本文選題：煤柱穩(wěn)定性 + 推進速度效應(yīng)��； 參考：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：煤柱穩(wěn)定性是礦井安全高效生產(chǎn)面臨的一大課題,穩(wěn)定的煤柱對煤礦開展回采、掘進、開拓工作具有重要意義。隨著礦井設(shè)備的更新發(fā)展,工作面推進速度變得越來越快,這對于留設(shè)煤柱的穩(wěn)定性勢必造成影響。本文在學(xué)習借鑒已有研究成果基礎(chǔ)上,首先從理論角度分析了煤柱穩(wěn)定性影響因素、破壞機理、煤柱受力問題;其次通過不同加載速率條件下的煤巖的力學(xué)特性試驗研究了相應(yīng)規(guī)律;最后以高陽礦21103工作面為工程背景,運用數(shù)值模擬軟件進行了模擬研究。主要得到的結(jié)論如下:(1)通過不同加載速率條件下煤巖力學(xué)特性試驗,得到了煤巖在不同加載速率下的力學(xué)特性規(guī)律。煤巖抗壓和抗拉強度具有隨加載速率增加而增大的趨勢,且通過實驗數(shù)據(jù)分析擬合了煤巖抗壓和抗拉強度強度與加載速率的關(guān)系曲線并得出了擬合公式;煤巖的剪切峰值強度隨法向應(yīng)力的增加而增強,并保持線性增長的的趨勢;煤巖剪切角度的改變也改變了剪切強度的變化趨勢;在剪切角度為45°和55°時,剪切峰值強度與剪切速率的關(guān)系呈下降趨勢。剪切角度為65°時剪切強度隨加載速率的增加呈現(xiàn)出了增強的趨勢;煤巖剪切試驗過程中的應(yīng)力應(yīng)變曲線均表現(xiàn)出了不同于硬巖的曲線特征。(2)加快工作面的推進速度減少了工作面走向方向煤體邊緣的塑性區(qū),煤體豎直方向主應(yīng)力峰值隨之增加。加快工作面推進速度對側(cè)向煤體塑性區(qū)影響較小,煤體內(nèi)峰值應(yīng)力位置由普速下距煤壁10m移向了6m左右的位置。本文研究成果對于煤礦煤巖力學(xué)特性的科學(xué)認識和高產(chǎn)高效綠色發(fā)展具有一定意義和指導(dǎo)價值。
[Abstract]:The stability of coal pillar is one of the most important tasks in the safe and efficient production of coal mine. The stable pillar is of great significance to the development of mining, excavation and development of coal mine. With the development of mine equipment, the speed of coal face advancing becomes faster and faster, which will affect the stability of coal pillar. On the basis of studying and drawing lessons from the existing research results, this paper first analyzes the influencing factors of coal pillar stability, the failure mechanism and the bearing force of coal pillar from the theoretical point of view. Secondly, the corresponding laws are studied by testing the mechanical properties of coal and rock under different loading rates. Finally, the numerical simulation software is used to simulate the 21103 face of Gaoyang Coal Mine. The main conclusions are as follows: (1) through the tests of the mechanical properties of coal and rock under different loading rates, the mechanical properties of coal and rock under different loading rates are obtained. The compressive strength and tensile strength of coal and rock have the tendency of increasing with the increase of loading rate. The curve of relation between compressive strength and tensile strength of coal and rock and loading rate is fitted by the experimental data and the fitting formula is obtained. The peak shear strength of coal and rock increases with the increase of normal stress and keeps the trend of linear increase. The change of shearing angle of coal and rock also changes the changing trend of shear strength, and when the shear angle is 45 擄and 55 擄, The relationship between shear peak strength and shear rate is decreasing. When the shear angle is 65 擄, the shear strength increases with the increase of loading rate. The stress-strain curves in the process of coal and rock shear tests are different from those of hard rock. (2) accelerating the speed of working face can reduce the plastic zone of coal body edge in the direction of coal face, and the peak value of vertical principal stress of coal body will increase. Accelerating the speed of working face has little influence on the plastic zone of lateral coal body, and the position of peak stress in coal body moves from 10 m to about 6 m from the normal velocity to the coal wall. The research results in this paper have certain significance and guiding value for the scientific understanding of coal and rock mechanical characteristics and the development of high yield and high efficiency green.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD322

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