预留煤柱形状对煤矿工作面稳定性的影响研究

TD82; 煤矿开采过程中常需预留煤柱支撑上部岩体,预留煤柱的径高比和大小不尽相同,对工作面的稳定性影响较大.通过对煤体及煤岩组合体进行不同径高比下的单轴压缩数值模拟试验,分析煤体和煤岩组合体的力学性质及破裂过程,研究不同径高比预留煤柱对工作面稳定性的影响.结果表明:(1)随着径高比逐渐增大,煤体和煤岩组合体峰值强度同步增大,煤体先由脆性向延性转变,随后又由延性向脆性转变,煤岩组合体也由脆性破坏向延性破坏转变,延性逐渐降低;(2)随着径高比逐渐增大,煤体及煤岩组合体主要以劈裂破坏为主,且引起煤体裂纹破坏的扩展方向动态变化,煤岩组合体随煤体的劈裂破坏而破坏;(3)随着径高比逐渐增大,煤岩组合体与...

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Published in河南理工大学学报（自然科学版） Vol. 42; no. 6; pp. 19 - 26
Main Authors 冯攀飞, 刘旭东, 张文海, 潘鹏志, 朱红伟, 王兆丰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 国家能源集团 新疆能源有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 830000%中国科学院 武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,湖北 武汉 430071 01.11.2023
Subjects
reserved coal pillar
diameter-height ratio
预留煤柱
径高比
coal rock mass
单轴压缩
煤岩组合体
uniaxial compression
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Summary:TD82; 煤矿开采过程中常需预留煤柱支撑上部岩体,预留煤柱的径高比和大小不尽相同,对工作面的稳定性影响较大.通过对煤体及煤岩组合体进行不同径高比下的单轴压缩数值模拟试验,分析煤体和煤岩组合体的力学性质及破裂过程,研究不同径高比预留煤柱对工作面稳定性的影响.结果表明:(1)随着径高比逐渐增大,煤体和煤岩组合体峰值强度同步增大,煤体先由脆性向延性转变,随后又由延性向脆性转变,煤岩组合体也由脆性破坏向延性破坏转变,延性逐渐降低;(2)随着径高比逐渐增大,煤体及煤岩组合体主要以劈裂破坏为主,且引起煤体裂纹破坏的扩展方向动态变化,煤岩组合体随煤体的劈裂破坏而破坏;(3)随着径高比逐渐增大,煤岩组合体与煤体的峰值强度差值也变大,煤体峰值轴向应变随着径高比的增大无明显变化,煤岩组合体峰值轴向应变呈一定程度增大,且当D/L=0.8时,峰值轴向应变较高.
ISSN:1673-9787
DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2022110019