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基于PFC3D的残煤自燃对露天矿边坡稳定性研究
  • ISSN号:1004-4574
  • 期刊名称:《自然灾害学报》
  • 时间:0
  • 分类:TD75[矿业工程—矿井通风与安全]
  • 作者机构:[1]辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000, [2]大连交通大学辽宁省隧道与地下结构工程技术研究中心,辽宁大连116028, [3]辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51274110,51474121,51274113);国家自然基金煤炭联合基金重点项目(U1361211)
中文摘要:

为了了解残存在露天煤矿边坡内的残煤自燃对边坡稳定性的影响,使用PFC3D对某矿某边坡进行建模,在热力耦合的条件下,模拟了残煤自燃至不同燃空区深度时,边坡内部的岩体破坏过程,进而确定影响边坡稳定的岩体破碎区。研究表明:随着燃空区深度的发展,当深度较浅时破碎区分布为三角形;当燃空区超过80 m后,破碎区为喇叭口形;当燃空区超过100 m后,岩体内部破碎的分层较为明显;当燃空区超过160 m后,裂隙基本不向上再发展。因此,对于残煤层上覆完整高强岩体的露天煤矿边坡,不应以边坡表面的开裂情况判断煤层自燃程度,应进一步进行物理探测,从而采取有效措施保证边坡稳定。

英文摘要:

To understand the influence of spontaneous combustion of the residual coal in open - pit coal mine slope on slope stability, code PFC3D was used to model certain slope Coal Mine. The failure process of rock mass inside the slope was simulated under the condition of thermal coupling when the residual coal spontaneous combustion arrived at different combustion cavity depth, and the broken rock mass zone influencing the stability of the slope was further determined. Studies showed that, with the development of the combustion zone depth, broken zone presented a triangle when the combustion air area was shallow; broken zone was in the shape of a horn mouth when the combustion air area was more than 80 m; the internal broken rock layer was obvious when the combustion air area was more than 100 m; crack basically no longer developed upwards when the combustion air area was more than 160 m. Therefore, for the open -pit coal mine slope covering over a full high strength of rock mass on the residual coal, what should be done is not to estimate the degree of coal spontaneous combustion by cracking on the surface of the slope, but is to conduct physical detection further and take effective measures to ensure slope stability.

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期刊信息
  • 《自然灾害学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国地震局
  • 主办单位:中国灾害防御协会 中国地震局工程力学研究所
  • 主编:谢礼立
  • 地址:哈尔滨市学府路29号
  • 邮编:150080
  • 邮箱:jnd@iem.net.cn
  • 电话:0451-86652450 86652820
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4574
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1324/X
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,中国科技论文统计源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21121