摘要
为研究不均匀分布点状矿柱承载条件下顶板最小安全厚度,在某省32个地下矿现场调研的基础上,以某地下采空区顶板为对象,根据矿柱位置,将顶板分为行间顶板、列间顶板、行列间顶板等3类,分别构建不同支撑条件下顶板力学模型,推导其应力分量表达式;考虑节理存在对岩体力学性质的劣化作用,建立力学性质劣化的顶板最小安全厚度的计算公式,分析不同跨度比、暴露面积及节理特征顶板最小安全厚度的变化趋势。研究结果表明:空区顶板结构参数影响最小安全厚度,其他条件不变时,跨度比m=1为最小安全厚度极小值点;总体趋势为随着跨度比增大,最小安全厚度降低;最小安全厚度与暴露面积呈正相关,随着暴露面积增大,最小安全厚度增长速率变缓;空区结构参数一定时,顶板岩体节理密度越大,节理面直径越大,顶板最小安全厚度增长越快。数值模拟结果和工程实例验证了理论计算结果的合理性,为地下房柱法矿山安全开采提供理论支撑。
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