coulomb两种屈服准则,在判断出底板倾斜隔水关键层上最可能发生屈服破坏位置的基础上,推导了基于拉伸和剪切破坏机理的采场底板倾斜隔水关键层的失稳力学判据,并应用于现场倾斜煤层底板隔水关键层的稳定性分析。

底板突水;倾斜煤层;隔水关键层;失稳判据

底板突水严重威胁着煤矿的安全生产,特别是随着浅部资源开采的枯竭,煤矿开采正逐渐向深部转移,采掘工作面底板承受的水压、地压越来越大,地质构造环境越来越复杂,使得底板突水问题更为普遍且突出[1-7]。……