近距离陷落柱对工作面推进的影响研究

论文摘要

针对工作面经过近距离陷落柱期间来压异常、支架压力变化频繁等现象,以某矿63310工作面内的635号和637号陷落柱为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场监测相结合的研究方法,研究了单一陷落柱周边的应力分布特征、陷落柱周边塑性扩展区域和陷落柱柱体之间的应力分布状态,分析了近距离陷落柱对工作面推进的影响规律。建立了圆形陷落柱围岩力学模型,确定了单一陷落柱周边围岩塑性扩展区域的半径。结合近距离陷落柱之间的位置关系和单个陷落柱的塑性扩展区域的大小,提出了判断陷落柱之间应力状态的方法ΔL,确定了当ΔL<0时,陷落柱的塑性扩展区域交叉重叠,陷落柱之间处于应力降低状态;当ΔL=0时,陷落柱塑性扩展区域的边界刚好接触,陷落柱之间处于由塑性应力降低向弹性应力升高过渡的临界状态;当ΔL>0时,陷落柱之间处于弹性应力升高状态或原岩应力状态;根据63310工作面2个陷落柱具体地质条件,量化了陷落柱之间的ΔL大小,确定了陷落柱之间处于应力升高状态。数值模拟分析了陷落柱周边的塑性扩展区域的大小和柱体之间的应力分布状态,确定了工作面距离637号和635号陷落柱的安全距离分别为30 m和50 m,数值模拟结果与理论分析提出的判断方法ΔL相互验证。该研究成果可为类似条件下的工作面过陷落柱提供借鉴和参考。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 袁超峰,袁永,刘志恒,孟朝贵

关键词: 近距离陷落柱,应力集中系数,应力分布状态,塑性扩展区域

来源: 煤炭科学技术 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 中国矿业大学矿业工程学院,中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室

基金: 国家重点研发计划资助项目(2018YFC0604701)

分类号: TD323

DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2019.08.013

页码: 108-115

总页数: 8

文件大小: 383K

下载量: 75

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