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1　综放开采围岩力学特征实测分析1

1.1　观测内容、方法及开采条件1

1.1.1 观测内容与方法1

1.1.2　开采条件1

1.2　巷道围岩矿压显现特征2

1.2.1 巷道深部围岩位移规律2

1.2.2　巷道表面围岩位移规律5

1.2.3　巷道支架受力规律7

1.3　采场煤体应力分布规律7

1.3.1　煤柱应力分布规律7

1.3.2　工作面内煤体应力分布规律9

1.3.3　巷道侧向实体煤应力分布规律10

1.4　综放工作面矿压显现规律12

1.4.1 工作面支架阻力分布规律12

1.4.2　工作面初次来压和周期来压13

1.5　小结14

2　综放开采三维宏观力学特征及其演化15

2.1　三维数值计算方法及计算模型与参数15

2.1.1 数值模拟程序及模拟内容15

2.1.2　开采的地质及技术条件15

2.1.3　计算模型16

2.1.4 计算参数16

2.1.5　计算过程18

2.2　综放面煤层及顶煤力学特征19

2.2.1 综放面煤层应力分布规律19

2.2.2　综放面煤层破坏特征22

2.2.3　综放面顶煤应力分布规律23

2.2.4　综放面顶煤破坏特征24

2.3　综放采场围岩力学特征25

2.3 1 沿工作面走向围岩应力特征25

2 3.2 沿工作面走向围岩破坏特征26

2.3.3 沿工作面走向围岩位移特征26

2.3 4 沿工作面倾向围岩应力特征29

2 3.5 沿工作面倾向围岩破坏特征33

2.3.6 沿工作面倾向围岩位移特征34

2.4　综放开采围岩力学特征的相似模拟试验分析36

2.4.1 相似材料模拟实验基本原理36

2.4.2　相似材料模拟试验的模型设计36

2.4.3　煤层应力分布规律38

2.4.4　煤层顶、底板应力在回采期间沿走向的分布规律39

2.4.5　工作面推进不同距离时不同层位岩体的应力分布规律40

2.4.6　上覆岩层移动特征分析41

2.4.7　顶板冒落宏观特征分析42

2.5　小结43

3　综放开采三维力学特征的采厚效应45

3.1　不同采厚围岩宏观冒落及移动特征45

3.2　不同采厚煤层应力分布特征48

3.2.1 不同采厚工作面煤层中应力分布48

3.2.2　不同采厚工作面煤层走向应力分布51

3.2.3　不同采厚工作面煤层倾向应力分布53

3.2.4　不同采厚工作面两侧煤层走向应力分布55

3.2.5　不同采厚顶煤力学特征56

3.2.6　不同采厚围岩支承压力分布的相似模拟分析57

3.3　不同采厚工作面围岩宏观应力场特征61

3.3.1 不同采厚沿工作面走向围岩应力场分布61

3.3.2　不同采厚沿工作面倾向围岩应力场分布62

3.4　不同采厚工作面围岩位移特征67

3.4.1 不同采厚工作面走向围岩位移特征67

3.4.2　不同采厚工作面倾向围岩位移特征73

3.5　不同采厚工作面煤层及围岩宏观破坏特征76

3.5.1 不同采厚工作面内煤层破坏特征76

3.5.2　不同采厚顶煤破坏特征78

3.5.3　不同采厚工作面走向围岩宏观破坏特征78

3.5.4　不同采厚工作面倾向围岩宏观破坏特征78

3.6　不同采厚巷道围岩力学特征80

3.6.1 不同采厚巷道围岩应力分布特征80

3 6.2　不同采厚巷道围岩破坏特征82

3.6.3　不同采厚巷道围岩位移特征83

3.7　小结85

4　支承压力与动力灾害的采厚效应87

4.1　支承压力分布特征的理论分析87

4.1.1 综放面支承压力解析分析87

4.1.2　损伤变量的确定88

4.1.3 综放面支承压力黏弹性损伤解析公式的确定89

4.2　动力灾害的采厚效应90

4.2.1　损伤断裂概述90

4.2.2　损伤变形能的确定90

4.2.3　断裂扩展能量的确定94

4.2.4　弹性能的确定96

4.3　小结96

5　综放开采三维力学特征的柱宽机制98

5.1　不同煤柱宽度综放面应力特征98

5.1.1　不同煤柱宽度倾向剖面主应力场98

5.1 2　不同煤柱宽度的煤柱和工作面煤体沿走向垂直应力变化规律98

5.1.3　不同煤柱宽度的煤柱和工作面煤体沿倾向垂直应力变化规律101

5.1.4　不同煤柱宽度的煤柱和工作面煤体在煤层内垂直应力分布规律101

5.1.5　不同煤柱宽度的煤柱和工作面煤体沿倾向水平应力变化规律106

5.1.6　不同煤柱宽度综放面应力分布规律综合分析106

5.2　不同煤柱宽度采场围岩破坏特征110

5.2.1　不同煤柱宽度煤层平面内破坏区分布规律110

5.2.2 不同煤柱宽度时倾向剖面内破坏区分布规律110

5.3　不同煤柱宽度巷道围岩位移特征112

5.3.1　不同煤柱宽度巷道顶、底板位移变化规律112

5.3.2　不同煤柱宽度巷道两帮位移变化规律113

5.4　不同煤柱宽度巷道稳定性分析114

5.5　综放全煤回采巷道煤柱合理留设理论分析119

5.5.1 煤柱合理留设原则119

5.5.2　采空区侧煤体塑性区宽度120

5.5.3　巷道围岩破碎区和塑性区宽度123

5.5.4　煤柱合理宽度理论分析124

5.5.5 应用实例125

5.6　小结129

6　综放开采围岩力学特征的推进速率响应130

6.1　模拟模型130

6.1.1 数值模拟模型130

6.1.2　模拟方案设计130

6.2　不同推进速率工作面围岩应力特征131

6 3　不同推进速率工作面围岩破坏特征133

6.4　不同推进速率围岩位移特征134

6.5　小结139

参考文献140