煤层底板卸荷扰动断裂机制宏细观研究
[Abstract]:Based on the theory of fracture mechanics and renormalization group, the dynamic instability mechanism of damaged strata of mining disturbance floor is studied from the macro and meso view by using comprehensive research method. The results show that there is a principal stress arch composed of high stress beam in the floor strata after coal seam mining. The crack initiation and propagation are determined by the maximum principal stress, and the growth path of the crack is controlled by the direction of the maximum principal stress. The initial crack initiation caused by high supporting pressure in stope is shown as pre-shear random failure of bottom rock layer macroscopically, and partial deflection of maximum principal stress field in near field region, which results in significant reduction of vertical stress in bottom rock layer. The sharp increase of shallow horizontal stress and the high shear stress in the direction of inclined goaf force the crack to grow further on the basis of the original extended length, and the face continues to advance, The horizontal compression and vertical expansion of the bottom strata in the goaf lead to the tensile failure of the strata. When the damage of the bottom rock develops to near the damage value, the disturbance in the minimum range is strongly amplified. The floor rock layer changed from random failure to "avalanche" macroscopic fracture.
【作者单位】: 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室;安徽理工大学能源与安全学院;山东省煤炭技术服务有限公司;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院;
【基金】:国家自然科学基金煤炭联合基金重点项目(U1361208) 深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室开放基金项目(KLDCMERDPC13103) 安徽理工大学博士基金项目;安徽理工大学青年教师科学研究基金重点项目(12859)
【分类号】:TD821
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,本文编号:2147131
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