林惠立

(1.煤炭科学技术研究院有限公司 安全分院，北京 100013；2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院)，北京 100013)

基于薄板理论的浅埋大面积采空区稳定性研究

林惠立1,2

(1.煤炭科学技术研究院有限公司 安全分院，北京 100013；2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院)，北京 100013)

[摘要]为研究浅埋大面积房采采空区的稳定性，基于弹性薄板理论建立了大面积采空区失稳力学模型，得到了不同基岩层厚度下采空区极限悬顶面积的变化规律。结果表明：在相同采空区长度时极限悬顶面积都随基岩厚度的增加而增加；基岩厚度为10m，15m时，极限悬顶面积随采空区长度增加有小幅度的增加；基岩厚度20m时，采空区长度小于160m时极限悬顶面积极大，大于160m后极限悬顶面积随采空区长度增加有小幅度增加。研究结果表明，在基岩层厚度为15m的情况下，只要保证采空区短边长度在130m之内，就可以保证采空区顶板不会垮落，相应的极限悬顶面积保持在20000m2左右。该结果可为采空区治理提供理论依据。

[关键词]薄板理论；大面积采空区；失稳机理；顶板垮落；悬顶面积

榆神府地区在进行现代化大规模开发之前主要采用房采等采煤方法，留下了大量房采采空区。随着时间的推移，遗留在井下的部分煤柱自然风化、蠕变、破裂，往往导致煤柱失稳破坏，并波及相邻煤柱，最终使整个采空区系统发生失稳灾变，造成采空区大面积塌陷。……