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题名高地应力缓斜半煤岩巷道断面形状优化研究
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作者
王志强
尹安然
李敬凯
柴虎虎
王燕飞
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机构
中国矿业大学(北京)能源与矿业学院
中国矿业大学(北京)中俄动力学研究中心
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2024年第1期105-112,共8页
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基金
国家自然科学基金面上项目(52074291,51774289)。
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文摘
为了优化高地应力缓斜半煤岩巷道的断面形状,以东欢坨矿3018工作面运道为工程背景展开研究。通过复变函数理论推导得出了倾斜煤层中不同断面形状的应力解析解,然后运用FLAC3D数值模拟求解了不同断面形状巷道的应力集中和塑性区情况,并以此为基础确定了巷道最优断面形状,最后结合现场工业性试验对研究结果的可靠性进行了验证。研究结果表明:高地应力作用下缓斜半煤岩巷道破坏呈现非对称形式;不管断面形状如何,巷道均在左、右两底角处呈现高应力集中,且应力集中程度矩形>梯形>直墙拱形;直墙拱形巷道稳定性最佳,梯形巷道次之,矩形稳定性最差,确定直墙拱形为最终巷道断面形状;现场巷道表面位移量监测结果表明,直墙拱形巷道更能满足现场安全生产要求。
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关键词
高地应力
缓斜半煤岩巷道
巷道断面形状
复变函数
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Keywords
high ground stress
gently inclined semi-coal rock roadway
roadway section shape
function of a complex variable
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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