层状岩体中的关键层理论研究

本项目采用理论分析、物理模拟、数值计算与现场实践相结合的方法，系统研究了采动岩体中关键层的控制作用机理。本项研究明确了关键层的定义、关键层的几何和力学特征描述，以及关键层的判别准则；分析清楚了关键层上部的载荷和下部的支承压力分布及其破断规律；建立了关键层破裂成块状结构后的S-R稳定理论；给出了关键层与直接顶作用后的采场来压关系以及关键层活动引起的岩层裂隙分布和地表移动关系。并将关键层理论研究成果应用于指导采矿工程实践，建立了卸压瓦斯抽放“O”形圈理论和技术，以及建立了综放采场收尾矿压控制理论和技术，在淮北、阳泉、潞安、华丰等矿区取得了显著的经济与社会效益，推动了采动岩体控制理论与技术的发展。