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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
充填增稳煤柱应力调控效应与破坏特征研究
  • 42
  • 作者

    崔业凯 冯国瑞 李竹 汪圳

  • 单位

    太原理工大学矿业工程学院矿山岩层控制及灾害防控山西省重点实验室山西能源学院

  • 摘要
    受充填浆液离析、沉降、跑液等因素影响采空区煤柱两侧充填体常存在不接顶问题。基于位移差分法构建非完全边界力学模型,探究充填高度对煤柱内应力与形变的影响规律,通过浇筑类岩石试样与矸石胶结充填体构建岩充组合体,利用声发射、DIC、压力机等设备同步监测并分析不同充填高度下岩充组合体单轴压缩力学破坏特征,揭示底板注浆充填对煤柱承载能力的提增机理。结果表明:①充填高度的增加降低了煤柱水平位移,但对煤柱垂直位移影响较小,提高并扩大了煤柱内水平应力与其高应力区范围,降低并扩大了垂直应力、剪应力、最大剪应力、最大主应力、等效应力等应力及其低应力区范围;②充填增稳后,类岩石试样残余强度显著提升,峰值与残余强度随充填高度增大而增大,增速逐渐减小,弹性模量呈先增后减趋势,声发射活跃期随充填高度的增大逐渐后移,峰后能量激增时期随之延后;③岩充组合体裂纹类型由剪切裂纹为主转变为拉伸裂纹为主,峰后阶段中部试样前后表面大面积剥落。
  • 关键词

    非完全边界力学模型位移差分解岩充组合体内应力调控破坏特征

  • 文章目录


    1 工程概况
    2 充填增稳应力调控效应
    2.1 力学模型建立
    2.2 位移差分法求解
    2.3 不同充填高度下煤柱力学特性变化规律
    3 岩充组合体单轴压缩实验
    3.1 实验方法及实验系统
    3.1.1 试件制备
    3.1.2 实验设备与方案
    3.2 应力应变曲线变化特征
    3.3 声发射响应特征
    3.4 岩充组合体裂纹扩展规律
    4 结论
    本文创新点:
  • 引用格式
    崔业凯,冯国瑞,李竹,等.充填增稳煤柱应力调控效应与破坏特征研究[J/OL].太原理工大学学报,1-14[2025-02-27].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1220.N.20250225.1644.005.html.
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