基于应变软化模型的煤柱采动应力分布精细化数值模拟

作     者：韩磊 冯旭阳 陆银龙 HAN Lei;FENG Xuyang;LU Yinlong

作者机构：山煤集团煤业管理有限公司山西太原030006 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 

出 版 物：《中国矿业》 (China Mining Magazine)

年 卷 期：2021年第30卷第11期

页      码：94-100页

摘      要：本文以山西经坊煤业3-边角08工作面工程地质条件为背景,开展了工作面护巷煤柱采动应力的现场钻孔应力实测;分别建立了基于摩尔-库伦(MC)本构模型以及应变软化(SS)本构模型的数值计算模型,精细研究了综放工作面煤柱采动应力空间分布及演化规律。现场钻孔应力监测及数值模拟结果表明:与传统的MC模型相比,基于SS模型的精细化数值模拟能够准确地获得综放工作面煤柱采动应力空时分布规律,其结果更接近于现场钻孔应力监测结果;基于SS模型的煤柱上的支承压力峰值位置滞后工作面40~50 m,而基于MC模型煤柱采动应力峰值位置始终处于采空区中部,不能反映采空区顶板垮落破断对采动应力分布规律的影响;基于SS模型的煤柱上的侧向支承压力和工作面前方的超前支承压力分别相比基于MC模型的结果分别小43.3%和26.2%。研究成果对于指导综放工作面护巷煤柱尺寸留设以及巷道布置与支护设计具有一定的理论与工程指导意义。

主 题 词：煤柱 采动应力 应变软化模型 摩尔-库伦模型 数值模拟 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

D　O　I：10.12075/j.issn.1004-4051.2021.11.022

馆 藏 号：203106039...