复杂应力环境煤柱坝体损伤破坏规律研究_中国煤炭行业知识服务平台

复杂应力环境煤柱坝体损伤破坏规律研究

作者

王方田梁宁宁李岗赵宾
单位

中国矿业大学矿业工程学院国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室大地工程开发（集团）有限公司河南平宝煤业有限公司中国矿业大学对外合作与发展处
摘要

煤矿地下水库是实现水资源保护与利用的有效技术途径,其中煤柱坝体稳定性对保障地下水库系统安全具有重要影响。针对地下水库煤柱坝体处于动静载叠加的复杂应力环境,结合补连塔煤矿地下水库工程背景,采用FLAC3D程序构建复杂应力场下煤柱坝体动态损伤数值计算模型,研究多工作面开采侧向支承压力分布及动载荷作用下煤柱坝体动力响应规律,并采用声波探测巷道围岩松动圈范围。研究结果表明:受邻近工作面采动影响,煤柱处于较高的侧向支承压力影响区,塑性区发育范围较大;受矿震等动载荷影响,煤柱围岩塑性区发育面积及发育深度显著增加,竖向应力极值点向纵深方向发展;巷道围岩松动圈发育深度煤柱侧大于工作面侧,在重复采动残余支承压力和动载叠加作用下煤柱损伤破坏程度更严重。研究结果为地下水库建设与长期安全运行提供了科学依据。
关键词

地下水库煤柱坝体动静载损伤破坏松动圈
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[1]动静载作用下区段煤柱能量响应特征及动力失稳机制