煤炭地下气化多层热弹性基础梁模型及其应用

发布时间：2018-01-19 00:19

本文关键词： 采矿工程煤炭地下气化热弹性基础梁挠度覆岩移动　出处：《岩石力学与工程学报》2016年06期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为了得到条带地下气化开采覆岩移动下沉规律,以华亭煤炭地下气化为例,在气化过程傅里叶传热分析的基础上,建立含温度场的多层热弹性基础梁模型,分析温度场的存在对岩梁挠度的直接和间接影响,通过引入煤层烧变损伤因子并确定损伤范围,最后求得含损伤弹性基础的热弹性基础梁挠度解析解,并理论分析岩梁挠度、弯矩、剪力和载荷随时间的变化规律。结果表明:温度场的存在使岩梁在垂直方向和水平方向分别产生附加弯矩和热应力,其随时间在直接顶内呈先增大后减小,在老顶内呈一直增大趋势;岩梁挠度、弯矩、剪力和载荷基本都大于常温状态下的数值,且随覆岩热传导时间基本呈先增大后减小趋势。通过与现场实测下沉曲线的对比,说明该模型是合理的和符合实际的。
[Abstract]:In order to obtain the law of overburden movement and subsidence in strip underground gasification mining, taking Huating coal underground gasification as an example, based on the Fourier heat transfer analysis of gasification process, a multi-layer thermo elastic foundation beam model with temperature field is established. This paper analyzes the direct and indirect influence of the existence of temperature field on the deflection of rock beam. By introducing the burning damage factor of coal seam and determining the damage range, the analytical solution of deflection of thermal elastic foundation beam with damaged elastic foundation is obtained. The variation of deflection, bending moment, shear force and load with time is analyzed theoretically. The results show that the existence of temperature field results in additional bending moment and thermal stress in vertical and horizontal direction respectively. It increases first and then decreases in the direct top with time, and increases continuously in the main roof. The deflection, bending moment, shear force and load of rock beam are all larger than those of normal temperature state, and the thermal conduction time of overburden rock increases first and then decreases. It shows that the model is reasonable and practical.
【作者单位】：山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地;山东科技大学矿业与安全工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51504142,51574158) 青岛市博士后研究人员应用研究资助项目(2015204)~~
【分类号】：TD84
【正文快照】： 1引言煤炭地下气化(underground coal gasification,UCG)是一种采用人工控制技术实现地下原位煤层气化的开采方法,其技术原理是煤炭在地下原位直接进行有控制的燃烧,经一系列氧化还原反应转化为可燃气体。由于其安全、高效、绿色和低成本的优点,被誉为第二代采煤方法[1],是对

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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