倾斜煤层深部开采覆岩破坏规律的数值模拟研究.pdf

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1、第４２卷第５期矿业安全与环保Ｖｏｌ４２Ｎｏ５２０１５年１０月ＭＩＮＩＮＧＳＡＦＥＴＹ＆ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＯｃｔ２０１５邓玉华，孙国文，黄滚．倾斜煤层深部开采覆岩破坏规律的数值模拟研究［Ｊ］．矿业安全与环保，２０１５，４２（５）：１５－２０．文章编号：１００８－４４９５（２０１５）０５－００１５－０６倾斜煤层深部开采覆岩破坏规律的数值模拟研究１，２３１，２邓玉华，孙国文，黄滚（１．重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室，重庆４０００４４；２．重庆大学资源及环境科学学院，重庆４０００４４；３．重庆工程职业

2、技术学院矿业与环境工程学院，重庆４０００３７）３Ｄ摘要：基于摩尔库伦岩石破坏准则，以研究倾斜煤层深部开采覆岩破坏规律为目的，利用ＦＬＡＣ数值软件对开采全过程随工作面推进时围岩的应力、位移和破坏情况进行了模拟分析，初步揭示了覆岩的破断特征及移动规律受到分步开挖引起的应力重新分布的影响。依据采动时渗透率与应力变化的经验关系，通过ＦＩＳＨ语言编程，建立了煤岩体渗透率比率系数的数值模型，并以此计算出采动后该系数的变化，进而表征出煤岩层开采卸压范围，为倾斜煤层深部开采时围岩的控制和瓦斯治理提供有力保障。关键词：倾斜煤层；摩尔库伦准则；数值模拟；覆岩

3、破坏中图分类号：ＴＤ３２５文献标志码：Ａ网络出版时间：２０１５－１０－０７１９：４７网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／５０．１０６２．ＴＤ．２０１５１００７．１９４７．００８．ｈｔｍｌＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＯｖｅｒｂｕｒｄｅｎＳｔｒａｔａＦａｉｌｕｒｅＬａｗｉｎＤｅｅｐＭｉｎｉｎｇｏｆＩｎｃｌｉｎｅｄＣｏａｌＳｅａｍ１，２３１，２ＤＥＮＧＹｕｈｕａ，ＳＵＮＧｕｏｗｅｎ，ＨＵＡＮＧＧｕｎ（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏａｌＭｉｎｅＤｉｓａｓｔｅｒＤｙｎａｍｉｃ

4、ｓａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＶｏｃａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００３７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎＭｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍ

5、ｂＣｒｉｔｅｒｉｏｎｏｆｒｏｃｋｆａｉｌｕｒｅａｎｄｆｏｒｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｏｖｅｒｂｕｒｄｅｎｒｏｃｋｆａｉｌｕｒｅｌａｗｏｆｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｃｏａｌｓｅａｍｉｎｄｅｅｐｍｉｎｉｎｇ，ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｍａｄｅｏｎｔｈｅｓｔｒｅｓｓ，ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄｆａｉｌｕｒｅｏｆ３ＤｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｉｎｔｈｅｗｈｏｌｅｍｉｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗｉｔｈｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅａｄｖａｎｃｅｂｙｕｓｉｎｇＦＬＡＣｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｏｆｔ

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7、ｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙａｎｄｍｉｎｉｎｇ－ｉｎｄｕｃｅｄｓｔｒｅｓｓｖａｒｉａｔｉｏｎｉｎｍｉｎｉｎｇａｎｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＦＩＳＨｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｌａｎｇｕａｇｅ．Ｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｃｈａｎｇｅａｆｔｅｒｍｉｎｉｎｇｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｉｓｍｏｄｅｌａｎｄｉｔｗａｓｔｈｅｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｌｉｅｆｒａｎｇｅｏｆｔｈｅｃｏａｌｓｅａｍｄｕｒｉｎｇｍｉｎｉｎｇ．Ａｌｌｏｆｔｈｅｓｅｐｒｏｖｉｄｅｄａｓｔｒｏｎｇｇｕａｒａｎｔｅｅｆｏｒｓｕｒｒｏｕ

8、ｎｄｉｎｇｒｏｃｋｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｇａｓｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｎｄｅｅｐｍｉｎｉｎｇｏｆｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｃｏａｌｓｅａｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｃｌｉｎｅｄｃｏａｌｓｅａｍ；Ｍｏｈｒ－