深部条带煤柱蠕变支撑效应研究陈绍杰「2,郭惟嘉】，程国强J赵铁鹏I(1.山东科技大学矿山灾害预防控制国家重点实验室，青岛266510;2.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家实验室，武汉430071)摘要：为研究深部条带煤柱蠕变支撑效应，对岱庄煤矿3上煤进行了蠕变试验。以试验结果为基础，采用LS-DYNA数值方法分析了深部煤柱的蠕变支撑效应。结果表明，该煤岩环向起始蠕变应力3.061MPa远远低于轴向起始蠕变应力7.020MPa;蠕变强度为9.327MPa,蠕变系数为0.647;结合蠕变试验结果，采用LS-DYNA可以较好的模拟深部条带煤柱的蠕变支撑效应；模拟的条带煤柱呈现出明显的流变性，在工作面开采后煤柱状态仍然会发生较大变化；在上覆岩层的作用下，该煤柱变形在15-16个月后不再变化，煤柱能够保持长期稳定状态。关键词：蠕变试验；深部煤柱；LS-DYNA;数值模拟；蠕变支撑效应：TD32ResearchonCreepSupportingEffectofDeepStripPillarCHENShao-激elb2,GUOWei-激a1,CHENGGuo-qiang1,ZHAOTie-peng1(1.StateKeyLaboratoryofMineDisasterPreventionandControl,Qingdao266510;2.StateKeyLaboratoryofGcomcchanicsandGeotechnicalEngineering,InstituteofRockandSoilMechanics,ChineseAcademyofSciences,Wuhan430071)Abstract:Inordertostudythecreepsupportingeffectofdeepstrippillar,creeptestoftheNo.3-upcoalsamplesofDaizhuangCoalMineiscarriedout.Basedontheexperimentresults,thecreepsupportingeffectofdeepcoalpillarisanalyzedwithLS-DYNAsoftware.Theresultsshowthatthecircumferentialinitialcreepstressofthesampleis3.061MPaanditisfarbelowtheaxialinitialcreepstress.020MPa.Inaddition,thecreepstrengthis9.327MPaandthecreepcoefficientis0.647.ThecreepsupportingeffectofdeepstrippillarcanbesimulatedexcellentlywithLS-DYNAsoftwarecorrespondingwithtestresults・Stressanddeformationinsimulatedstrippillarshowevidentrheology.Thesituationofpillarchangesgreatlyafterthecoalfaceextracted.Undertheeffectoftheoverlyingstrata,thedeformationofcoalpillarissustainedwithin15~16months,thenthepillarisabletomaintainlongstability.Keywords:Creeptest;Deeppillar;LS-DYNAsoftware;Numericalsimulation;Creepsupportingeffect0引言采矿工程中盂留设大量煤柱用于不同目的，如控制地表下沉、支撑顶板、保护巷道、隔离水沙及其它灾害。随着采深增加，留设的煤柱也会越来越人，其受力状态、空间系统结构、力学性质均发牛了极人的甚至本质的变化，合理的进行深井煤柱设讣，确保深井煤柱的长期支撑能力，对于多回收煤炭资源、安全开采和保护地表地貌形态至关重要。部分煤柱在开采期间能够支撑上覆岩层，但随着时间的推移，煤柱内核区剩余太小而不能继续承载上覆岩层的重量时，煤柱将会失稳、破坏、坍塌。部分开采方法中，一处煤柱失稳就可能会导致相邻煤柱的连续过载失稳,从而引起煤柱失稳的哆米诺”效应,导致巨大灾难。例如1960年1刀南非Coalbrook煤矿900多煤柱连续失稳导致437人死亡。同时，随基金项目：山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2010NJ013),教育部I#士学科点专项科研基金(20103718110001),III东省高等学校科技计划项目(J10LE04)作者简介：陈绍杰(1978-),男，河北定州人，讲师，博士，主要从事矿山岩石力学和特殊开采方而的研究.E-mail:csjwyb@163着社会的发展，许多老矿区必将进行再次发展。但在老矿区内发展其它工业时，将來有可能45坍塌的---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---煤柱就成为潜在的灾害源。若不计煤柱的黏塑性特征，顶板应力调整及向采空区的弹塑性收敛变形应在采空区形成的瞬间全部完成，当顶板的载荷不超过其强度值，其变形不会进一步发展。然而事实并非如此，研究表明，开采引起的地表下沉可能在多年后才发生⑴。美国早期的房柱式开采，在几I•年、上百年后，由于煤柱失稳曾引起地面突然沉降，从而导致巨大危害；苏格兰一个报废50矿118年后才发生地表下沉破坏；波兰Wieliczka盐矿开采...