倾斜煤层综放工作面沿空留巷围岩稳定性数值模拟关键影响因素
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更新于2024-09-03
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本研究论文聚焦于"倾斜煤层综放工作面沿空留巷围岩稳定性模拟"这一主题,由王浩、张培森和王明辉合作完成,发表在中国科技论文在线上。研究的焦点是针对倾斜煤层的综放开采工作面,采用数值模拟技术,深入探讨了不同煤层倾角、煤层厚度、巷旁支护体宽度以及巷内支护阻力对沿空留巷围岩的应力分布、位移变化以及塑性破坏的影响。具体来说:
1. 煤层倾角影响:随着倾角增大,巷道两侧(两帮)的垂直应力和顶板垂直位移会逐渐减小,而底板垂直位移则增加。这导致巷道两帮的水平位移呈现出先增后减的趋势,围岩的塑性破坏现象加剧,尤其是塑性区的范围扩大。
2. 煤层厚度的影响:当工作面推进相同距离时,煤层厚度较大的情况下,两帮的垂直应力和顶板以及右帮的位移较小,但底板和左侧煤帮的位移较大。这说明厚煤层对巷道稳定性有正面作用。
3. 巷旁支护体宽度的变化:随着支护体宽度的增加,左帮的垂直应力会逐渐增大,右帮则呈现先增后减的趋势。同时,巷道的顶板垂直位移和两帮水平位移减少,底板垂直位移增加。
4. 巷内支护阻力的作用:当巷内支护阻力增强时,两帮的垂直应力最初会增大然后减小,这表明合适的支护强度有助于减小围岩变形。然而,巷道底板和右帮的位移受支护阻力影响不大。
该研究通过精确的数值模拟,揭示了这些因素如何共同作用,影响沿空留巷综放工作面的围岩稳定性,对于优化支护设计、防止巷道垮塌以及确保矿井安全具有重要的实际应用价值。这些发现对于煤炭行业的工程实践和理论发展具有深远的意义。
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