【摘 要】
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为了研究动压巷道两帮煤体刚度劣化对顶板变形的影响,以大阳煤矿3405运输巷的地质及开采条件为工程背景,采用弹性地基梁理论、极限平衡区理论和现场监测手段,讨论了考虑与不考虑两帮极限平衡区内煤体弹性模量劣化情况下顶板位移的差异.结果表明:考虑与不考虑弹性模量劣化时,巷道顶板最大变形分别为267 mm和138 mm;考虑弹性模量劣化后顶板变形计算结果与实测结果平均误差减少了45.9％;顶板最大位移随弹性模量劣化程度降低呈指数降低,随极限平衡区宽度增加呈对数增加;采掘扰动导致两帮内裂隙发育,其等效弹性模量减小,两
【机 构】
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太原理工大学 原位改性采矿教育部重点实验室,山西 太原 030024
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为了研究动压巷道两帮煤体刚度劣化对顶板变形的影响,以大阳煤矿3405运输巷的地质及开采条件为工程背景,采用弹性地基梁理论、极限平衡区理论和现场监测手段,讨论了考虑与不考虑两帮极限平衡区内煤体弹性模量劣化情况下顶板位移的差异.结果表明:考虑与不考虑弹性模量劣化时,巷道顶板最大变形分别为267 mm和138 mm;考虑弹性模量劣化后顶板变形计算结果与实测结果平均误差减少了45.9％;顶板最大位移随弹性模量劣化程度降低呈指数降低,随极限平衡区宽度增加呈对数增加;采掘扰动导致两帮内裂隙发育,其等效弹性模量减小,两帮对顶板支撑能力减弱导致顶板位移增加,故基于巷道顶板变形设计支护方式时需考虑两帮极限平衡区内煤体弹性模量劣化的影响.
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为了提高瓦斯抽采效果,防治煤与瓦斯突出,探讨了煤孔隙内表面的结构特点,从表面自由能的角度揭示了煤-瓦斯之间的界面作用,构建了煤的表面自由能与瓦斯吸附量之间的表达式;利用OCG方法,测定沙曲煤矿煤样的表面自由能在实验室条件下为43.33 mJ/m2;利用瓦斯抽采流-固-热耦合控制方程,对沙曲煤矿的瓦斯抽采过程进行了数值模拟.研究表明:煤的孔隙内表面处于不均匀的力场之中,煤孔隙内表面相比煤体相内部具有附加的表面自由能,煤孔隙内表面的表面自由能愈大,其吸附能力愈强;煤的表面自由能随瓦斯抽采作业不断增加,且在抽采
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