采动水浸作用下矿井地下水库残留煤柱稳定性
张村1
韩鹏华2
王方田3
何祥2
1.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 100083;河南理工大学 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室,河南 焦作 4540002.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 1000833.中国矿业大学 矿业工程学院 深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏 徐州 221116
摘要：构建了采动水浸耦合作用下矿井地下水库流-固耦合数值模型,定义了煤柱损伤度并给出了煤柱临界损伤度计算方法,用以量化煤柱损伤程度.在此基础上模拟了相邻3个工作面开采及采空区蓄水对煤柱稳定性的影响规律.结果表明:首采工作面开采完毕观测区域煤柱损伤度达到44％,相邻工作面开采完毕后煤柱损伤度达到55.6％.煤柱损伤度均在工作面靠近煤柱观测区域时迅速增加,但在后续工作面开采过程中基本不再增加.在采空区蓄水后,原处于塑性区的煤柱水压急剧升高致使强度出现下降,进而使得塑性区进一步往煤柱内部发育直至贯通.在此期间,煤柱损伤度的增量呈现"增大—减小—稳定"的渐近破坏特征,稳定后的煤柱损伤度达71.1％,超过损伤度临界值65％,煤柱将发生失稳.
关键词：地下水库残留煤柱采动应力水浸软化损伤度
分类号：TD74(矿山安全与劳动保护)TD82(矿山开采)
资助基金：国家自然科学基金(51974297)学科前沿科学研究专项项目(2019XKQYMS50)煤炭资源与安全开采国家重点实验室资助项目(SKLCRSM20DC14)河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地开放基金(WS2019A05)
论文发表日期：2021-03-30
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：9( 220-227,247 )
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