大范围顶板岩体垮落冲击动载对采场底板破坏的影响研究

作     者：黄琪嵩 程久龙 丁厚成 冯俊军 胡新成 HUANG Qisong;CHENG Jiulong;DING Houcheng;FENG Junjun;HU Xincheng

作者机构：安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 

出 版 物：《采矿与安全工程学报》 (Journal of Mining & Safety Engineering)

年 卷 期：2019年第36卷第6期

页      面：1228-1233,1239页

核心收录：

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51034003) 安徽省自然科学基金项目(1808085ME161) 

主　　题：大范围顶板垮落 冲击载荷 动态应力集中 底板破坏 

摘      要：为研究大范围顶板岩体垮落产生的冲击载荷对采场底板的破坏作用及其对底板突水的影响,本文基于动力基础半空间理论,将底板岩层等效为半空间无限体,建立顶板岩体垮落冲击采场底板的理论分析模型,推导出最大冲击动载应力的计算公式;并利用FLAC3D模拟分析了顶板垮落产生的冲击动载在底板中的传递规律以及底板岩层的动力响应特征。研究结果表明:顶板岩体垮落撞击采场底板,会产生远大于垮落岩体静态自重的冲击动载应力作用在底板上;冲击动载荷以应力波的形式在底板中传播,与采动应力叠加产生动态应力集中现象,会导致采场底板发生二次破坏,造成底板破坏深度显著增大,有效隔水层厚度减小,从而增加底板突水的危险性。