哈拉沟煤矿垮落带破碎岩体溃砂的离散元数值模拟研究

发布时间：2018-02-28 23:13

  本文关键词： 垮落带 破碎岩体 突水溃砂 离散元　出处：《煤炭学报》2017年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：采用离散元模拟了垮落带波及到松散砂层时导致的突水溃砂灾害。以神东矿区哈拉沟煤矿22402工作面为原型,采用分形理论分析了垮落带破碎岩体的块度分布特征,并利用离散元方法(DEM)根据破碎岩体的块度分布生成不规则碎石,建立了垮落带破碎岩体溃砂数值模型。模拟结果表明:垮落带破碎岩体间空隙较大且连通性好的通道会形成溃砂优势通道,垮落带残余的空洞空隙可以储存溃落的松散砂;大小不均、堆积混杂的垮落带破碎岩体对溃砂速度具有一定的阻挡作用,松散砂在溃砂通道内流动的速度分布呈纺锤形,通道中间的速度大于壁面的速度。
[Abstract]:A discrete element is used to simulate the water bursting and sand bursting disaster caused by the collapse zone spreading to the loose sand bed. Taking the 22402 working face of Hagou Coal Mine in Shendong Mining area as the prototype, the fractal theory is used to analyze the fragmentation distribution characteristics of the broken rock mass in the collapse zone. And the discrete element method (DEM) is used to generate irregular crushed stones according to the fragmentation distribution of broken rock mass. The numerical model of crushing rock mass in caving zone is established. The simulation results show that the channel with large void and good connectivity between broken rock mass in caving zone will form the dominant channel of crushing sand, and the residual voids in caving zone can store the broken loose sand. The velocity distribution of loose sand in the channel is spindle-shaped and the velocity in the middle of the channel is larger than that of the wall.
【作者单位】： 中国矿业大学资源与地球科学学院;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;神东煤矿集团公司;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2013CB227903)
【分类号】：TD745.2

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本文编号：1549382