發(fā)布時間：2017-10-18 14:00

  本文關(guān)鍵詞：膏體帶狀充填開采復(fù)合支撐體穩(wěn)定性模擬研究

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【摘要】：帶狀充填開采技術(shù)集成了充填開采和條帶開采沉陷控制技術(shù)的優(yōu)點,是一種新型的綠色開采技術(shù),它在成本控制、資源回收方面有著較大的優(yōu)勢,能夠滿足現(xiàn)階段煤礦生產(chǎn)中低成本、高采出率的基本要求,具有大規(guī)模推廣應(yīng)用的前景。本文通過理論分析、力學(xué)實驗、相似材料模擬以及數(shù)值模擬等研究手段,對膏體帶狀充填開采中充填體和隔離煤柱形成的復(fù)合支撐體系穩(wěn)定性進(jìn)行了模擬研究,主要研究成果如下:(1)分析了復(fù)合支撐體的承載機理,給出了確定復(fù)合支撐體中充填體強度公式,總結(jié)了充填體在復(fù)合支撐體中的作用及復(fù)合支撐體穩(wěn)定性的影響因素。(2)對充填體、煤樣試塊及組合體分別進(jìn)行了力學(xué)實驗,分析了煤體、充填體試塊及組合體壓縮變形特性,對比得出了煤體和充填體壓縮變形的不一致性特征。(3)采用物理模擬方法,對比分析了復(fù)合支撐體中不同寬度隔離煤柱穩(wěn)定性,獲取了復(fù)合支撐體上應(yīng)力分布特征、移動變形規(guī)律及覆巖移動特征,揭示了復(fù)合支撐體與覆巖的協(xié)同破壞變形規(guī)律。(4)采用數(shù)值模擬手段,研究了不同開采階段復(fù)合支撐體的應(yīng)力和塑性區(qū)域變化,以及靜力條件下不同因素對復(fù)合支撐體應(yīng)力分布、塑性區(qū)分布的影響特征,獲得了各因素與應(yīng)力增大系數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式;根據(jù)灰色理論利用VBA編制了灰色關(guān)聯(lián)分析插件,計算得出了不同因素對隔離煤柱穩(wěn)定性的影響程度,并通過回歸分析得到了隔離煤柱和充填體上應(yīng)力增大系數(shù)分別與五個主要因素的綜合函數(shù)表達(dá)式,用于輔助復(fù)合支撐體穩(wěn)定性評判。(5)模擬研究了水平方向、豎直方向和雙向地震波作用下復(fù)合支撐體的動力響應(yīng),揭示了地震波作用下復(fù)合支撐體應(yīng)力變化及塑性區(qū)變化規(guī)律。論文研究成果為帶狀充填開采中形成的復(fù)合支撐體穩(wěn)定性研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論支持,完善和豐富了帶狀充填開采理論體系。
【關(guān)鍵詞】：膏體帶狀充填 復(fù)合支撐體 穩(wěn)定性 模擬研究
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD823.7
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-19
• 1 緒論19-27
• 1.1 論文選題背景和意義19-21
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和問題的提出21-25
• 1.3 研究內(nèi)容和方法25-27
• 2 膏體帶狀充填開采基本理論27-37
• 2.1 膏體帶狀充填開采基本介紹27-28
• 2.2 復(fù)合支撐體承載理論28-36
• 2.3 本章小結(jié)36-37
• 3 復(fù)合支撐體壓縮特性研究37-48
• 3.1 煤樣試塊壓縮實驗37-40
• 3.2 膏體試塊壓縮實驗40-44
• 3.3 煤樣和充填體組合體壓縮實驗44-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 4 復(fù)合支撐體穩(wěn)定性相似材料模擬研究48-74
• 4.1 概述48-50
• 4.2 相似材料模型鋪設(shè)及監(jiān)測系統(tǒng)50-60
• 4.3 相似材料模型復(fù)合支撐體穩(wěn)定性分析60-72
• 4.4 本章小結(jié)72-74
• 5 復(fù)合支撐體穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究74-114
• 5.1 數(shù)值模擬方法介紹74-75
• 5.2 數(shù)值模型的建立75-77
• 5.3 復(fù)合支撐體分階段模擬分析77-81
• 5.4 復(fù)合支撐體應(yīng)力和塑性破壞區(qū)域分布影響因素分析81-111
• 5.5 本章小結(jié)111-114
• 6 復(fù)合支撐體動力響應(yīng)研究114-126
• 6.1 動力計算方法及其步驟114-116
• 6.2 地震波輸入116-117
• 6.3 地震波對復(fù)合支撐體穩(wěn)定性影響分析117-125
• 6.4 本章小結(jié)125-126
• 7 結(jié)論及展望126-129
• 7.1 研究結(jié)論126-128
• 7.2 展望128-129
• 參考文獻(xiàn)129-136
• 作者簡歷136-138
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集138

【相似文獻(xiàn)】

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