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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
采动卸荷与岩层倾角对底板损伤的协同影响效应
  • 作者

    赵洪宝刘一洪李金雨刘瑞

  • 单位

    中国矿业大学(北京)能源与矿业学院安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室

  • 摘要
    以回坡底煤矿为工程背景,建立了采场底板力学模型并分析岩层倾角对底板破坏特征的影响.计算结果表明:在工作面超前支承压力扰动阶段,底板不容易发生破坏,而在采空区压实稳定阶段,底板发生较大范围的压剪破坏.底板破坏形态随着岩层倾角增加而朝下山方向倾斜,导致下山侧底板破坏程度大于上山侧底板.通过分析岩体卸荷破坏特征发现,主应力卸荷量的增加导致底板产生卸荷张拉损伤的概率增加,而最小主应力卸荷量的增加会减小底板发生卸荷滑移损伤的概率.通过分析底板主应力矢量分布特征得到了底板的卸荷应力路径,随着岩层倾角增加,上山侧底板和下山侧底板的主应力轴逐渐呈非对称分布特征,主应力轴基本平行或呈锐角相交.数值模拟结果表明:底板球应力卸压体范围随岩层倾角增加而增加,并且上山侧底板卸压体范围大于下山侧底板.采空区浅部底板以卸荷张拉破坏为主,深部底板以拉剪复合破坏为主,并且底板破坏区基本位于卸压体内.
  • 关键词

    岩层倾角卸荷破坏分区破坏卸荷应力路径应力卸压体

  • 基金项目(Foundation)
    越崎杰出学者计划项目(800015Z1179);国家自然科学基金项目(51474220);中央高校基本科研业务费研究生科研创新能力提升项目(2020YJSNY07);
  • 文章目录
    1 力学模型建立
    1.1 工程背景
    1.2 岩体压剪破坏力学机制
    2 底板压剪破坏的岩层倾角效应
    3 底板卸荷破坏机制
    3.1 卸荷损伤判据
    3.2 卸荷张拉损伤
    3.3 卸荷滑移损伤
    4 底板卸荷破坏的岩层倾角效应
    4.1 底板分区破坏特征
    4.2 底板卸荷应力路径
    5 数值模拟
    6 结 论
  • 引用格式
    赵洪宝,刘一洪,李金雨,刘瑞.采动卸荷与岩层倾角对底板损伤的协同影响效应[J].中国矿业大学学报,2022,51(06):1056-1068.DOI:10.13247/j.cnki.jcumt.001453.
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