煤矿井下风积沙箱式充填体侧向约束机理数值研究

王伟; 张志义; 赵博

doi:10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.07.23.0001

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煤矿井下风积沙箱式充填体侧向约束机理数值研究

更新时间：2026-01-23

- 煤矿井下风积沙箱式充填体侧向约束机理数值研究
- Journal of Xinjiang University (Natural Science Edition in Chinese and English) Vol. 40, Issue 3, Pages: 367-372(2023)
- 作者机构：
  
  新疆大学地质与矿业工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.07.23.0001
  CLC： TD823.7
- Published：2023
- 稿件说明：
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[1]王伟,张志义,赵博.煤矿井下风积沙箱式充填体侧向约束机理数值研究[J].新疆大学学报(自然科学版)(中英文),2023,40(03):367-372.
[1]王伟,张志义,赵博.煤矿井下风积沙箱式充填体侧向约束机理数值研究[J].新疆大学学报(自然科学版)(中英文),2023,40(03):367-372. DOI： 10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.07.23.0001.

DOI：10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.07.23.0001.

摘要

针对新疆荒漠化矿区充填材料问题，提出了风积沙箱式网箱充填技术，并利用PFC3D-FLAC3D软件探究风积沙箱式充填体的侧向约束调控机制．主要研究结论如下：（1）对网箱施加振动荷载，3 s时正方体网箱风积沙压实量是圆柱体网箱的2.78倍；（2）随着网箱尺寸的增加，圆柱体网箱风积沙压实量不断减少，5 cm网箱中风积沙压实量是6cm的12.87倍；（3）随着网箱强度的增加，不同类型网箱中风积沙压实量都在不同程度的减小，振动荷载为3 s时，5 cm圆柱体网箱风积沙压实量减小幅度为30%.

Abstract

In this paper

the aeolian sand-box type filling technology is proposed to solve the problem of filling materials in desertification mining area of Xinjiang

and the lateral constraint control mechanism of aeolian sandbox type filling body is explored by using PFC3D-FLAC3D software. The main conclusions are as follows:(1) When the vibration load is applied to the cage

the aeolian sand compaction of the cube-box type is 2.78 times of the cylinder-box type at 3 s;(2) With the increase of cage size

the wind aeolian sand compaction amount of cylindrical net box is decreasing

and the volume of aeolian sand compaction of 5 cm cage is 12.87 times of 6 cm cage;(3) With the increase of net box strength

the compaction amount of aeolian sand in different types of net boxes is reduced to different degrees

and the reduction of aeolian sand compaction in 5 cm cylinder-box is 30%when the vibration load is 3 s.

关键词

Keywords

references

张东升,李文平,来兴平,等.我国西北煤炭开采中的水资源保护基础理论研究进展[J].煤炭学报, 2017, 42(1):36-43.

张东升,刘洪林,范钢伟,等.新疆大型煤炭基地科学采矿的内涵与展望[J].采矿与安全工程学报, 2015, 32(1):1-6.

曾强,李根生,董敬宣,等.新疆煤炭资源开采典型生态环境问题及对策[J].矿业安全与环保, 2017, 44(1):106-110.

黄艳利,王文峰,卞正富.新疆煤基固体废弃物处置与资源化利用研究[J].煤炭科学技术, 2021, 49(1):319-330.

JU J F, XU J L. Surface stepped subsidence related to top-coal caving longwall mining of extremely thick coal seam under shallow cover[J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences&Geomechanics Abstracts, 2015, 78:27-35.

WOO K S, EBERHARDT E, ELMO D, et al. Empirical investigation and characterization of surface subsidence related to block cave mining[J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences&Geomechanics Abstracts, 2013, 61:31-42.

ZHANG Z Y, LIU H, SU H, et al. Green mining takes place at the power plant[J]. Minerals, 2022, 12:839-857.

张生辉,李志勇,彭帝,等.风积沙作为路基填料的静力特性研究[J].岩土力学, 2007, 28(12):2511-2516.

杨人凤,曾家勇,林冬.风积沙压实机理及压实特性[J].长安大学学报, 2011, 31(4):22-26.

曹源文,梁乃兴,李志勇.风积砂振动压实效果影响因素分析[J].建筑机械, 2004, 9:64-66.

袁玉卿,王选仓.风积沙压实特性试验研究[J].岩土工程学报, 2007, 29(3):360-365.

庞瀛洲,田建涛,冉宝山.高频振动压路机压实机理及参数选取探讨[J].建筑机械化, 2014, 35(11):38-41.

张选刚,蔡庆娥,刘军勇.通额公路路堤风积沙填料最大干密度的确定方法研究[J].路基工程, 2016, 5:102-105.

张宏,王智远,刘润星.科尔沁沙漠区风积沙动力压实特性研究[J].岩土力学, 2013, 34(S2):100-104.

张浩,胡江洋,折学森,等.沙漠地区某高速公路风积沙压实特性与压实工艺研究[J].铁道科学与工程学报, 2015, 12(4):806-811.

刘大鹏,杨晓华,王永威.风积沙在循环荷载作用下的变形特性试验研究[J].武汉理工大学学报, 2014, 36(6):103-108.

谢亦朋,张聪,阳军生,等.基于局部粗粒化离散元的冰水堆积体隧道围岩破坏特征与加固措施研究[J].岩石力学与工程学报,2021, 40(3):576-589.

杜修力,张佩,金浏,等.砂砾石地层隧道开挖模拟多尺度分析方法[J].中国科学:技术科学, 2017, 47(5):547-558.

黄锋,董广法,李天勇,等.断层破碎带隧道围岩稳定性的离散元模拟研究[J].科学技术与工程, 2020, 20(18):7429-7440.

侯恩科,从通,谢晓深,等.基于颗粒流的浅埋双煤层斜交开采地表裂缝发育特征[J].采矿与岩层控制工程学报, 2020, 2(1):20-28.

徐涛龙,邵常宁,兰旭彬,等.粒子法和离散元法在管土耦合分析中的应用[J].工程力学, 2022, 39(S1):239-249.

胡世兴,靳晓光,孙国栋,等.土石混合体材料大型三轴试验及PFC-FLAC耦合仿真研究[J].岩石力学与工程学报, 2021, 40(S2):3344-3356.

崔旭浩,肖宏.基于PFC-FLAC耦合的弹性轨枕力学特性分析[J].铁道学报, 2021, 43(5):144-152.

叶成银,龚维明,周马生,等.沉桩过程三维离散-连续耦合数值模拟分析研究[J].公路, 2019, 64(4):61-67.

李明广,禹海涛,王建华,等.离散-连续多尺度桥域耦合动力分析方法[J].工程力学, 2015, 32(6):92-98.

ZHANG Z Y, WANG W, ZHAO B. Numerical study on the vibratory compaction mechanism of the sand-gabion backfills in underground coal mines[J]. Minerals, 2022, 12:1428-1450.

傅国庆,李英鑫,赫亚楠,等.高压铁塔基础邻近土体开挖的力学行为特性[J].价值工程, 2019, 38(4):152-157.

巨峰,宁湃,何泽全,等.压实过程中煤矸石颗粒流细观演化规律研究[J].采矿与安全工程学报, 2020, 37(1):183-191.

杨舒涵,周伟,马刚,等.粒间摩擦对岩土颗粒材料三维力学行为的影响机制[J].岩土工程学报, 2020, 42(10):1885-1893.

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