硅灰石選礦工藝首先考察關(guān)鍵層的有、無(wú)對(duì)覆巖變形的影響。無(wú)關(guān)鍵層時(shí)，原關(guān)鍵層位置處的巖體參數(shù)與基巖參數(shù)相同。若有限元計(jì)算不收斂，表明巖體發(fā)生過(guò)大變形，受主關(guān)鍵層及覆巖已整體破斷的影響，發(fā)生第一次大來(lái)壓。由于硅灰石選礦工藝有限元的研究對(duì)象為連續(xù)介質(zhì)，不會(huì)像離散元那樣能反映出單元的垮落，但能通過(guò)計(jì)算的不收斂來(lái)反映巖體的變形、破斷情況。計(jì)算表明，本算例計(jì)算至第七步時(shí)(即工作面推進(jìn)至70m)計(jì)算不收斂，表明周期來(lái)壓步距為70 m左右。

　　第七步開(kāi)采結(jié)束時(shí)，硅灰石選礦工藝板的豎向沉降分布見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，頂板的豎向沉降最大值位于采空區(qū)中部，有關(guān)鍵層時(shí)頂板的豎向沉降減小。頂板豎向沉降減小必然使導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度減小。 第七步開(kāi)采結(jié)束時(shí)，工作面上覆巖體內(nèi)的拉裂破壞區(qū)分布如圖3所示，圖中小黑點(diǎn)表示該位置已發(fā)生拉伸截?cái)嗥茐??？梢?jiàn)，無(wú)關(guān)鍵層時(shí)，硅灰石選礦工藝覆巖破壞區(qū)域范圍與高度明顯擴(kuò)大。關(guān)鍵層對(duì)覆巖坍塌、破斷有明顯抑制作用。

　　存在關(guān)鍵層時(shí)，采空區(qū)頂板最大豎向沉降與工作面推進(jìn)距離之間的關(guān)系見(jiàn)圖4。隨著工作面的推進(jìn)，頂板豎向沉降逐漸增大，臨近頂板快破斷時(shí)，頂板豎向沉降急劇增大。可通過(guò)頂板豎向沉降的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，推斷頂板破斷的位置及工作面的來(lái)壓步距。

　　不妨以H來(lái)表示煤層上表面與關(guān)鍵層下表面之間的距離，關(guān)鍵層位置的不同(即H取值不同)對(duì)采空區(qū)覆巖的變形有一定的影響。一般數(shù)值計(jì)算軟件難以直接給出采動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度的云圖。但可以通過(guò)硅灰石選礦工藝覆巖豎向沉降的發(fā)展情況，來(lái)窺視導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育情況。因?yàn)楦矌r豎向沉降越大.巖體內(nèi)的導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度越大。