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充填開采采場球應力殼分布及演化規(guī)律研究

作者:謝生榮; 郜明明; 陳冬冬; 岳帥帥; 潘浩; 曾俊超; 索海翔 中國礦業(yè)大學(北京)能源與礦業(yè)學院; 北京100083; 中國礦業(yè)大學(北京)共伴生能源精準開采北京市重點實驗室; 北京100083; 中國煤炭工業(yè)協(xié)會咨詢中心; 北京100083

摘要:針對傳統(tǒng)礦壓理論中對采場承載體系的解析所存在的問題,本文提出采用球應力這一表征巖體三維應力及完整性狀態(tài)的力學參量進行工作面圍巖穩(wěn)定性控制分析?;诔涮畈蓤錾细矌r層結構及球應力分布的相互關系研究,認為采場圍巖中存在對其穩(wěn)定性起主控作用的球應力殼結構。采用FLAC3D數(shù)值軟件建立了充填開采的全應變軟化數(shù)值模型,模擬分析了充填開采采場球應力殼的空間分布形態(tài)及其隨工作面推進的演化規(guī)律。研究表明:球應力殼由低球應力值的應力核區(qū)及核外區(qū)域所組成,球應力殼隨工作面推進呈現(xiàn)階段性時空演化特征,其趨穩(wěn)過程歷經(jīng)上殼發(fā)展、上殼穩(wěn)定、下殼發(fā)展及應力殼穩(wěn)定4個階段;工作面推進距離小于工作面長度時,球應力殼受開采進度影響明顯,并且相對上殼而言下殼的發(fā)展具有明顯的滯后性;頂?shù)装逅苄詤^(qū)的破壞范圍與球應力核區(qū)域范圍相同且隨工作面的推進保持同步協(xié)調關系,擴展空間由下及上,破壞深度由表及里,破壞形式由拉及剪。

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采礦與安全工程學報雜志

采礦與安全工程學報雜志, 雙月刊,本刊重視學術導向,堅持科學性、學術性、先進性、創(chuàng)新性,刊載內容涉及的欄目:采礦巖層控制理論與技術、巷道巖層控制理論與技術、資源與環(huán)境協(xié)調開采、礦井深部開采技術、沖擊礦壓機理及防治技術、礦井通風、礦井瓦斯防治、礦井火災防治等。于1984年經(jīng)新聞總署批準的正規(guī)刊物。

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