哈拉溝煤礦垮落帶破碎巖體潰砂的離散元數(shù)值模擬研究
本文關(guān)鍵詞: 垮落帶 破碎巖體 突水潰砂 離散元 出處:《煤炭學(xué)報(bào)》2017年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:采用離散元模擬了垮落帶波及到松散砂層時(shí)導(dǎo)致的突水潰砂災(zāi)害。以神東礦區(qū)哈拉溝煤礦22402工作面為原型,采用分形理論分析了垮落帶破碎巖體的塊度分布特征,并利用離散元方法(DEM)根據(jù)破碎巖體的塊度分布生成不規(guī)則碎石,建立了垮落帶破碎巖體潰砂數(shù)值模型。模擬結(jié)果表明:垮落帶破碎巖體間空隙較大且連通性好的通道會(huì)形成潰砂優(yōu)勢(shì)通道,垮落帶殘余的空洞空隙可以儲(chǔ)存潰落的松散砂;大小不均、堆積混雜的垮落帶破碎巖體對(duì)潰砂速度具有一定的阻擋作用,松散砂在潰砂通道內(nèi)流動(dòng)的速度分布呈紡錘形,通道中間的速度大于壁面的速度。
[Abstract]:A discrete element is used to simulate the water bursting and sand bursting disaster caused by the collapse zone spreading to the loose sand bed. Taking the 22402 working face of Hagou Coal Mine in Shendong Mining area as the prototype, the fractal theory is used to analyze the fragmentation distribution characteristics of the broken rock mass in the collapse zone. And the discrete element method (DEM) is used to generate irregular crushed stones according to the fragmentation distribution of broken rock mass. The numerical model of crushing rock mass in caving zone is established. The simulation results show that the channel with large void and good connectivity between broken rock mass in caving zone will form the dominant channel of crushing sand, and the residual voids in caving zone can store the broken loose sand. The velocity distribution of loose sand in the channel is spindle-shaped and the velocity in the middle of the channel is larger than that of the wall.
【作者單位】: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;神東煤礦集團(tuán)公司;
【基金】:國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)資助項(xiàng)目(2013CB227903)
【分類號(hào)】:TD745.2
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,本文編號(hào):1549382
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