胜利煤矿井下留设煤柱蠕变规律与稳定性研究

摘要

三下开采留设的煤柱对于地表生态环境和构筑物的保护起到至关重要的作用，利用条带式开采方式进行煤层开采时，煤柱应力状态比较复杂。煤柱一旦失稳将会造成巨大损失。因此研究复杂应力状态下留设煤柱的稳定性具有重要的意义。
　　本文主要是基于蠕变理论研究条带煤柱的蠕变力学性质，进而研究煤柱的长期稳定性和时间的相依性。通过现场调研、理论研究和FLAC3D模拟等手段，对条带煤柱进行蠕变研究，并对煤柱的长期稳定性进行分析。
　　应用FLAC3D有限差分软件结合改进的Burgers模型条带煤柱的蠕变特性进行数值模拟研究。通过模拟研究，得到了浅埋深小条带煤柱的蠕变特性，对条带煤柱长期稳定性进行评价。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 问题的提出

1．2 研究目的与意义

1．3 国内外研究现状

1．4 主要研究内容和技术路线

2 条带开采煤柱长期稳定性分析

2．1 条带煤柱受力分析

2．1．1 条带煤柱的应力分布

2．1．2 条带煤柱破坏机理研究

2．1．3 条带开采留设煤柱破坏机理分析

2．2 煤柱的长期稳定性影响因素分析

2．2．1 煤柱强度与极限强度确定

2．2．2 煤柱塑性区宽度

2．2．3 煤柱的尺寸

2．2．4 煤柱的时间效应

2．3 本章小结

3 煤岩的蠕变模型与本构方程

3．1 蠕变理论

3．2 蠕变理论的典型组合模型

3．2．1 蠕变基本组合模型

3．2．2 Burgers模型

3．2．3 改进的Burgers模型

3．3 本章小结

4 研究区概况

4．1 采区概况

4．2 开采条件

4．2．1 地质构造

4．2．2 煤层概况

4．2．3 地层

4．2．4 地表建筑物概况

4．3 本章小结

5 煤柱长期稳定性数值分析

5．1 煤岩蠕变模型确定

5．2 煤岩蠕变参数确定

5．3 煤柱蠕变特征数值模拟

5．3．1 三维模型确定

5．3．2 边界条件确定

5．3．3 岩体力学参数选取

5．3．4 FLAC3D数值计算

5．4 本章小结

6 结论和展望

参考文献

作者简历

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