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题名煤铝共采岩层运动与裂隙发育规律的颗粒离散元研究
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作者
杨玉贵
尚润芃
黄炳香
赵兴龙
刘旺
娄坤
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机构
中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室
中国矿业大学力学与土木工程学院
中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室
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出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期58-66,共9页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFC2902101)。
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文摘
通过建立“上煤下铝”资源共采颗粒离散元力学模型,研究了煤层长壁式与铝土矿房柱式共采下覆岩应力叠加规律,揭示了煤层顶板压力拱、煤铝层间压力拱及底板压力拱的成拱机制及叠加传递特征,提出了铝土矿柱稳定、部分矿柱失稳及整体性失稳下对应的覆岩运动模式,得到了煤铝共采叠加扰动下岩层运移破坏规律。结果表明:采空区两端铝土矿柱受组合应力拱叠加影响易承压过大而发生失效破坏,继而引发邻近矿柱的联动效应,导致铝土矿上覆岩层大范围切落滑移,覆岩矿压显现剧烈。通过分形几何方法对煤铝共采下覆岩裂隙发育规律进行定量表征,发现当铝土矿柱尺寸较小时,铝土矿房覆岩在采空区两端分形盒维数明显大于岩层未受扰动区,表明铝土矿房覆岩裂隙具有向煤层采空区发育贯通演化的特征。
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关键词
煤铝共采
上覆岩层
离散元
压力拱
裂隙发育
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Keywords
coal aluminum co⁃mining
overlying strata
discrete element
pressure arch
fracture de⁃velopment
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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