【摘要】：采空區(qū)垮落帶在覆巖沉降作用下的應力恢復對采動應力場有顯著影響�；趪鷰r應力與采空區(qū)壓實承載的耦合作用,研究了垮落帶巖體壓實承載的力學特性及參數(shù)反演方法,分析了裂隙帶巖體的拉伸劣化力學特性,提出了采動應力場與采空區(qū)壓實承載耦合分析方法,通過實例仿真模擬分析進行了驗證。研究表明:垮落帶漸進壓實承載的力學特性是指數(shù)型表達式,壓縮剛度隨壓縮應變呈非線性增長。由雙屈服本構(gòu)模型反演得到與理論解擬合度較好的垮落帶力學參數(shù),實現(xiàn)了垮落帶壓實承載特性的仿真模擬。裂隙巖體劣化系數(shù)表達式反映了模量劣化特性,應變軟化本構(gòu)模型增加模量劣化算法組成巖體劣化本構(gòu)模型,實現(xiàn)了應變軟化和裂隙巖體模量劣化的動態(tài)分析,較真實嚴謹?shù)姆从沉严稁r體的力學特性�；诳迓鋷c裂隙帶特征的仿真模擬,實現(xiàn)了采動應力場與采空區(qū)覆巖"兩帶"特征的耦合分析。通過工作面支承壓力場演化特征的實例仿真分析,驗證了采動應力場與采空區(qū)壓實承載耦合分析方法的可行性和正確性,提高了采動應力場和圍巖采動響應研究的嚴謹性和可靠性。
[Abstract]:The stress recovery of the caving zone in goaf under the action of overburden subsidence has a significant effect on the mining stress field. Based on the coupling effect between surrounding rock stress and compaction bearing capacity in goaf, the mechanical characteristics and parameter inversion method of rock compaction bearing in caving zone are studied, and the mechanical properties of tensile degradation of rock mass in fractured zone are analyzed. The coupling analysis method between the mining stress field and the compaction load of goaf is proposed, which is verified by an example. The results show that the mechanical properties of progressive compaction in caving zone are exponential expressions, and the compression stiffness increases nonlinear with compressive strain. The mechanical parameters of the collapse zone are obtained by inversion of the double yield constitutive model and the mechanical parameters of the collapse zone are obtained, and the simulation of the compaction load characteristics of the collapse zone is realized. The expression of the deterioration coefficient of fractured rock mass reflects the characteristic of modulus deterioration, and the strain softening constitutive model increases the modulus deterioration algorithm to form the rock mass degradation constitutive model, which realizes the dynamic analysis of strain softening and modulus deterioration of fractured rock mass. It reflects the mechanical characteristics of fractured rock mass more accurately and truthfully. Based on the simulation of the characteristics of caving zone and fracture zone, the coupling analysis of mining stress field and "two zones" characteristics of overburden in goaf is realized. The feasibility and correctness of the coupling analysis method of mining stress field and goaf compaction bearing capacity are verified by the simulation analysis of the evolution characteristics of supporting pressure field in working face. The precision and reliability of mining stress field and mining response of surrounding rock are improved.
【作者單位】： 山東科技大學礦山災害預防與控制國家重點實驗室培育基地;山東科技大學礦業(yè)與安全工程學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51704182) 山東省自然科學基金資助項目(ZR2017BEE050) 山東省高等學�？萍加媱澷Y助項目(J17KA212)
【分類號】：TD323

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本文編號：2142291