煤矿巷道顶板宏观单裂隙的力学行为及影响分析

宏观尺度裂隙对岩体完整性和强度影响显著,其赋存形态亦影响巷道顶板的稳定。为了揭示裂隙赋存形态对巷道顶板的影响规律,以张开率和切向滑移度来表征裂隙(层理)的行为状态,利用FLAC~(3D)中Interface命令构建裂隙(层理),分析了不同裂隙倾角和连通率的单裂隙条件下巷道开挖后顶板裂隙的力学行为、位移、应力及其分布。结果表明:裂隙倾角及连通率影响裂隙开裂宽度及范围、裂隙(层理)剪切位移及范围、层理剪切滑移区分布;裂隙张开率和切向滑移度均与连通率呈双曲线关系;裂隙倾角对裂隙的形态与演化有较大影响;顶板下沉与裂隙倾角和连通率呈现单调增(减)关系。因此,控制顶板下沉能有效控制巷道顶板裂隙的扩展与连通,亦有助于预防顶板离层和滑移。