【摘 要】
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为研究浅埋近距离煤层下行开采工作面区段煤柱压缩量及稳定性,以柠条塔煤矿的煤层群为研究对象,通过edem仿真测试、FLAC3D数值计算、煤柱强度理论及分形理论相结合的方法,研究了区段煤柱保持安全稳定的极限压缩量及其对应的煤柱水平截面破裂分形维数.研究发现:随着区段煤柱错距的增加,煤柱峰值应力和垂直位移相应减小,其水平截面破裂分形维数亦随之减小;当煤柱错距达到40 m时,其上部1-2煤层与下部2-2煤层区段煤柱峰值应力和垂直位移均小于煤柱极限抗压强度和极限压缩量;揭示了区段煤柱压缩量与峰值应力随着煤柱错距的变
【机 构】
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中煤西安设计工程有限责任公司,陕西 西安 710054
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为研究浅埋近距离煤层下行开采工作面区段煤柱压缩量及稳定性,以柠条塔煤矿的煤层群为研究对象,通过edem仿真测试、FLAC3D数值计算、煤柱强度理论及分形理论相结合的方法,研究了区段煤柱保持安全稳定的极限压缩量及其对应的煤柱水平截面破裂分形维数.研究发现:随着区段煤柱错距的增加,煤柱峰值应力和垂直位移相应减小,其水平截面破裂分形维数亦随之减小;当煤柱错距达到40 m时,其上部1-2煤层与下部2-2煤层区段煤柱峰值应力和垂直位移均小于煤柱极限抗压强度和极限压缩量;揭示了区段煤柱压缩量与峰值应力随着煤柱错距的变化规律,并确定了2-2煤层区段煤柱水平截面破裂分形维数与煤柱应力和煤柱错距的对应关系.
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为了研究层理对原煤受载破坏形式的影响,分别对平行层理煤样和垂直层理煤样进行单轴压裂实验和相同围压、不同瓦斯压力下的三轴压裂实验.结果表明:平行层理煤样的抗压强度略小于垂直层理煤样,但后者的峰值应变是前者的2.33倍;随着瓦斯压力增大,垂直层理煤样的峰值应力先增大后减小,变化的幅度为26.62％,平行层理煤样的峰值应力先减小后增大再减小,变化的幅度为35.14％;单轴压裂和三轴压裂时,平行层理煤样的破坏为整体纵向剪切破坏,煤样沿纵向裂开为几大块,垂直层理煤样的破坏为局部横向张拉破坏,煤样上半部分剧烈破坏,下
为探究煤样受载破坏时声电信号持续时长规律,对不同加载速率下煤样单轴加载破坏过程声电信号进行了全波形同步采集,对比分析了煤样破坏过程声电信号时序特征及完全破坏阶段的声发射与电磁辐射的波形特征与持续时长.结果表明:煤样单轴加载破坏过程,声电信号响应有较好的协同性,加载速率越大,主破坏时产生的声电信号更为密集且强度更高;声电信号随加载具有阶段性变化特征,压密与弹性阶段无明显声电信号,加速破坏阶段声电信号逐渐丰富且幅值升高,完全破坏阶段声电信号幅值在主破坏发生时达到最大,并在峰后同步衰减;不同加载速率下煤样主破裂
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为了研究小纪汗主含水煤层在采动影响下塑性流动性质和滞回特性,进行了不同围压下的轴向循环加卸载试验;当峰后轴向应力降到峰值应力的70％时开始循环加卸载轴向压缩试压,分析滞环的割线模量、宽长比及相邻滞环的轴向峰值应力比的变化规律.结果表明:随着围压的增大,轴向应变-轴向应力滞回曲线、径向应变-轴向应力滞回曲线的割线模量和宽长比增大,相邻滞环的轴向峰值应力比减小;随着循环次数的增大,轴向应变-轴向应力滞回曲线、径向应变-轴向应力滞回曲线的割线模量和宽长比减小;对于近似相同初始应力状态,围压对滞回曲线的几何特征量
为探究真三轴载荷下不同煤岩比例组合体力学响应规律,制备不同组合方式立方体试件,以现场实测应力演化为真三轴加载路径,探究不同煤岩比例组合体在该应力路径下的力学响应及变形特征,并增加纯煤、岩样试件作为参照进行对比分析.结果表明:在真三载荷下煤、岩试样强度、弹性模量及抗变形能力较单轴压缩均有显著提高;煤岩组合体力学参数与峰值应变介于煤样与砂岩样之间,试件强度和弹性模量与煤层占比负相关,但随着煤层厚度增加,二者减小趋势并不相同,弹性模量随煤层厚度增加近乎等比例减小,而强度随煤层厚度增加而降低的速率逐渐减小;同时发
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