基于突变理论的采空区重叠顶板稳定性强度折减法及应用

永颉同心 · 发表于 2010-12-4 21:48

摘要：建立基于突变理论的采空区重叠顶板稳定性强度折减法，研究重叠顶板的安全储备。提出采空区重叠顶板安全系数的概念，通过不断折减重叠顶板强度参数，得到不同折减系数下重叠顶板中点的竖向位移序列，建立其竖向位移序列与折减系数的尖点突变模型，以此作为采空区重叠顶板是否失稳的判据。以双层长方体采空区重叠顶板为例，得到不同顶板跨度下，重叠顶板安全系数和厚跨比之间的对数拟合函数，表明重叠顶板安全系数受顶板厚跨比和跨度双重影响。采用基于突变理论的采空区重叠顶板稳定性强度折减法对多层采空区重叠顶板进行稳定性分析，得出上层采空区重叠顶板不稳定会促使下层采空区重叠顶板向不稳定演化。对高峰矿区105#矿体多层复杂采空区重叠顶板稳定性进行分析后可知：除1#，2#采空区重叠顶板外，其余重叠顶板基本稳定，其安全系数在1.50 以上。基于突变理论的采空区重叠顶板稳定性强度折减法为研究采空区稳定性提供一种新的研究途径。
关键词：岩石力学；突变理论；强度折减法；顶板稳定性；安全系数