顶煤成拱机理的数值模拟研究_中国煤炭行业知识服务平台

顶煤成拱机理的数值模拟研究

作者

白庆升屠世浩王沉
单位

中国矿业大学矿业工程学院深部煤炭资源开采教育部重点实验室
摘要

在分析支架后上方顶煤及直接顶破碎、冒落特性和运动准则的基础上,建立了放顶煤的离散元数值模拟模型。从煤岩块体运动特性和接触力场演化规律2个方面论述了顶煤架后成拱机理:1)顶煤成拱的运动学机理为:在放煤口上方存在一个顶煤运动高速区,其两侧块体的运动速度较小,局部顶煤块体在放煤口两侧产生"淤积",从而在放煤口上方形成不稳定接触力拱,造成放煤口附近顶煤运移速度减小,当更高层位的大块顶煤涌向放煤口时,容易产生挤压成拱;2)顶煤成拱的力学机理为:散体顶煤的放出过程,可以看做是接触力拱不断形成和破坏的过程,当上位接触压力大于成拱块体间由挤压而产生的摩擦阻力时,接触力拱破坏,否则,形成稳定的接触力拱,堵塞放煤口。现场观测验证了上述理论分析。
关键词

放顶煤成拱机理数值模拟现场观测
基金项目(Foundation)

江苏省高校优势学科建设工程资助项目(SZBF2011-6-B35)；江苏省研究生培养创新工程项目(CXZZ13_0948)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2012LWB42)；
相关文章

[1]“三软”煤层回采巷道支护数值模拟研究
[2]采场顶板尖灭逆断层区围岩变形及支架承载特征研究
[3]深部煤层分叉合并区采动应力演化机理及控制技术