采矿与安全工程学报 ›› 2020, Vol. 37 ›› Issue (4): 723-730.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.04.10

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应力传递对垮落岩体空隙率空间分布的影响

  

  1. 1.太原理工大学安全与应急管理工程学院,山西 太原 030024;2.太原理工大学矿业工程学院, 山西 太原 030024;3.山西省绿色采矿工程技术研究中心,山西 太原 030024
  • 出版日期:2020-07-15 发布日期:2020-08-05
  • 通讯作者: 冯国瑞 E-mail:fguorui@163.com Tel:0351-6010177
  • 作者简介:胡胜勇(1984— ),男,湖北省随州市人,副教授,博导,从事煤矿残存瓦斯资源化开采方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(U1710121,51504160)

The effect of stress transfer on the spatial distribution of void ratios in crushed rock mass

  • Online:2020-07-15 Published:2020-08-05

摘要: 垮落岩体空隙率空间分布特征将直接影响采空区瓦斯涌入工作面。本文基于离散单元法,通过自主编程模拟了垮落岩体的压实过程,研究了岩块间应力的传递和演化对垮落岩体空隙率分布的影响。结果表明:垮落岩体内应力主要通过强力链向下传递,压缩量较小时,强力链主要集中在垮落岩体上部,使上部岩块受力大于下部,随压缩量增大,强力链向垮落岩体下部延伸,使上部的高应力区不断向下扩展。由于垮落岩体下部岩块受外力扰动较小,导致垮落岩体下部空隙率高于其他层位,其中下部空隙率为上部的1.1~1.4倍。垮落岩体空隙与力链空隙均呈现双峰分布,随压缩量增大,力链出现断裂,力链空隙进行重组,使岩块出现滑移,导致垮落岩体内部分大空隙分裂为小空隙。

关键词: 采空区, 垮落岩体, 力链, 空隙

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