砂土地貌区近水平煤层重复采动条件下围岩应力演化特征

论文摘要

运用FLAC3D,建立了陕北韩家湾煤矿砂土地貌近水平煤层开采沉陷数值模型,分析了多煤层重复开采条件下围岩移动变形与应力应变场演化特征,对覆岩体应力支撑拱形结构的演化机理进行了剖析,并采用三铰拱结构模型计算出在水平与垂向变动荷载条件下的合理拱轴线方程,利用Matlab解出拱顶均布荷载下的拱曲线形态,可为开采沉陷应力支撑层结构分析与高度计算提供一定的依据。研究表明,DP4屈服准则能较为准确地模拟砂土盖层的塑性流动特性,显示砂土盖层基本不能传递应力,可以传递几何形变但缓冲作用明显。

论文目录

• 1 矿区地质采矿条件
• 2 覆岩移动机理数值模型
•   2.1 模型的构建
•   2.2 砂土盖层强度准则
• 3 沉陷盆地的形成与扩张
•   3.1 顺序向下开采沉陷盆地形成过程中覆岩变形特征
•     （1） 顺序向下开采覆岩垂向变形。
•     （2） 覆岩水平向变形。
•     （3） 沉陷盆地的形成与演化特征。
•   3.2 顺序向下开采覆岩应力场的演化
•     （1） 垂向主应力的演化。
•     （2） 水平向主应力的演化。
•     （3） 大主应力的演化。
•     （4） 最大剪应力的演化。
•     （5） 基于拱形结构的应力拱力学机制。
•   3.3 顶板覆岩与砂土盖层塑性区的演化特征
•     （1） 顶板覆岩塑性区的形成与演化。
•     （2） 砂土盖层塑性区的形成与演变。
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张志鹏,孙伟,余洋,王议

关键词: 近水平煤层,多煤层重复开采,建模,应力拱,合理轴线方程,屈服准则

来源: 现代矿业 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 中国地质环境监测院

基金: 陕北典型煤炭矿山地质环境调查项目(编号:12120113007000),国家自然科学基金项目(编号:4150040201),全国矿山地质环境信息系统建设与服务项目(编号:DD20160333)

分类号: TD311

页码: 37-44+58

总页数: 9

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