UDEC模拟采场覆岩"两带"发育特征
摘要
文中利用UDEC软件对工作面开采导致的覆岩破坏及裂隙发育进行数值模拟,真实地反映煤层开采过程中覆岩"两带"发育特征,为工作面顶板管理与防治水提供科学依据.结果表明,该软件适用于模拟采场覆岩破坏等大变形问题.走向上选取典型时间段研究分析,随着工作面的向前推进,上覆岩层在采动影响下会产生大量的离层和裂隙,岩体裂隙自下而上逐步发展。推进20 m后,上覆岩体发生首次垮落;推进60 m后,整个顶板垮落,裂隙发育充分,之后每向前推进一定距离形成有规律的垮落一充填模式;开挖100 m后形成稳定破坏特征。在工作面切眼和收作线位置覆岩破坏高度值最大,总体形态呈现“马鞍”型,出现完整的“两带”发育特征,冒裂带最大高度48 m。围岩应力集中分布在采空区两端,形成稳定的支撑形式,随工作面的向前推进,集中应力呈现规律性变化,采空区后方应力均匀分布,对上覆岩体起支撑作用。工作面倾向上受采动影响,上位岩层在主应力和剪应力作用下,不断发生破坏运动,且离层和垂直裂隙不断向上发展,最终垮落;当工作面继续向前推进时,上覆岩层继续呈现周期运动的特征,覆岩层冒落移动和裂隙发育范围趋于稳定。围岩压力总从原始压力开始增大,当达到峰值后,压力开始减小,到一定值时又开始增大,体现出周期来压特点,与顶板冒落规律相一致,对应着覆岩“两带”发育时空演变过程。