基于板壳理论的充填开采覆岩断裂带高度确定方法

摘要

本发明属于煤矿充填开采岩层控制领域，具体涉及一种基于板壳理论的充填开采覆岩断裂带高度确定方法，该方法首先判断坚硬岩层的位置，其次获得坚硬岩层的临界载荷与极限位移，再获得坚硬岩层下方自由空间高度和坚硬岩层上覆载荷，通过比较临界载荷与坚硬岩层上覆载荷、极限位移与坚硬岩层下方自由空间高度，判断断裂带是否发育；该方法中涉及的各项基础参数，均可以在工作面开采设计完成之后，根据地质资料、实验室试验等方法获得，本发明能够为充填开采过程中采取覆岩破坏的防治措施提供理论和数据依据，降低充填开采工作面覆岩破坏引发的灾害，本发明对充填开采覆岩活动规律的分析具有广泛的实用性。

主权项

一种基于板壳理论的充填开采覆岩断裂带高度确定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、由矿井内顶层向地表方向，逐层确定坚硬岩层的位置；步骤2、根据板壳理论确定每个坚硬岩层的顶板处于初次断裂时和顶板处于初次断裂后的临界载荷和对应极限位移；步骤3、确定每个坚硬岩层下方自由空间高度和坚硬岩层上覆载荷；步骤4、由矿井内顶层向地表方向，依次判断目标坚硬岩层的顶板处于初次断裂时，临界载荷是否小于坚硬岩层上覆载荷且极限位移是否小于坚硬岩层下方自由空间高度，若是，则断裂带继续发育，执行步骤5；否则，断裂带停止发育，即获得断裂带高度位置；步骤5、判断目标坚硬岩层的顶板处于初次断裂后，临界载荷是否小于坚硬岩层上覆载荷且极限位移是否小于坚硬岩层下方自由空间高度，若是，则断裂带继续发育，执行步骤6；否则，断裂带停止发育，即获得断裂带高度位置；步骤6、返回执行步骤4，对上一层坚硬岩层断裂情况进行判断。