顶板随机裂隙对采动煤岩体支承压力的影响

石祥超^1,2，张茹²，高明忠²，金文城²

1. 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室2. 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室

摘 要：基于Monte-Carlo方法利用UDEC中的fish语言编制了离散裂隙网络生成程序,实现了对采动顶板裂隙的模拟.基于某工作面地质条件,采用该程序生成了5种不同发育程度的裂隙数值模型,研究了顶板裂隙发育程度对采动煤岩体支承压力的影响.结果显示:裂隙率和分形维数均能定量描述岩体裂隙的发育特征,顶板的裂隙发育程度对工作面前方支承压力有着显著影响,对于裂隙不发育顶板,支承压力影响范围和支承压力峰值随着采面的推进显著增加,而对于裂隙发育顶板,随工作面推进工作支承压力基本符合周期性显现规律,且支承压力峰值和影响范围相对较小.根据模拟结果提出了支承压力集中系数与裂隙率的关系模型,该模型能够较好的描述支承压力集中系数与裂隙率的关系.

关键词：支承压力;顶板;随机裂隙;离散元;