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不同倾角煤岩组合岩石力学试验及破坏特征 被引量:12
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作者 沈文兵 余伟健 潘豹 《矿业工程研究》 2021年第1期1-8,共8页
薄煤层开采条件下多为煤层与岩层复合结构,为提供可靠的开采环境与支护稳定,深入研究煤岩体的岩石力学特征具有重要的意义.通过RMT-150C岩石力学试验机分别对煤岩接触面倾角0°,15°,30°,45°,60°进行一次单轴压... 薄煤层开采条件下多为煤层与岩层复合结构,为提供可靠的开采环境与支护稳定,深入研究煤岩体的岩石力学特征具有重要的意义.通过RMT-150C岩石力学试验机分别对煤岩接触面倾角0°,15°,30°,45°,60°进行一次单轴压缩试验,分析倾角不同的煤岩组合体强度和变形破坏特征.研究结果表明:煤岩组合体的破坏强度接近煤单体的抗压强度,破坏主要集中于煤体部位.对于倾角30°以下裂纹主要分布于煤体,岩体完整性较好.倾角45°以上出现拉剪破坏,裂纹贯穿煤岩体,煤体裂纹多而密集,而岩体出现深部裂纹.在煤体部分与岩体部分峰后破坏后发生明显的滑移现象,主要发生滑移破坏并伴随着拉剪破坏.此外煤体的累计环向应变高于岩体的累计环向应变,煤体的环向应变片破坏30 s左右后岩体开始发生破坏,因此岩体的破坏滞后于煤体.两者破坏整体不一致,具有不均匀性的特征. 展开更多
关键词 石力学 组合体 倾角 煤-岩结构面
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煤-岩-锚组合锚固体单轴压缩试验及锚杆力学机制 被引量:43
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作者 余伟健 吴根水 +3 位作者 刘泽 黄钟 刘芳芳 任恒 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期57-68,共12页
薄煤层开采条件下巷道复合围岩(煤层和岩层)的稳定与控制是煤矿资源开采的突出问题,深入研究支护结构与煤岩体形成煤-岩-锚组合锚固体的破坏机制具有重要意义。通过对水平方向加锚和未加锚倾斜煤岩组合体(角度设置为15°,30°和... 薄煤层开采条件下巷道复合围岩(煤层和岩层)的稳定与控制是煤矿资源开采的突出问题,深入研究支护结构与煤岩体形成煤-岩-锚组合锚固体的破坏机制具有重要意义。通过对水平方向加锚和未加锚倾斜煤岩组合体(角度设置为15°,30°和45°)试件进行一系列单轴压缩试验,结果表明:无锚试件的应力-应变曲线在峰后阶段有较多微小的多峰起伏波动,出现了应力阶梯式下降;小角度(0°,15°)煤岩组合体破坏时煤体对煤-岩结构面作用的应力较均匀,破坏裂纹主要分布在煤体中,2种角度试件强度差异较小;组合角度增大(>15°),煤体发生拉剪破裂时,对煤-岩结构面形成了局部应力集中,煤体和岩体同时产生拉剪复合破坏,此时煤岩体强度由煤体、岩体以及锚杆共同作用;从环向应变规律来看,煤体与岩体环向应变累积值随组合倾角增加而增大,加锚试件应变累计值小于无锚试件,此外,煤体与岩体二者之间破坏累积发生了滞后效应,煤体提前于岩体50 s进入破坏。最后,对煤-岩-锚组合体力学机制进行探讨,分析锚杆与煤岩体结构面锚固角对煤岩系统强度的变化规律的影响,试验结果与理论预测模型结果比较符合。 展开更多
关键词 采矿工程 倾斜组合体 加锚 非均匀破坏 煤-岩结构面
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Numerical simulation of overburden and surface movements for Wongawilli strip pillar mining 被引量:18
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作者 Guo Wenbing Xu Feiya 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI CSCD 2016年第1期71-76,共6页
The Wongawilli strip pillar mining technique,which combines the strip pillar mining layout and Wongawilli mining technology,is a new high efficient mining technology for mining under surface structures. The Wongawilli... The Wongawilli strip pillar mining technique,which combines the strip pillar mining layout and Wongawilli mining technology,is a new high efficient mining technology for mining under surface structures. The Wongawilli strip pillar mining technique was studied in this paper using theoretical analysis and numerical simulation. As an example,the geological and mining conditions of a coal mine were used to design the Wongawilli strip pillar plans,including the support parameters of the entries and the mining technology. In order to control the surrounding rocks and manage the roof effectively during coal mining,the stress fields,displacement fields and plastic zones were studied by numerical simulation. The stress fields,displacement fields,and plastic zones generated by Wongawilli strip pillar mining were obtained. And the surface movement and deformation were also determined after mining was completed and its effects on surface structures were analyzed and evaluated. The results demonstrate that it is feasible to mine under surface structures with the Wongawilli strip pillar mining technique. This mining method can protect the surface structures from damages. 展开更多
关键词 Strip pillar miningWongawilliSurrounding rockMining under structuresNumerical simulation
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