区段煤柱弹塑性宽度计算及其应用

金属矿山 ›› 2011, Vol. 40 ›› Issue (08): 29-32+36.

区段煤柱弹塑性宽度计算及其应用

朱建明^1,2，马中文²

1.北方工业大学建筑工程学院;2.北京航空航天大学交通科学与工程学院

出版日期:2011-08-09 发布日期:2011-08-11

Calculation and Application on Elastic-plastic Coal Pillar Width of the Stope

Zhu Jianming^1,2，Ma Zhongwen²

1. College of Architecture Engineering, North China University of Technology；2. School of Traffic Science and Technology, Beihang University

Online:2011-08-09 Published:2011-08-11

摘要/Abstract

摘要： 基于主应力影响的黏性材料SMP屈服准则，分别考虑采空区侧和巷道围岩2种不同受力环境，得出了2种条件下的煤柱宽度的计算公式，同时采用极限平衡理论推出平面应变下煤柱塑性区宽度的理论公式，并通过改变煤体的内摩擦角和内聚力，与以Mohr-Coulomb准则计算所得煤柱塑性区宽度比较表明，采用传统方法未能充分考虑煤体的极限强度，使得煤柱尺寸的设计较为保守，而基于黏性材料的SMP准则下的煤柱宽度计算能很好地符合实际，对于提高矿山开采效率具有显著意义。

关键词: 煤柱, SMP准则, 平面应变, 弹塑性宽度

Abstract: Based on the SMP failure criterion of clay materials affected by the principal stress, and considering stress conditions on goaf and roadway, the formula of the coal pillar width under two conditions is obtained. In the meantime, the plastic-zone width of the coal pillar in plane strain is inferred by using the limit equilibrium method. Compared with results obtained by Mohr-Coulomb failure criterion by changing the coal internal friction angle and cohesion, it shows that the traditional approach failed to make fully consideration of ultimate strength of the coal, and coal pillar size was designed conservatively. The calculation on coal pillar width based on SMP failure criterion is not only effective, but it will take an important significance in improving the production efficiency of the coal mine.

Key words: Coal pillar, SMP failure criterion, Plane strain, Elastic-plastic width

朱建明, 马中文. 区段煤柱弹塑性宽度计算及其应用[J]. 金属矿山, 2011, 40(08): 29-32+36.

ZHU Jian-Ming, MA Zhong-Wen. Calculation and Application on Elastic-plastic Coal Pillar Width of the Stope[J]. Metal Mine, 2011, 40(08): 29-32+36.

[1]	张传宝, 蔡来良, 王　巍, 柴华彬, 邹友峰, 张文志. 高强度重复开采覆岩与地表移动机理[J]. 金属矿山, 2024, 53(7): 173-.
[2]	戴华阳, 廖孟光, 田秀国. 建筑物下压煤条带煤柱巷柱式加固技术及应用[J]. 金属矿山, 2017, 46(10): 99-104.
[3]	刘明, 张峰. 煤炭开采对侯西铁路影响分析及保护煤柱设计[J]. 金属矿山, 2015, 44(04): 18-20.
[4]	朱成, 段军, 孙智超, 许哲扬, 耿亮亮. 软弱岩层中近距离采空区煤柱下开采的实践[J]. 金属矿山, 2015, 44(03): 76-79.
[5]	景康飞, 张召千, 仝峰, 谷恺, 崔凯. 大跨度破碎煤层巷道围岩控制及支护技术[J]. 金属矿山, 2014, 43(10): 42-45.
[6]	张有乾, 周健, 王琦, 孙玉亮. 孤岛煤柱沿空掘巷围岩稳定与控制技术研究[J]. 金属矿山, 2014, 43(08): 49-52.
[7]	宋洋, 张向东, 祝百茹, 于国旺. 红庙矿护巷煤柱合理留设宽度及支护结构研究与应用[J]. 金属矿山, 2014, 43(06): 55-59.
[8]	李战奇, 高明仕, 李玉龙, 陈曦. 常村煤矿厚煤层分层开采减冲优化设计[J]. 金属矿山, 2013, 42(12): 43-45.
[9]	刘振江, 牟宗龙, 窦林名, 王浩, 温颖远. 深部下山煤柱区矿震规律研究[J]. 金属矿山, 2013, 42(11): 146-149.
[10]	潘锐, 孟祥瑞, 高召宁. 淮北矿区底板断层防治水研究与实践[J]. 金属矿山, 2013, 42(05): 148-152.
[11]	金建成, 于贵良, 窦林名, 王杰, 李宁. 临空区煤柱内布置巷道的顶板动压危险分析与控制对策[J]. 金属矿山, 2012, 41(10): 29-32.
[12]	屈成民, 何峰, 冯冠一. 近距离下煤层开采岩层破断微震监测研究[J]. 金属矿山, 2012, 41(06): 129-132+141.
[13]	李振, 薛丽芳, 梅延胶. 基于VBA的煤矿地表地物及保护煤柱参数化绘制[J]. 金属矿山, 2012, 41(05): 110-112.
[14]	韩红强, 何富连. 极高支承应力煤巷锚索桁架控制机理与实践[J]. 金属矿山, 2012, 41(05): 32-34+40.
[15]	郭楠楠, 冯光明, 孙红卫, 曹卫中, 肖龙正. 超高水材料分段开放式充填开采研究[J]. 金属矿山, 2012, 41(03): 19-22.

扫码分享