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《综放工作面及其围岩宏观应力壳力学特征.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第30卷第3期煤炭学报Vol.30No.32005年6月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYJune2005文章编号:0253-9993(2005)03-0309-05综放工作面及其围岩宏观应力壳力学特征谢广祥(安徽理工大学,安徽淮南232001)摘要:采用大型非线性三维计算机数值模拟、实验室相似材料模拟对综放工作面围岩应力分布进行了深入研究,发现综放工作面围岩存在高应力束组成的宏观应力壳,应力壳位于采场四周未采煤岩体和弯曲带内,其形态随工作面推进采场结构的变化而改变.应力壳承担并传递上覆岩体荷载和压力,是最主要的承载体,应力壳拱脚处应力形成采场四周围岩支承
2、压力.砌体梁结构位于宏观应力壳下的减压带内,砌体梁仅承担壳体下岩层部分荷载.综放工作面主要力学特征是位于上覆围岩宏观应力壳保护下的低应力区内,这正是综放工作面矿压显现趋于缓和的根本原因.基于对应力壳体的发现和开展的一系列分析,揭示了综放采场顶煤“垫层”作用的力学本质.关键词:综放工作面;围岩;应力壳;矿压显现中图分类号:TD823149文献标识码:AMechanicalcharacteristicsoffullymechanizedtop2coalcavingfaceandsurroundingrockstressshellXIEGuang2xiang(AnhuiUniv
3、ersityofScienceandTechnology,Huainan232001,China)Abstract:Thedistributionofsurroundingrockstressinfullymechanizedtop2coalcaving(FMTC)facewasfullyresearchedbylarge2scaleandnon2linearthree2dimensionalnumericalsimulationandequivalentmaterialsimulation1Theresultsshowthat,thereisthestructureth
4、atismadeupofmacroscopicalstressshellcomposedofhighstressbindsinoverlyingstrataofFMTCface1Stressshellliesinvirginrockmassinthevicinityofworkingfaceandsag2gingzone,andtheshapewilltransformwiththevariationofworkingfacestructure1Stressshell,whichbearsandpassloadofoverlyingstrata,isprimarysupp
5、ortingbody1Thestressinskewbackofstressshellformsabutmentpressureofsurroundingrockinvicinityofworkingface1Bond2beamstructureliesinreducingzoneunderstressshell1Itonlybearpartialburdenofstrataunderstressshell1TheuppermostmechanicalcharacteristicofFMTCfaceislyinginthelowstressareaunderstresss
6、hell1ItisessentialcauseofstratabehaviorsofFMTCfacerelaxation,aswellas1Onthebasisofanalyzingstressshell,themechanicalessencethattopcoalperformsafunctionofbeddingisdemonstrated1Keywords:fullymechanizedtop2coalcavingface;surroundingrock;stressshell;stratabehaviors围绕放顶煤技术的发展,在矿山压力及其控制领域开展了大量卓
7、有成效的工作,极大地发展和丰富了采场矿山压力理论.在放顶煤开采之初,依据中厚煤层或厚煤层分层开采传统的矿山压力理论,人们普遍担心厚煤层一次采全厚因开采厚度的增加会导致工作面矿压显现程度剧烈增加,为此进行了大量的现场观收稿日期:2004-12-02基金项目:安徽省重点科研资助项目(04023061)作者简介:谢广祥(1958-),男,安徽金寨人,博士,教授,博士生导师.E-mail:gxdie@aust1edu1cn©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsres
