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以內(nèi)蒙古地區(qū)某礦31201超長工作面為研究對象,采用理論分析、FLAC3D 數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測的研究方法,探討了31201超長工作面初次來壓步距、周期來壓步距和工作面傾向不同位置超前支承應(yīng)力的分布規(guī)律,以便指導(dǎo)31201工作面后續(xù)開采和鄰近工作面的回采,為工作面和回采巷道礦壓管理和頂板支護提供技術(shù)支持,實現(xiàn)工作面安全高效開采。 工作面頂、底板結(jié)構(gòu)的實際情況，以FLAC3D有限元數(shù)值模擬軟件構(gòu)建31201工作面的三維地層網(wǎng)格模型，模型長×寬×高=400m×200m×90.7m，由162500個單元和173706個節(jié)點構(gòu)成，其中設(shè)置x軸方向是工作面的長度方向，模擬工作面的長度300m，y軸方向為煤層實際推進方向，模擬每次推進5m，總共推進100m。模型采用Mohr-Coulomb本構(gòu)模型，水平方向固定為左右邊界條件，垂直方向固定為底部邊界條件，為了消除邊界效應(yīng)的影響，煤層四周各留50m的保護煤柱，通過在模型頂部施加等效載荷來模擬上覆巖層的重量。所建立的模型如圖1所示。圖1三維地層網(wǎng)格模型4模擬結(jié)果分析4.1來壓步距以頂板塑性區(qū)的破壞形式與規(guī)模大小為依據(jù)分析工作面開挖過程中工作面初次來壓和周期來壓的形成和變化特點。從圖2（a

轉(zhuǎn)載中國知網(wǎng)整理! www.suoguanjixie.name）能夠看出，礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究-電動折彎機數(shù)控滾圓機滾弧機張家港鋼管滾圓機滾弧機縮管機在工作面開挖10m時，基本頂塑性區(qū)未出現(xiàn)任何形式的破壞，而直接頂出現(xiàn)大范圍的剪切和拉伸破壞區(qū)，能夠判斷出基本頂未產(chǎn)生破壞，而直接頂隨著回采作業(yè)的進行開始垮落。從圖2（b）和圖2（c）能夠看出，在工作面沿y方向開挖30m時，基本頂初次出現(xiàn)塑性破壞區(qū)，但塑性破壞區(qū)范圍較小，在工作面沿y方向開挖35m時，基本頂出現(xiàn)大范圍的塑性破壞區(qū)，破壞形式主要為拉伸破壞，能夠推斷出基本頂在此位置發(fā)生垮落，垮落的步距在35m左右。從圖2（d）能夠看出，在工作面沿y方向開挖50m的位置，基本頂塑性破壞區(qū)再次大范圍擴大，能夠推斷出基本頂再次發(fā)生垮落，在工作面開挖60、75、90m時，基本頂塑性破壞區(qū)又大范圍擴大，由此能夠推斷出每間隔15m左右基本頂會出現(xiàn)周期性垮落現(xiàn)象礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究-電動折彎機數(shù)控滾圓機滾弧機張家港鋼管滾圓機滾弧機縮管機 轉(zhuǎn)載中國知網(wǎng)整理! www.suoguanjixie.name