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作者
林建成郭林生李可孔祥国季鹏飞夏海斌
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单位
陕西彬长小庄矿业有限公司西安科技大学安全科学与工程学院
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摘要
为解决小庄煤矿高瓦斯煤层回采过程中瓦斯超限这一难题,采用COMSOL Multiphysics数值模拟与物理相似模拟相结合的方式,对40309综放工作面开展了覆岩采动应力分布及裂隙演化规律研究,确定了煤岩层应力、塑性区分布特征,准确定位瓦斯富集区及瓦斯运移导流通道;分析了回采过程中上覆岩层垮落时空演化规律及"竖三带"范围。结果表明:随着回采距离增加,塑性区范围逐渐扩大,裂隙带高度也逐渐增加。通过数值模拟与物理相似模拟相结合的方法,确定了不同回采里程时的冒落带、裂隙带高度,准确定位采空区内瓦斯运移主要裂隙通道,对高瓦斯煤巷回采过程中的瓦斯治理有一定的参考价值。
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关键词
塑性区演化应力分布裂隙演化
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金青年项目(51904236);
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文章目录
1 工作面概况
1.1 工作面位置及开采方式
1.2 地质构造
2 覆岩应力分布及塑性区演化数值模拟
2.1 模型的建立
(1)基本假设
(2)几何模型
(3)边界条件
(4)初始条件
2.2 模拟结果分析
(1)塑性区演化
(2)采场周围应力分布
3 覆岩“三带”高度确定物理相似模拟实验
3.1 数据采集及实验流程
3.2 裂隙演化规律分析
(1)采动覆岩裂隙演化过程
(2)覆岩裂隙带高度确定
4 结语
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引用格式
林建成,郭林生,李可,孔祥国,季鹏飞,夏海斌.小庄矿40309工作面应力分布及覆岩“三带”演化规律研究[J].煤炭技术,2020,39(11):71-74.
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