基于采空区压实效应的工作面开采全过程模拟

论文摘要

为探究孤岛工作面开采时覆岩破断、运移和矿压显现规律,利用FLAC3D Fish语言开发了数值算法,基于采空区压实理论和双屈服模型,提出一种孤岛工作面推进过程中覆岩破断演化、垮落带岩体的压实效应和采动静载、动载响应数值模拟方法.采用该方法对朝阳煤矿3108孤岛工作面采动全过程及其动静载演化机制进行了数值模拟,所得结果与现场实际具有较好的一致性.结果表明:由于两侧采空区工作面长度较小（70 m）,开采后覆岩垮落不充分,垮落带和裂隙带演化高度有限,约为30.98和66.91 m;动载主要来源于顶板破断释放能量,震源和覆岩裂隙带演化的最大高度基本一致,其震源包络线与裂隙带的发育范围吻合度较高.

论文目录

• 1 采动全过程数值模拟实现分析
•   1.1 采空区压实与覆岩演化理论
•     1.1.1 采空区压实
•     1.1.2 垮落带、裂隙带参数确定
•   1.2 动载震源建模基础
• 2 工作面开采全过程数值模拟
•   2.1 数值模型
•   2.2 覆岩演化规律及验证
•   2.3 静载荷应力和位移
•     2.3.1 工作面1开采过程中应力演化
•     2.3.2 工作面2开采过程中应力演化
•     2.3.3 孤岛面开采后采场围岩应力和地表下沉量
•   2.4 顶板破断释放能量
• 3 是否考虑采空区压实效应的对比分析
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 朱广安,刘博文,窦林名,伍永平,丁自伟

关键词: 孤岛工作面,冲击地压,数值模拟,覆岩垮落和裂隙发育,静态和动态响应

来源: 中国矿业大学学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 西安科技大学能源学院,西安科技大学管理学院,中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室矿业工程学院

基金: 陕西省教育厅科研计划项目(18JK0497),陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JQ-487),中国博士后科学基金项目(2018M643692)

分类号: TD324

DOI: 10.13247/j.cnki.jcumt.001033

页码: 775-783

总页数: 9

文件大小: 5527K

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