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题名厚松散层覆岩移动机理及“类双曲线”模型
被引量：89
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作者
左建平
孙运江
钱鸣高
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机构
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期1372-1379,共8页
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基金
国家自然科学基金优秀青年基金资助项目(51622404)
国家自然科学基金资助项目(51374215)
"十三五"国家重点研发计划联合资助项目(2016YFC0801404)
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文摘
现场大量工程实践表明厚松散层移动与常规基岩移动有所差异。目前岩层移动规律的研究主要侧重在两方面:一方面是采场岩层控制主要研究煤层附近顶板基岩的破断和移动规律,另一方面是地测工程主要研究地表松散层的沉降规律。将这两者有机相联,希望能更精准反映基岩和松散层的整体变形及移动规律。基于基岩初次断裂和周期断裂力学模型,获得了主拉应力的分布规律和破断迹线,揭示了基岩的倒漏斗型破断机理;结合概率积分法和剪切滑移理论分析了厚松散层的漏斗型移动机理。由此认为厚松散层覆岩的整体移动呈现"类双曲线"特征,并建立了岩层整体移动的"类双曲线"模型,可更好的预测地表沉陷范围。运用改进的采矿不连续变形分析程序MDDA模拟获得了厚松散层覆岩"类双曲线"型破断运移规律,一定程度上验证了理论模型的合理性。
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关键词
厚松散层
关键层
覆岩破断与移动
类双曲线
MDDA
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Keywords
thick alluvium
key rock stratum
fracture and movement of overlying strata
analogous hyperbola model
mining discontinuous deformation analysis
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分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
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题名采动岩层全空间“类双曲面”立体移动模型
被引量：9
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作者
左建平
李颖
李宏杰
于美鲁
吴作启
刘家顺
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机构
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
煤炭资源与安全开采国家重点实验室
煤炭科学技术研究院有限公司安全分院
中煤科工生态环境科技有限公司
辽宁工程技术大学土木工程学院
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出处
《矿业科学学报》
CSCD
2023年第1期1-14,共14页
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基金
国家杰出青年科学基金(52225404)
北京市卓越青年科学家项目(BJJWZYJH01201911413037)。
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文摘
基于大量现场调研及岩层移动内外“类双曲线”移动模型分析,本文对哈拉沟煤矿厚松散岩层煤层开挖展开了物理相似模型试验,验证了内外“类双曲线”整体移动模型的有效性;将其推广到三维空间,提出采动岩层全空间“类双曲面”立体移动模型。该模型包含“类单叶”、“类双叶”两类双曲面,能近似描述不同岩性条件下全空间采动岩层立体移动与地表沉陷特征。“类单叶双曲面”模型为空间岩层水平移动边界模型,隐含于厚松散层覆岩内部;“类双叶双曲面”模型为空间地表沉降与覆岩裂隙拱、冒落拱垂向移动边界模型,均在主关键层近似关于“原点”对称,具体表现为采掘扰动下地表沉陷及采场围岩拱形垮落等外部形态。通过理论分析、相似模型试验及3DEC数值模拟,本文建立并验证了厚松散层近水平煤层开采条件下空间采动岩层立体移动与地表沉陷“类双曲面”模型。同时,分析了共渐近锥面“类双曲面”模型的构成条件、影响因素及整体运移规律。研究结果表明:在薄基岩厚松散层近水平煤层开采条件下,“类双曲面”理论模型与3DEC模拟结果吻合较好,表明采动空间覆岩运移和地表沉降呈“类双曲面”特征。
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关键词
覆岩破断与移动
地表沉降
类双曲面
立体移动模型
相似模型试验
3DEC
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Keywords
fracture and movement of overlying strata
surface subsidence
analogous hyperboloid
three-dimensional mobile model
similarity model test
three-dimensional distinct element code
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分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
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