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弹−塑性基础边界两侧采空(留煤柱)基本顶板结构初次破断特征
被引量：
1
1
作者
陈冬冬
李子健
+5 位作者
谢生荣
何富连
罗昱
蒋再胜
马翔
李辉
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期2195-2211,共17页
为了研究两侧采空留煤柱工程条件下基本顶板结构的断裂位态及工程指导意义,构建考虑实体煤弹塑性变形与两侧煤柱宽度及支撑能力弱化的基本顶板结构双塑化基础边界力学模型,基于有限差分算法与主弯矩破断准则系统计算了在非对称煤柱区和...
为了研究两侧采空留煤柱工程条件下基本顶板结构的断裂位态及工程指导意义,构建考虑实体煤弹塑性变形与两侧煤柱宽度及支撑能力弱化的基本顶板结构双塑化基础边界力学模型,基于有限差分算法与主弯矩破断准则系统计算了在非对称煤柱区和长边实体煤区的断裂线形态、区位属性及整体位态特征,并从7个层面、横纵向4对区域与传统模型对比,阐明新模型所得新结论及工程意义。结论如下:(1)两侧非对称煤柱参数对长边实体煤区域的基本顶主弯矩及破断位置影响小,但分别显著影响煤柱区的主弯矩大小、位置及断裂形态。两侧煤柱区(较强/宽煤柱区+较弱/窄煤柱区)基本顶断裂线形态有3类演化模式,随基本顶厚度及弹模增大而煤柱宽度、支撑能力及悬顶跨度减小,其变化规律为:非对称的“连续单弧形+连续单弧形”→“连续单弧形+开口间断双短弧形”→非对称的“开口间断双短弧形+开口间断双短弧形”。(2)长边实体煤区基本顶的断裂线主要有3类区位属性,随基本顶厚度及弹模增大而实体煤的塑性区宽度、塑化程度及悬顶跨度减小,其演变规律为:断裂线在塑性煤体区(C-S式)→弹塑性煤体分界区(C-TS式)→弹性煤体区(C-T式);(3)考虑断裂线区位属性,随基本顶厚度和弹模增大而煤柱宽度、支撑能力及悬顶跨度减小的基本顶全区域破断模式及演变规律为:C-S式的■→C-TS式的■→C-T式的■→C-T式的■→C-T式的■。针对研究两侧采空(煤柱)基本顶板结构破断的3类力学模型,从7个层面对比了3类模型的重要区别,从横向4个区域(开采区域的前方与后方、两侧煤柱区)与纵向4个区域(非对称遗留煤柱下伏、下伏开采空间出/进煤柱/体)阐明了其重要工程作用。
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关键词
遗留煤柱
基本顶
两侧采空
弹−塑性基础
板结构
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职称材料
长边两侧采空(煤柱)弹性基础边界基本顶薄板初次破断
被引量：
26
2
作者
陈冬冬
谢生荣
+3 位作者
何富连
曾俊超
谢福星
程琼
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期3273-3285,共13页
建立长边两侧采空(煤柱)与短边两侧弹性基础边界基本顶板结构力学模型,根据薄板主弯矩破断准则并结合偏微分方程有限差分算法计算研究了基本顶破断的影响因素及权重关系。得到:(1) _(c1)与_(c2)煤柱的支撑系数k_(c1),k_(c2)及宽度L_(c1)...
建立长边两侧采空(煤柱)与短边两侧弹性基础边界基本顶板结构力学模型,根据薄板主弯矩破断准则并结合偏微分方程有限差分算法计算研究了基本顶破断的影响因素及权重关系。得到:(1) _(c1)与_(c2)煤柱的支撑系数k_(c1),k_(c2)及宽度L_(c1),L_(c2)不仅显著影响基本顶在两侧煤柱区的主弯矩大小及位置且显著影响短边区及中部区主弯矩大小及位置;(2)基本顶的弹性模量E与厚度h越大,短边实体区及两侧煤柱区的基本顶断裂线深入煤体距离越大; L_(c1),L_(c2)越大,k_(c1),k_(c2)越小,煤柱区断裂线深入煤柱距离越大;(3) L_(c1),k_(c1),L_(c2)及k_(c2)较小而E,h较大时,基本顶在_(c1)与_(c2)煤柱区均不断裂,最终断裂形态为非对称"||-X"型;(4) L_(c2)及k_(c2)较大而h,E,L_(c1)及k_(c1)较小时,基本顶在_(c1)煤柱区(较弱煤柱)不断裂而在_(c2)煤柱区(较强煤柱)会断裂,最终断裂形态为非对称"C-X"型;(5)两侧煤柱支撑系数及宽度均较大而E,h较小时,断裂形态为非对称横"O-X"型;(6) k,k_(c1),k_(c2),E及h均改变而比值k/(Eh3)不变时(其中,比值k/k_(c1)与比值k/k_(c2)也不变),主弯矩大小不变且初次破断位置不变。
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关键词
两侧采空
长边煤柱
基本顶
薄板
弹性基础
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职称材料
水峪煤业厚煤层孤岛综放工作面端面煤岩体控制研究
3
作者
李生亚
《同煤科技》
2022年第1期23-26,共4页
水峪煤业6115综放工作面面临两侧采空及上部9#煤层采空的不利条件,针对其端面煤岩体控制难题,分析了6115工作面端面煤岩体稳定性影响因素,得出厚煤层综放开采强矿压显现条件下的顶板控制技术措施及端面煤岩体合理参数,并实施了矿压观测...
水峪煤业6115综放工作面面临两侧采空及上部9#煤层采空的不利条件,针对其端面煤岩体控制难题,分析了6115工作面端面煤岩体稳定性影响因素,得出厚煤层综放开采强矿压显现条件下的顶板控制技术措施及端面煤岩体合理参数,并实施了矿压观测及支护实践,整个回采期内未发生大范围冒顶事故,保障了矿井安全生产。
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关键词
厚煤层综放
强矿压
两侧采空
顶板控制
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职称材料
题名
弹−塑性基础边界两侧采空(留煤柱)基本顶板结构初次破断特征
被引量：
1
1
作者
陈冬冬
李子健
谢生荣
何富连
罗昱
蒋再胜
马翔
李辉
机构
中国矿业大学(北京)能源与矿业学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期2195-2211,共17页
基金
国家自然科学基金资助项目(52004286,51974317,52074296)。
文摘
为了研究两侧采空留煤柱工程条件下基本顶板结构的断裂位态及工程指导意义,构建考虑实体煤弹塑性变形与两侧煤柱宽度及支撑能力弱化的基本顶板结构双塑化基础边界力学模型,基于有限差分算法与主弯矩破断准则系统计算了在非对称煤柱区和长边实体煤区的断裂线形态、区位属性及整体位态特征,并从7个层面、横纵向4对区域与传统模型对比,阐明新模型所得新结论及工程意义。结论如下:(1)两侧非对称煤柱参数对长边实体煤区域的基本顶主弯矩及破断位置影响小,但分别显著影响煤柱区的主弯矩大小、位置及断裂形态。两侧煤柱区(较强/宽煤柱区+较弱/窄煤柱区)基本顶断裂线形态有3类演化模式,随基本顶厚度及弹模增大而煤柱宽度、支撑能力及悬顶跨度减小,其变化规律为:非对称的“连续单弧形+连续单弧形”→“连续单弧形+开口间断双短弧形”→非对称的“开口间断双短弧形+开口间断双短弧形”。(2)长边实体煤区基本顶的断裂线主要有3类区位属性,随基本顶厚度及弹模增大而实体煤的塑性区宽度、塑化程度及悬顶跨度减小,其演变规律为:断裂线在塑性煤体区(C-S式)→弹塑性煤体分界区(C-TS式)→弹性煤体区(C-T式);(3)考虑断裂线区位属性,随基本顶厚度和弹模增大而煤柱宽度、支撑能力及悬顶跨度减小的基本顶全区域破断模式及演变规律为:C-S式的■→C-TS式的■→C-T式的■→C-T式的■→C-T式的■。针对研究两侧采空(煤柱)基本顶板结构破断的3类力学模型,从7个层面对比了3类模型的重要区别,从横向4个区域(开采区域的前方与后方、两侧煤柱区)与纵向4个区域(非对称遗留煤柱下伏、下伏开采空间出/进煤柱/体)阐明了其重要工程作用。
关键词
遗留煤柱
基本顶
两侧采空
弹−塑性基础
板结构
Keywords
leftover coal pillar
main roof
goaf on both sides
elastic-plastic foundation
plate structure
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
长边两侧采空(煤柱)弹性基础边界基本顶薄板初次破断
被引量：
26
2
作者
陈冬冬
谢生荣
何富连
曾俊超
谢福星
程琼
机构
中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院
煤炭科学研究总院建井研究分院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期3273-3285,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(51574243
51234005
51504259)
文摘
建立长边两侧采空(煤柱)与短边两侧弹性基础边界基本顶板结构力学模型,根据薄板主弯矩破断准则并结合偏微分方程有限差分算法计算研究了基本顶破断的影响因素及权重关系。得到:(1) _(c1)与_(c2)煤柱的支撑系数k_(c1),k_(c2)及宽度L_(c1),L_(c2)不仅显著影响基本顶在两侧煤柱区的主弯矩大小及位置且显著影响短边区及中部区主弯矩大小及位置;(2)基本顶的弹性模量E与厚度h越大,短边实体区及两侧煤柱区的基本顶断裂线深入煤体距离越大; L_(c1),L_(c2)越大,k_(c1),k_(c2)越小,煤柱区断裂线深入煤柱距离越大;(3) L_(c1),k_(c1),L_(c2)及k_(c2)较小而E,h较大时,基本顶在_(c1)与_(c2)煤柱区均不断裂,最终断裂形态为非对称"||-X"型;(4) L_(c2)及k_(c2)较大而h,E,L_(c1)及k_(c1)较小时,基本顶在_(c1)煤柱区(较弱煤柱)不断裂而在_(c2)煤柱区(较强煤柱)会断裂,最终断裂形态为非对称"C-X"型;(5)两侧煤柱支撑系数及宽度均较大而E,h较小时,断裂形态为非对称横"O-X"型;(6) k,k_(c1),k_(c2),E及h均改变而比值k/(Eh3)不变时(其中,比值k/k_(c1)与比值k/k_(c2)也不变),主弯矩大小不变且初次破断位置不变。
关键词
两侧采空
长边煤柱
基本顶
薄板
弹性基础
Keywords
goaf on both sides
long side of coal pillars
main roof
thin plate
elastic foundation
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
水峪煤业厚煤层孤岛综放工作面端面煤岩体控制研究
3
作者
李生亚
机构
汾西矿业集团水峪煤业
出处
《同煤科技》
2022年第1期23-26,共4页
文摘
水峪煤业6115综放工作面面临两侧采空及上部9#煤层采空的不利条件,针对其端面煤岩体控制难题,分析了6115工作面端面煤岩体稳定性影响因素,得出厚煤层综放开采强矿压显现条件下的顶板控制技术措施及端面煤岩体合理参数,并实施了矿压观测及支护实践,整个回采期内未发生大范围冒顶事故,保障了矿井安全生产。
关键词
厚煤层综放
强矿压
两侧采空
顶板控制
Keywords
Fully mechanized top coal caving in thick coal seam
Strong mine pressure
Goaf on both sides
Roof control
分类号
TD823 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
弹−塑性基础边界两侧采空(留煤柱)基本顶板结构初次破断特征
陈冬冬
李子健
谢生荣
何富连
罗昱
蒋再胜
马翔
李辉
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
2
长边两侧采空(煤柱)弹性基础边界基本顶薄板初次破断
陈冬冬
谢生荣
何富连
曾俊超
谢福星
程琼
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
26
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
水峪煤业厚煤层孤岛综放工作面端面煤岩体控制研究
李生亚
《同煤科技》
2022
0
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职称材料
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