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煤矿开采巷道围岩结构与采动应力场的透明可视化方法研究

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摘要

煤层开挖与巷道掘进会打破采场的初始地应力平衡,引起围岩应力场重分布,诱发煤矿灾害.掌握围岩采动应力场的分布与演化规律对于有效预警可能发生的重大矿山灾害具有极其重要的意义.然而,深部开采引发的围岩采动应力场变化"看不见、摸不着",现场测量难度大、危险性高.本文提出了一种基于3D打印及光弹性测试技术的采场围岩结构和采动应力场的透明与可视化方法,利用采场围岩结构的3D打印模型,直观定量地显示了巷道掘进与煤层开挖过程中围岩采动应力场的分布及演化特征,为定量分析和预警围岩采动应力的时空演化、集聚位置、量级大小提供了一种新的可视化"推演"方法.同时,建立了采场巷道的三维地质模型,利用FLAD3D程序分析计算了开采过程中围岩采动应力场的分布与演化特征,并与3D打印模型的物理实验结果进行了对比.研究表明:本文为直观定量地显示和超前"推演"煤矿开采过程中围岩内部三维应力场的时空分布与演化特征提供了一种新方法.

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来源
《第234场中国工程科技论坛——深部矿产资源高效开发与利用》|2016年|385-400|共16页
会议地点北京
作者
鞠杨; 杨永明; 谢和平; 王里; 郑泽民; 贺可鑫;
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作者单位

中国工程院;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类原岩应力;
关键词
煤层开挖; 巷道掘进; 围岩结构; 采动应力场; 三维打印; 光弹性测试;

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