采空区矸石压实过程对煤柱支承压力影响_中国煤炭行业知识服务平台

采空区矸石压实过程对煤柱支承压力影响

作者

王磊曹恒将蒋子龙王同旭
单位

山东科技大学矿业与安全工程学院山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地中煤科工集团重庆研究院有限公司
摘要

为了研究采空区压力及煤柱上支承压力随采空区矸石压实程度的变化规律,通过实验室试验、数值模拟等方法,探讨建立了采空区矸石压缩模量与矸石压实率之间的关系式,分析了采空区矸石压力分布随矸石压实率变化规律;基于弹性基础梁理论和弹塑性极限平衡理论建立了煤柱上支承压力与采空区矸石压力间的关系式,分析了煤柱支承压力峰值大小、峰值位置受矸石压实率影响规律。最后,将采空区矸石压缩模量与矸石压实率之间的关系用于FLAC^3D数值模拟,与理论形成对比,证明二者结果基本一致。研究表明:矸石压实率越大,采空区压力回升越快,压力恢复至原岩应力的位置距煤壁越近,对应的煤柱上支承压力峰值位置越靠近煤壁,压力峰值越小。
关键词

矸石压实率压缩模量尺寸效应煤柱支承压力分布 FLAC3D
基金项目(Foundation)

山东省重点研发计划资助项目(2015GSF116012)；山东省自然基金资助项目(ZR2016EEM36)