膏體帶狀充填開采復(fù)合支撐體穩(wěn)定性模擬研究.pdf

1、帶狀充填開采技術(shù)集成了充填開采和條帶開采沉陷控制技術(shù)的優(yōu)點，是一種新型的綠色開采技術(shù)，它在成本控制、資源回收方面有著較大的優(yōu)勢，能夠滿足現(xiàn)階段煤礦生產(chǎn)中低成本、高采出率的基本要求，具有大規(guī)模推廣應(yīng)用的前景。本文通過理論分析、力學(xué)實驗、相似材料模擬以及數(shù)值模擬等研究手段，對膏體帶狀充填開采中充填體和隔離煤柱形成的復(fù)合支撐體系穩(wěn)定性進(jìn)行了模擬研究，主要研究成果如下：
　　（1）分析了復(fù)合支撐體的承載機理，給出了確定復(fù)合支撐體中充填體強

2、度公式，總結(jié)了充填體在復(fù)合支撐體中的作用及復(fù)合支撐體穩(wěn)定性的影響因素。
　?。?）對充填體、煤樣試塊及組合體分別進(jìn)行了力學(xué)實驗，分析了煤體、充填體試塊及組合體壓縮變形特性，對比得出了煤體和充填體壓縮變形的不一致性特征。
　?。?）采用物理模擬方法，對比分析了復(fù)合支撐體中不同寬度隔離煤柱穩(wěn)定性，獲取了復(fù)合支撐體上應(yīng)力分布特征、移動變形規(guī)律及覆巖移動特征，揭示了復(fù)合支撐體與覆巖的協(xié)同破壞變形規(guī)律。
　?。?）采用數(shù)值模擬手

3、段，研究了不同開采階段復(fù)合支撐體的應(yīng)力和塑性區(qū)域變化，以及靜力條件下不同因素對復(fù)合支撐體應(yīng)力分布、塑性區(qū)分布的影響特征，獲得了各因素與應(yīng)力增大系數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式；根據(jù)灰色理論利用 VBA編制了灰色關(guān)聯(lián)分析插件，計算得出了不同因素對隔離煤柱穩(wěn)定性的影響程度，并通過回歸分析得到了隔離煤柱和充填體上應(yīng)力增大系數(shù)分別與五個主要因素的綜合函數(shù)表達(dá)式，用于輔助復(fù)合支撐體穩(wěn)定性評判。
　　（5）模擬研究了水平方向、豎直方向和雙向地震波作用下復(fù)