本文選題：傾斜煤層　切入點：底板破壞深度　出處：《煤炭學(xué)報》2017年04期

【摘要】：為研究傾斜煤層底板破壞主控因素對底板破壞深度的敏感性,根據(jù)彈性力學(xué)中的半無限體理論建立了沿煤層傾斜方向底板破壞深度求解力學(xué)模型,計算了傾斜煤層底板采動最大破壞深度。以陽城煤礦的采場條件為工程背景,基于FLAC3D數(shù)值仿真軟件,按照正交試驗設(shè)計方案對3306工作面底板破壞特征進行數(shù)值模擬。運用矩陣分析法以及方差分析法對模擬結(jié)果進行分析計算,確定各主控因素對底板破壞深度的敏感性。研究表明:(1)隨著工作面推進距離的增大,底板最小主應(yīng)力值與承壓水壓值越來越接近,且最小水平主應(yīng)力與底板承壓水壓相等的區(qū)域不斷擴大,底板突水危險性增加。(2)各主控因素對底板破壞深度影響的主次順序為:工作面斜長采深黏聚力采厚煤層傾角水壓內(nèi)摩擦角,方差分析結(jié)果顯示,各主控因素中工作面斜長對底板破壞深度的敏感度為高度顯著;采深較為顯著;黏聚力顯著;采厚、煤層傾角、水壓以及內(nèi)摩擦角不顯著。(3)運用矩陣分析法確定了正交模擬試驗的最優(yōu)方案,即按照此方案實施后底板破壞深度最小,可有效降低礦井底板突水的危險性。
[Abstract]:In order to study the sensitivity of the main controlling factors of floor failure in inclined coal seam to the depth of floor failure, a mechanical model for calculating the depth of floor failure along the inclined direction of coal seam is established according to the theory of semi-infinite body in elastic mechanics.The maximum mining failure depth of inclined coal seam floor is calculated.Taking the stope condition of Yangcheng coal mine as the engineering background, based on the FLAC3D numerical simulation software, the failure characteristics of the floor of 3306 working face are numerically simulated according to the orthogonal experimental design scheme.The matrix analysis method and variance analysis method are used to analyze and calculate the simulation results to determine the sensitivity of the main control factors to the depth of the floor damage.The study shows that the minimum principal stress of the bottom plate is more and more close to that of the confined water pressure with the increase of the working face advance distance, and the area where the minimum horizontal principal stress is equal to the pressure water pressure of the bottom plate is expanding.The primary and secondary order of the influence of main controlling factors on the depth of floor failure is as follows: the angle of water pressure internal friction of inclined long mining deep cohesive force mining thick coal seam, the result of variance analysis shows that,Among the main controlling factors, the sensitivity of inclined length of working face to the depth of floor failure is significant, the mining depth is significant, the cohesion is remarkable, the mining thickness, the coal seam inclination angle,The water pressure and the angle of internal friction are not significant. 3) the optimal scheme of orthogonal simulation test is determined by using matrix analysis method, that is, the minimum damage depth of bottom plate after the implementation of this scheme, which can effectively reduce the risk of water inrush from mine floor.
【作者單位】： 山東科技大學(xué)礦業(yè)與安全工程學(xué)院;山東科技大學(xué)外國語學(xué)院;中國建筑第七工程局有限公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51274135) 國家“863”高技術(shù)研究發(fā)展計劃資助項目(2015AA016404-4)
【分類號】：TD745

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本文編號：1707171