淺埋采場上覆巖層孔隙率的時空分布特征
本文選題:顆粒流理論 + 圍巖應力 ; 參考:《煤炭學報》2017年S1期
【摘要】:流場分布不均常造成采場上覆巖層瓦斯易富集、抽采區(qū)域難劃分及采空區(qū)后方火災難治理等問題,而上覆巖層在垮落期間的孔隙率分布特征是導致流場分布不均的主要因素之一。根據(jù)內(nèi)蒙古某礦的淺埋煤層的地質(zhì)資料,利用PFC2D(Particle Flow Code)的黏結(jié)顆粒模型(Bonded Particle Model,BPM),借助彈性模量(90組試驗)、泊松比(90組試驗)、抗壓強度(80組試驗)及抗拉強度(80組試驗)與巖體細觀參數(shù)之間的關(guān)系,建立淺埋煤層模型。對其初次來壓期間的上覆巖層的破壞過程、破壞形態(tài)、及破壞范圍進行了研究,記錄并分析采場動態(tài)推進過程中,頂?shù)装鍘r層垂直應力的動態(tài)演化特征及孔隙率演化規(guī)律。結(jié)果表明:利用PFC軟件能夠很好的模擬上覆巖層垮落過程,其結(jié)果與已應用成熟的FLAC模擬相符合。
[Abstract]:The uneven distribution of the flow field often results in the easy accumulation of gas in overburden strata in the stope, the difficulty in dividing the drainage area and the fire disaster treatment behind the goaf, and so on. The porosity distribution of overlying strata during collapse is one of the main factors leading to the uneven distribution of flow field. According to the geological data of shallow coal seam of a certain mine in Inner Mongolia, The model of shallow buried coal seam was established by using the bonded particle model of PFC2D(Particle Flow Code and the relationship between the elastic modulus 90 group test, Poisson's ratio 90 group test, compressive strength 80 group test) and tensile strength (80 group) and the meso-parameters of rock mass. In this paper, the failure process, failure form and failure range of the overlying strata during the initial pressure period are studied, and the dynamic evolution characteristics of vertical stress and porosity evolution of the roof and floor strata during the dynamic stope advancement are recorded and analyzed. The results show that the collapse process of overlying strata can be well simulated by using PFC software, and the results are in agreement with the mature FLAC simulation.
【作者單位】: 山東科技大學礦業(yè)與安全工程學院;山東科技大學礦山災害預防控制-省部共建國家重點實驗室培育基地;
【基金】:國家自然科學基金面上基金資助項目(51674158) 山東省自然科學基金資助項目(ZR2016EEQ18) 山東科技大學杰出青年科技人才支持計劃資助項目(2015JQJH105)
【分類號】:TD325.1
【相似文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 吉真寶;;采面上覆巖層運動和破壞的基本形式[J];煤礦現(xiàn)代化;2010年06期
2 李庶林;王偉;林建寧;;近地表上覆巖層直壁塌陷機理及穩(wěn)定性分析[J];中國地質(zhì)災害與防治學報;2012年02期
3 牛偉;;厚沖積層淺埋深綜放上覆巖層耗散結(jié)構(gòu)研究[J];山東煤炭科技;2013年03期
4 曹寶良;;采空區(qū)上覆巖層垂直移動和變形分布規(guī)律初步探討[J];礦山測量;1981年04期
5 左秀峰;開采煤層上覆巖層的移動變形[J];江蘇煤炭;1992年03期
6 閆少宏;急斜煤層開采上覆巖層運動的有限變形分析[J];礦山壓力與頂板管理;1994年03期
7 翟英達;采場上覆巖層下沉量計算的“模擬載荷”法[J];太原理工大學學報;2001年01期
8 鄒喜正,馮光明,劉程;采場上覆巖層移動變形值計算[J];湘潭礦業(yè)學院學報;2002年01期
9 王志國;周宏偉;謝和平;左建平;;深部開采上覆巖層移動的現(xiàn)場監(jiān)測分析[J];金屬礦山;2009年01期
10 陳清運;楊從兵;王水平;張電吉;;無底柱分段崩落法開采上覆巖層力學參數(shù)研究[J];武漢工程大學學報;2010年07期
相關(guān)會議論文 前4條
1 秦玉金;;上覆巖層卸壓高度影響因素及預測模型的研究[A];第四屆全國煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新文集[C];2009年
2 丁燕斌;狄磊;;充填工作面上覆巖層活動規(guī)律及充填區(qū)域支護方式研究[A];煤炭開采新理論與新技術(shù)——中國煤炭學會開采專業(yè)委員會2012年學術(shù)年會論文集[C];2012年
3 李宏建;王海亮;孫星亮;;高速推進工作面上覆巖層運動規(guī)律及支架圍巖相互作用關(guān)系研究[A];礦井建設與巖土工程技術(shù)新發(fā)展[C];1997年
4 唐世斌;唐春安;梁正召;于慶磊;;采動誘發(fā)靈新煤礦上覆巖層垮落過程的數(shù)值試驗[A];第十屆全國巖石力學與工程學術(shù)大會論文集[C];2008年
相關(guān)博士學位論文 前2條
1 王志國;深部開采上覆巖層中采動裂隙網(wǎng)絡演化規(guī)律研究[D];中國礦業(yè)大學(北京);2011年
2 翟英達;采場上覆巖層結(jié)構(gòu)的面接觸類型及穩(wěn)定性力學機理[D];煤炭科學研究總院;2002年
相關(guān)碩士學位論文 前10條
1 王康;小紀汗煤礦頂板上覆巖層移動規(guī)律研究[D];中國礦業(yè)大學;2015年
2 鄭賀斌;綜放工作面上覆巖層運動規(guī)律及支架選型研究[D];太原理工大學;2016年
3 李孝波;深埋煤層充填開采技術(shù)及上覆巖層穩(wěn)定性評價研究[D];西安科技大學;2015年
4 朱威;軟巖工作面開采引起上覆巖層移動變形規(guī)律研究[D];安徽理工大學;2017年
5 楊同海;45°煤層水平分段綜放開采上覆巖層移動破壞規(guī)律研究[D];西安科技大學;2006年
6 郜國肖;房柱式開采條件下上覆巖層活動規(guī)律及上行開采可行性研究[D];太原理工大學;2015年
7 任永康;千秋礦放頂煤采場上覆巖層移動及礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究[D];河南理工大學;2011年
8 田維軍;緩傾斜中厚磷礦床地下開采采場礦壓顯現(xiàn)及上覆巖層變形破壞規(guī)律[D];重慶大學;2010年
9 呂霽;特厚煤層綜放開采上覆巖層破壞規(guī)律研究[D];北方工業(yè)大學;2010年
10 劉文靜;大埋深煤層開采地表變形規(guī)律及工程應用研究[D];太原理工大學;2012年
,本文編號:1922551
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/kuangye/1922551.html