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ｈｔｔｐ：／／ｘｕｅｂａｏ．１ｎｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ／
４６８
辽宁工程技术大学学报（自然科学版）
第３５卷
出，要求矿井在石门揭开煤层后，除应及时搞好石门过煤段的支护，背严实好顶帮外，还应及时向石门四周的煤层施工好瓦斯抽放钻孔，及时卸放石门
ｌ１５．１ｌ８．ＣＨＥＮＣ，ｎｇａ，ＸＵＴａｏ，ＴＮＧＣＡｈｍｍ，ｇＡＮＪｒｒｎＰＧ．Ｎｕｍｅｉｃｔａｌｓｉｍｕｌａｉｔｏｎ
周的煤层凝固．
ｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｇｔｕｒｉｎｇｓｔｒｅｓｓｏｎｃｒａｃｋｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｅｆｅｃｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉａｏｎｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ），２０１３，３２（１）：１１５－１１８．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｏｃｋｃｒｏｓｓ－ｃｕｔｃｏａｌｕｎｃｏｖｅｉｒｎｇｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｉｔｃｓｏｆｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓｔｒｏｎｇｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｆｏｒｃｅ，ｗｈｉｃｈ
第３５卷第５期
Ｖｏ１．３５Ｎｏ．５
辽宁工程技术大学学报（自然科学版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉａｏｎｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）
化的规律，从而分析石门揭煤煤与瓦斯突出中地应
力的作用，为下一步突出的预防工作服们．
１建立模型
根据涌山矿的实际情况，做如下假设：层状岩体具有弹塑性，各层皆为均质连续体；不考虑温度
对较松软，了解掘进头接近煤体过程中地应力变化
（ＭｉｎｉｎｇＩｎｓｉｔｔｕｔｅｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｉｌａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，Ｃｈｉｎａ）
ｄｏｉ：１０．１１９５６／ｉ．ｉｓｓｎ．１００８０５６２．２０１６．０５．００４ＨＡＮＷａｎｄｏｎｇ，ＳＨＩＪｉａｎ．Ｃｒｏｓｓ－ｈｏｌｅｅｘｐｏｓｉｎｇｃｏａｌｎｕｍｃｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＹｏｎｇｓｈａｈｍｉｎｅｒＪ１．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉａｏｎｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ），２０１６，３５（５）：４６４－４６８．ｄｏｉ：１０．１１９５６／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８．０５６２．２０１６．０５．００４
规律，可以提前预测煤体的应力集中情况，对于采取有效的卸压措施有一定指导作用】．运用ＦＬＡＣ３Ｄ软件对涌山煤矿３６采区主采煤层五煤的石门揭煤过程中的地应力变化情况进行模拟，以期
场、瓦斯压力对模拟结果的影响；模型四周位置空
间不变，底部边界固定，考虑上覆岩层的重量．根据３６采区岩层综合柱状图，建立三维矩形模型，模型岩层与巷道所在实际岩层一致，煤层倾角取７０ｏ．考虑边界效应，取足够大的模型尺寸，长度取７０ｍ，宽度取４８ｍ，高度取５０ｍ，共划分网
四周的煤层瓦斯压力，或及时注射凝固剂将石门四
【４］陈庚，徐涛，唐春安，ＲＡＮＪＩＴＨＰＧ．地应力对水压致裂裂纹扩展影响的数值模拟【Ｊ】．辽宁工程技术大学学报（自然科学版），２０１３，３２（１）：
能够了解涌山煤矿在石门揭煤突出过程中应力变
收稿日期：２０１５ — ０３ — ２３作者简介：韩万东（１９６２一）男，吉林
四平人，教授，主要从事露天采矿技术及应用方面的研究．本文编校：史庆华
辽宁工程技术大学（自然科学版）网址：ｈｔｔｐ：／／２０２．１９９．２２４．１５８／
０引言
地应力是诱发煤与瓦斯突出的关键性因素，研究石门揭煤工作面前方地应力的变化情况对于采
取相关措施预防突出具有重要的意义【ｌ】．掘进工作面前方一般都会产生应力集中区，由于突出煤体相
ｈａｓｉｎｓｔｒｕｃｉｔｖｅｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅｏｎｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇａｃｃｉｄｅｎｓｍｅｔｓｕａｒｅｓｏｆｔｈｉｓｍｉｎｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｒｅｓｓ；ｏｕｔｂｕｒｓｔ；ｓｔｒｅｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｉｔｏｎａｒｅａ；ｎｌｕｏａｄｉｎｇ；ＦＬＡＣ
ｏｆｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｄｉｇｇｉｎｇｐｏｃｒｅｓｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｓｉｓｎｄａｅｓｒｅａｒｃｈ，ｔｈｉｓｓｕｄｔｙｆｏｎｄｕｈｅｔｉｓｄｔｒｉｂｕｉｔｏｎｒｕｌｅｓｏｆｓｒｔｅｓｓａｒｏｎｄｕｈｅｔｌｎｅａｗａｙｎｉｈｅｔｐｏｃｒｅｓｓｏｆｃｏｌａｎｃｕｏｖｅｉｒｎｇ，ｗｈｉｃｈｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｓｔｏｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇｈｅｔｃｏａｌａｎｄｇｓａａｃｃｉｄｅｎｔｓｎｄａ
２０１６年５月
Ｍａｙ２０１６
韩万东，石健．基于涌山矿石门揭煤地应力数值模拟【Ｊ】．辽宁工程技术大学学报（自然科学版），２０１６，３５（５）：４６４－４６８．
５结论
（１）通过开挖过程中巷道顶前方和巷道周围岩
体地应力的变化情况，可以分析在煤与瓦斯突出中地应力所起的关键性作用．（２）涌山矿五煤石门揭煤过程中的模拟研究得
Ｃｒｏｓｓ — ｈｏｌｅｅｘｐｏｓｉｎｇｃｏａｌｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＹｏｎｇｓｈａｎｍｉｎｅ
Ｉ－ＩＡＮＷａｎｄｏｎｇ，ＳＨＩＪｉａｎ
模拟模型，并对其工作面掘进过程进行数值模拟，分析得到研究成果，得出了揭煤过程中巷道周围应力分布的规
律，有助于预防煤与瓦斯突出事故．关键词：地应力；突出；应力集中区；卸压；ＦＬＡＣ３Ｄ中图分类号：ＴＤ３２文献标志码：Ａ文章编号：１００８．０５６２（２０１６）０５．０４６４．０５
涌山矿石门揭煤地应力数值模拟
韩万东，石
摘
健
（内蒙古科技大学矿业研究院，内蒙古包头０１４０１０）要：针对煤矿石门揭煤突出强度大、破坏性强，对煤矿安全生wk.baidu.com潜在威胁较大问题，以涌山矿五煤石门揭煤
过程中巷道应力变化规律为研究对象，采用ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟的方法对石门揭煤过程中地应力的变化情况建立
ｈｓａｉｇｈｈｌｙｐｏｔｅｎｉｔａｌｔｈｒｅａｔｏｎｃｏａｌｍｉｎｅｓａｆｙ，Ｓｏ，ｈｅｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｉｓｓｐａｅｃｔｈａｓｇｒｅｔａｐｒａｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅｎｄａｈｅｔｏｒｅｉｔｃａｌｅｆｒｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅ．Ｓｔｕｄｙｉｎｇｏｎｈｅｔｃｈａｎｇｉｎｇｒｕｌｅｏｆｌａｎｅｗａｙｓｔｒｅｓｓｉｎｈｅｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｃｋｃｒｏｓｓ — ｃｕｔｃｏａｌｕｎｃｏｖｅｉｒｎｇｉｎＹｏｎｇｓｈｎａＭｉｎｅ．ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｄｏｐｔｅｄＦＬＡＣｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｉｔｏｎｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｓｉｍｕｌａｉｔｏｎｍｏｄｅｌｏｆｈｅｔｌｎｅａｗａｙｓｒｔｅｓｓｃｈａｎｇｉｎｇｓｉｔｕａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｒｏｃｋｃｏｓｒｓ－ｃｕｔｃｏａｌｎｃｕｏｖｅｒｉｎｇａｎｄｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｎｕｍｅｉｒｃｌａｓｍｕｉｌａｉｔｏｎ