深部砂土-煤系風(fēng)化巖接觸帶力學(xué)特征研究.pdf

1、巨厚表土覆蓋隱伏煤田在我國(guó)廣泛分布，縮小保護(hù)煤巖柱提高開(kāi)采上限，意味著地下采煤活動(dòng)離深部土-煤系風(fēng)化巖接觸帶更近。東部礦區(qū)多年近“帶”開(kāi)采的實(shí)踐表明：有成功采出滯壓煤體，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，提高生產(chǎn)效益的實(shí)例；也有突水潰砂、礦壓異常增大，威脅礦井安全生產(chǎn)等問(wèn)題的出現(xiàn)。
　　深部土-煤系風(fēng)化巖接觸帶是由深部土、水、風(fēng)化破碎巖組成，經(jīng)長(zhǎng)期水-土-巖相互作用地質(zhì)過(guò)程作用，整體強(qiáng)度較低、力學(xué)性質(zhì)有遞變特征的特殊工程地質(zhì)巖組，承接了上覆土體與

2、下伏巖體間采動(dòng)不協(xié)調(diào)變形。本文以砂土-煤系風(fēng)化巖接觸帶為研究對(duì)象，從開(kāi)采擾動(dòng)和風(fēng)化帶物理力學(xué)性質(zhì)兩方面展開(kāi)研究：①以彈塑性有限差分計(jì)算數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，總結(jié)了風(fēng)化帶巖土體在采動(dòng)擾動(dòng)下的應(yīng)力路徑并將其概化為6種三軸試驗(yàn)加卸載模式；②以風(fēng)化巖替代材料的配比試驗(yàn)為依據(jù)，制作了具有強(qiáng)度連續(xù)性特征差異的三軸試驗(yàn)組合試樣；③開(kāi)展土-巖接觸面高壓直剪試驗(yàn)、土-巖接觸帶減壓三軸壓縮試驗(yàn)和風(fēng)化帶粘土礦物膨脹性試驗(yàn)，測(cè)試得到土-巖接觸面/帶的Mohr-Coulo