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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
应力拱效应下裂隙场演化规律及应用
  • 作者

    程立朝张学栋李新旺王汉青温学君

  • 单位

    河北工程大学矿业与测绘工程学院河北工程大学河北省高校煤炭资源开发与建设应用技术研发中心河北工程大学邯郸市煤基固废规模化利用技术创新中心

  • 摘要
    为研究九龙矿覆岩裂隙场演化规律,运用数值模拟、理论分析相结合的方法,开展应力拱效应下裂隙场的演化规律研究,得到了断裂离层高度、断裂角、应力拱及拱脚位置随推进距离变化的演化规律,并建立应力拱模型,得到各参量与应力拱高度的量化关系。结果表明:裂隙场可分为靠近煤壁侧的裂隙区、中部的压实形成区、压实扩展区、工作面右侧的裂隙区和塑性区裂隙区,离层裂隙的高度和断裂角随着周期来压呈阶段性增长;应力拱位于上覆岩层塑性裂隙区和采场周围煤岩体中,近似呈半椭圆形分布,应力拱的拱脚作用在工作面前后方和侧翼未采煤层支承压力峰值区,应力峰值区距开切眼的距离是动态变化的;建立应力拱模型,得到断裂角、推进距离、断裂离层高度、拱脚距煤壁距离与应力拱高度的量化关系,求得应力拱高并结合数值模拟结果进行工程实践,有效地预计了裂隙带高度,保证了工作面的安全开采。
  • 关键词

    应力拱裂隙场数值模拟覆岩演化

  • 基金项目(Foundation)
    河北省自然科学基金资助项目(生态智慧矿山联合基金项目)(E2020402041);河北省高等学校科学技术研究项目(ZD2022074);河北省重点研发计划项目(18273815D);
  • 文章目录
    0 引言
    1 数值模拟模型建立
    1.1 工程概况
    1.2 模型建立
    2 数值模拟结果分析
    2.1 裂隙场分布及演化规律分析
    2.2 应力拱演化过程分析
    2.3 应力拱模型
    3 工程实践
    3.1 钻孔布置
    3.2 实测结果分析
    4 结语
  • 引用格式
    程立朝,张学栋,李新旺,王汉青,温学君.应力拱效应下裂隙场演化规律及应用[J].煤炭技术,2023,42(05):1-6.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2023.05.001.
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