浅埋采场上覆岩层孔隙率的时空分布特征
本文选题:颗粒流理论 + 围岩应力 ; 参考:《煤炭学报》2017年S1期
【摘要】:流场分布不均常造成采场上覆岩层瓦斯易富集、抽采区域难划分及采空区后方火灾难治理等问题,而上覆岩层在垮落期间的孔隙率分布特征是导致流场分布不均的主要因素之一。根据内蒙古某矿的浅埋煤层的地质资料,利用PFC2D(Particle Flow Code)的黏结颗粒模型(Bonded Particle Model,BPM),借助弹性模量(90组试验)、泊松比(90组试验)、抗压强度(80组试验)及抗拉强度(80组试验)与岩体细观参数之间的关系,建立浅埋煤层模型。对其初次来压期间的上覆岩层的破坏过程、破坏形态、及破坏范围进行了研究,记录并分析采场动态推进过程中,顶底板岩层垂直应力的动态演化特征及孔隙率演化规律。结果表明:利用PFC软件能够很好的模拟上覆岩层垮落过程,其结果与已应用成熟的FLAC模拟相符合。
[Abstract]:The uneven distribution of the flow field often results in the easy accumulation of gas in overburden strata in the stope, the difficulty in dividing the drainage area and the fire disaster treatment behind the goaf, and so on. The porosity distribution of overlying strata during collapse is one of the main factors leading to the uneven distribution of flow field. According to the geological data of shallow coal seam of a certain mine in Inner Mongolia, The model of shallow buried coal seam was established by using the bonded particle model of PFC2D(Particle Flow Code and the relationship between the elastic modulus 90 group test, Poisson's ratio 90 group test, compressive strength 80 group test) and tensile strength (80 group) and the meso-parameters of rock mass. In this paper, the failure process, failure form and failure range of the overlying strata during the initial pressure period are studied, and the dynamic evolution characteristics of vertical stress and porosity evolution of the roof and floor strata during the dynamic stope advancement are recorded and analyzed. The results show that the collapse process of overlying strata can be well simulated by using PFC software, and the results are in agreement with the mature FLAC simulation.
【作者单位】: 山东科技大学矿业与安全工程学院;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;
【基金】:国家自然科学基金面上基金资助项目(51674158) 山东省自然科学基金资助项目(ZR2016EEQ18) 山东科技大学杰出青年科技人才支持计划资助项目(2015JQJH105)
【分类号】:TD325.1
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 吉真宝;;采面上覆岩层运动和破坏的基本形式[J];煤矿现代化;2010年06期
2 李庶林;王伟;林建宁;;近地表上覆岩层直壁塌陷机理及稳定性分析[J];中国地质灾害与防治学报;2012年02期
3 牛伟;;厚冲积层浅埋深综放上覆岩层耗散结构研究[J];山东煤炭科技;2013年03期
4 曹宝良;;采空区上覆岩层垂直移动和变形分布规律初步探讨[J];矿山测量;1981年04期
5 左秀峰;开采煤层上覆岩层的移动变形[J];江苏煤炭;1992年03期
6 闫少宏;急斜煤层开采上覆岩层运动的有限变形分析[J];矿山压力与顶板管理;1994年03期
7 翟英达;采场上覆岩层下沉量计算的“模拟载荷”法[J];太原理工大学学报;2001年01期
8 邹喜正,冯光明,刘程;采场上覆岩层移动变形值计算[J];湘潭矿业学院学报;2002年01期
9 王志国;周宏伟;谢和平;左建平;;深部开采上覆岩层移动的现场监测分析[J];金属矿山;2009年01期
10 陈清运;杨从兵;王水平;张电吉;;无底柱分段崩落法开采上覆岩层力学参数研究[J];武汉工程大学学报;2010年07期
相关会议论文 前4条
1 秦玉金;;上覆岩层卸压高度影响因素及预测模型的研究[A];第四届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2009年
2 丁燕斌;狄磊;;充填工作面上覆岩层活动规律及充填区域支护方式研究[A];煤炭开采新理论与新技术——中国煤炭学会开采专业委员会2012年学术年会论文集[C];2012年
3 李宏建;王海亮;孙星亮;;高速推进工作面上覆岩层运动规律及支架围岩相互作用关系研究[A];矿井建设与岩土工程技术新发展[C];1997年
4 唐世斌;唐春安;梁正召;于庆磊;;采动诱发灵新煤矿上覆岩层垮落过程的数值试验[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
相关博士学位论文 前2条
1 王志国;深部开采上覆岩层中采动裂隙网络演化规律研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
2 翟英达;采场上覆岩层结构的面接触类型及稳定性力学机理[D];煤炭科学研究总院;2002年
相关硕士学位论文 前10条
1 王康;小纪汗煤矿顶板上覆岩层移动规律研究[D];中国矿业大学;2015年
2 郑贺斌;综放工作面上覆岩层运动规律及支架选型研究[D];太原理工大学;2016年
3 李孝波;深埋煤层充填开采技术及上覆岩层稳定性评价研究[D];西安科技大学;2015年
4 朱威;软岩工作面开采引起上覆岩层移动变形规律研究[D];安徽理工大学;2017年
5 杨同海;45°煤层水平分段综放开采上覆岩层移动破坏规律研究[D];西安科技大学;2006年
6 郜国肖;房柱式开采条件下上覆岩层活动规律及上行开采可行性研究[D];太原理工大学;2015年
7 任永康;千秋矿放顶煤采场上覆岩层移动及矿压显现规律研究[D];河南理工大学;2011年
8 田维军;缓倾斜中厚磷矿床地下开采采场矿压显现及上覆岩层变形破坏规律[D];重庆大学;2010年
9 吕霁;特厚煤层综放开采上覆岩层破坏规律研究[D];北方工业大学;2010年
10 刘文静;大埋深煤层开采地表变形规律及工程应用研究[D];太原理工大学;2012年
,本文编号:1922551
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/1922551.html