■　王军

（安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230022）

颗粒流软件在深部开采"三带"界定中的应用

■王军

（安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230022）

深部矿业开采中顶板"三带"范围的确定，对采空区抽排瓦斯及布置防水煤柱具有重要的意义。运用颗粒流软件从机理上确定顶板"三带"的产生原因。并确定"三带"范围的界定方法：即将初始垮落的范围划分为冒落带；压力拱至初始垮落之间的范围划分裂隙带；压力拱之上的范围划分为弯曲下沉带。模拟得到的结果与实地钻孔勘测数据十分吻合。表明颗粒流软件及判定准则合理反映"三带"范围。

颗粒流顶板三带

0　引言

矿业开采深度逐年深化，浅部开采的“三带”经验公式越来越难以指导工程实际的工作[1]。不正确的“三带”范围，不能指导矿区合理布置工作面顶板高抽巷和防水煤柱[2]。导致瓦斯的抽放效果不佳及顶板透水事故的发生[3]。严重影响矿业产量和生产安全。因此通过颗粒流数值模拟和现场实地勘测[4]，确定深部顶板“三带”的合理范围有其重要的意义。

1　深部“三带”界定方法

在矿山崩落开采过程中，随着开采向前推进，后方留下采空区[5]。采空区上方覆岩应力重分布。覆岩发生应力集中并剪切破坏和张拉破坏，随后发生小范围覆岩岩层冒落，形成冒落带；而顶上的覆岩形成压力拱，并保持稳定的下沉，形成弯曲下沉带；在这两带之间的覆岩受到下沉岩体剪切力作用而产生裂隙，形成裂隙带。

2　PFC颗粒流软件建模

通过PFC2D建立深部开采模型，设置合适的边界条件和粒子条件。……