煤层自燃所致上覆露天矿复杂边坡破坏过程模拟与现象研究

发布时间：2017-08-08 21:09

  本文关键词：煤层自燃所致上覆露天矿复杂边坡破坏过程模拟与现象研究

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【摘要】：为研究煤层自燃过程中,其上覆急倾斜且具有水平裂隙发育岩体组成的边坡稳定性的影响,及其内部破坏与外部形态之间的关系,使用基于颗粒流理论的PFC3D对煤层自燃过程进行了模拟,分析了煤层自燃对边坡稳定性造成的影响及原因,据此提出了模拟煤层自燃的颗粒流方法。对燃空区8种不同的工况进行了模拟研究,其结果表明:煤层自燃过程对边坡的影响可分为三个阶段:燃空深度在距坡脚60m时,坡脚处有岩体开裂现象,边坡外部轮廓变化不明显;120m时,边坡中下部岩体出现鼓凸,标志着边坡大规模变形过程;160m时,边坡坡面岩体鼓凸基本停止,内部岩体变形和运移趋于停止,边坡趋于稳定。据此可表明煤层自燃程度与边坡内部破坏和外部形态有一定的关系。
【作者单位】： 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室;大连交通大学辽宁省隧道与地下结构工程技术研究中心;辽宁工程技术大学力学与工程学院;
【关键词】： 矿业工程 煤层自燃 复杂构造岩体 边坡破坏 颗粒流
【基金】：国家自然科学基金(51274110;51474121;51274113) 国家自然基金煤炭联合基金重点项目(U1361211)
【分类号】：TD752.2;TD824.7
【正文快照】： 1引言露天矿边坡内含有煤层,在自然条件下会与氧反应产生自燃。就煤层自燃结果对边坡稳定性的影响而言,应从两方面考虑。一是煤层自身的变化,其经过燃烧的固体碳转化成气态氧化物,致使煤固体体积流失;二是煤层自燃放热对周围岩体的影响,使周围岩体力学强度降低,影响边坡整体稳

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本文编号：642041