采空区缓冲垫层最小安全厚度分析

王会敏^1,2，郭雷²，李琛³，刘光泽³

1. 东北大学资源与土木工程学院2. 辽宁工程技术大学矿业学院3. 辽宁省化工地质勘查院有限责任公司

摘 要：为了分析采空区顶部垮落过程对下部结构体的影响,文中以2号矿体采空区为背景展开分析。首先通过建立数值模型计算,确定2号矿体的平衡拱极限垮落跨度为51.38m,冒落拱的高度为12.8m,结果表明,上盘围岩冒落不会通达地表;然后,通过PFC2D模拟软件,建立缓冲垫层分别为14m、16m、18m、20m、22m五种方案进行分析,通过对采空区下部结构体内部裂纹数和结构体受到的冲击力进行监测,对比理论计算结果进行分析,结果表明,当垫层厚度为20m和22m时,下部结构内裂纹数为0,且结构体受到的冲击力小于其所能承受的最大应力(0.525MPa),由此可知2号矿体采空区最小安全垫层厚度为20m,案例对比分析验证了20m缓冲垫层厚度的合理性。

关键词：上盘围岩冒落;缓冲垫层厚度;数值模拟;理论计算;