Исследование структуры клина угольного пласта и её влияние на устойчивость стенок шахты

WANG Yuepeng ,  

SUN Zhengcai ,  

LIU Xiangjun ,  

LIANG Lixi ,  

摘要

Для разъяснения влияния неоднородности земных напряжений и угла клина на устойчивость стенок шахты угольного пласта, с учетом основных физических свойств определенного района, механических параметров угля и горных пород, макро- и микроструктуры клина и состояния земных напряжений, было проведено комплексное оценочное исследование на основе численного моделирования методом дискретных элементов с использованием двух методов оценки — максимального смещения и нормализованного радиуса пластической зоны. Результаты численного моделирования показали, что при изотропных условиях земных напряжений угол клина оказывает незначительное влияние на устойчивость стенок угля и горных пород, по мере увеличения неоднородности земных напряжений влияние угла клина на устойчивость постепенно становится заметным. С увеличением угла клина максимальное смещение вокруг шахты сначала увеличивается, затем уменьшается. С ростом неоднородности земных напряжений анизотропия радиуса пластической зоны вокруг шахты, вызванная изменением угла клина, становится более выраженной. Поэтому в угольных и горных пластах с большим различием земных напряжений нельзя игнорировать влияние угла клина на устойчивость стенок шахты. Результаты исследования могут служить ориентиром для проектирования схем бурения вертикальных и горизонтальных скважин в исследуемом районе.

关键词

угольный пласт; устойчивость стенок шахты; земные напряжения; неоднородность; угол клина

阅读全文