倾斜煤层条带开采煤柱群长期稳定性研究
陈远峰1
杨静2
马占国1
茅献彪1
1.中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏 徐州 221116;深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州 2211162.中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏 徐州 221116
摘要：在"三下"条带采煤法等留煤柱开采方式中,煤柱群的长期稳定性对于矿井安全高效绿色开采至关重要.基于煤柱与围岩的相互作用关系,建立了倾斜煤层留设煤柱的平面应变模型,并采用Rits法推导了煤柱应力场与位移场的解析表达式.在此基础上,结合某村庄条带开采实际,建立了倾斜煤层煤柱群流变的FLAC3D数值计算模型,并基于Burgers组合蠕变黏弹塑性本构模型与数值模拟结果,探讨了时间效应对煤柱群长期稳定性的影响.理论与数值研究结果表明:受煤层倾角的影响,单个煤柱的水平位移约为其竖向位移的 2 倍以上;在上覆岩层重力长期作用下,各煤柱两帮在蠕变 1 d时即进入塑性屈服状态,并呈现出剪切破坏形式;煤柱埋深越大,任意时刻煤柱塑性区范围、应力及位移峰值越高,且煤柱达到稳定蠕变阶段所需的时间从 75 d逐渐增大到 120 d以上.
关键词：倾斜煤层条带开采Rits法煤柱群长期稳定性
分类号：TD823.6(矿山开采)
资助基金：国家自然科学基金(50490273)国家重点研发计划(2019YFE0118500)江苏省卓越博士后计划资助项目(JB0205039)
论文发表日期：2024-11-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 146-153 )
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