申请/专利权人：华亭煤业集团有限责任公司;中国矿业大学

申请日：2023-10-16

公开（公告）日：2023-12-29

公开（公告）号：CN117313485A

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G16C60/00;G06F111/10;G06F113/26;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.01.16#实质审查的生效;2023.12.29#公开

摘要：本发明公开了一种综放工作面端头顶煤卸压特性数值模拟研究方法，通过UDEC模拟软件进行数值模型建立，并分别建立煤柱对端头顶煤的支撑作用模拟分析模型，得出综放工作面端头顶煤卸压特性，可以得到工作面端头顶煤应力和位移分布以及现场难以监测的开切眼以及开挖推进空间深部应力分布，通过对比不同煤柱支护条件下下水平和垂直方向的影响范围，得到综放工作面端头顶煤卸压特性，是保证工作面稳定和煤矿安全高效生产的重要条件，对于节约煤炭资源，保护生产人员生命安全具有重要的社会和经济价值。

主权项：1.一种综放工作面端头顶煤卸压特性数值模拟研究方法，其特征在于，具体包括以下步骤：Step1，收集并整理矿井资料数据以及工作面地质数据；Step2，根据矿井资料数据采用UDEC模拟软件建立数值模型，使用命令流切出岩层，对切好的岩层进行分组和节理分组，并对网格进行划分；Step3，采用库伦滑移模型作为节理对各岩层块体进行赋参，参数包括切向刚度、法向刚度、内摩擦角、内聚力、抗拉强度；对各岩层块体进行赋参时，利用摩尔-库仑准则作为UDEC中岩石材料破坏基本准则，对应的强度准则公式为 式中：σ1为最大主应力，单位MPa；σ3为最小主应力，单位MPa；为内摩擦角，单位°；c为粘聚力，单位MPa；体积模量及剪切模量满足以下关系： 式中：E为岩体的弹性模量；K为岩石的体积模量；G为剪切模量；v为泊松比；节理的法向刚度表达式为 式中：Em为岩体的杨氏模量；Er为岩石的杨氏模量；kn为节理的法向刚度；s为节理间距；节理的剪切刚度表达式为 式中：Gm为岩体的剪切模量；Gr为岩石的剪切模量；ks为节理的切向刚度；Step4，根据工作面地质数据，数值模型边界约束条件如下：左右边界面及底面边界采取法向约束，顶面边界为自由边界，施加上层覆岩等效重力；Step5，基于UDEC7.0文件进行初始地应力平衡，并重置位移和速度以使数值模型初始位移归零；Step6，模拟开采：在煤柱对端头顶煤和邻近采空区进行支护的条件下，首先确定好左右煤柱宽度、开挖距离、开挖步数后，进行采空区逐个模拟开挖，得到煤柱支护开采模式下采空区开采煤层变化模拟结果，保存并提取数据；对煤层进行模拟开切眼，邻近采空区顶板持续进行垮落，得到邻近采空区开采模式下工作面端头顶煤模拟结果，保存并提取数据；Step7，获得综放工作面端头顶煤卸压特性：提取煤柱对邻近采空区进行支护的条件下端头顶煤变形模拟数据进行分析，获得煤柱对邻近采空区进行支护的条件下综放工作面端头顶煤卸压特性。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华亭煤业集团有限责任公司;中国矿业大学 一种综放工作面端头顶煤卸压特性数值模拟研究方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD