长壁留煤柱采空区系统荷载传递效应研究

发布时间：2017-11-15 07:18

  本文关键词：长壁留煤柱采空区系统荷载传递效应研究

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【摘要】：为研究长壁留煤柱采空区系统荷载传递规律,采用改进矩阵力法并结合数值模拟对煤柱群-顶板结构荷载传递规律进行研究。以某煤矿长壁留煤柱开采为例,采用改进力法,即支反力F取代等效弯矩Xn,建立了煤柱群-顶板力学模型;结合数值模拟研究局部煤柱承载力衰减对临近煤柱承载力影响规律,以及煤柱群-顶板整体系统塑性区域扩展和应力分布规律。结果表明:1)随局部煤柱承载力衰减,荷载逐渐转移到周围煤柱之上,临近煤柱分担荷载最多,相隔煤柱受到的影响较小;2)若相邻煤柱因转移荷载而压溃,则荷载将进一步向外转移扩散,影响煤柱顶板系统整体稳定性;3)荷载转移率是影响煤柱群-顶板结构稳定性的重要因素,当各个煤柱承载力较为均衡时,荷载转移率较高,与力法分析结果相近。当转移荷载过大时,顶板围岩也参与到分担转移荷载的工作中,顶板围岩系统稳定性影响非常大,很可能在未导致临近煤柱失稳时,该处局部顶板已经发生了垮落,对整体稳定性产生威胁,这不但与荷载转移率有关,也与顶板围岩性质密切相关,也是继局部煤柱失稳后威胁煤柱群-顶板整体系统稳定的原因所在。
【作者单位】： 辽宁工程技术大学土木与交通学院;辽宁工程技术大学力学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金青年基金项目(50804020)
【分类号】：TD325.3
【正文快照】： 2辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000)0引言20世纪后期,我国许多30万t/a以下的小煤矿多采用传统房柱式开采,造成资源浪费和安全事故频发,后来又改为采用单体液压支柱全部垮落法进行长壁支撑开采,该方法难以抵御厚松散覆盖层作用下的剧烈矿压,若采用高阻力液压支架

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