【摘 要】
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巨厚表土覆盖隐伏煤田在我国广泛分布,缩小保护煤岩柱提高开采上限,意味着地下采煤活动离深部土-煤系风化岩接触带更近。东部矿区多年近“带”开采的实践表明:有成功采出滞压
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巨厚表土覆盖隐伏煤田在我国广泛分布,缩小保护煤岩柱提高开采上限,意味着地下采煤活动离深部土-煤系风化岩接触带更近。东部矿区多年近“带”开采的实践表明:有成功采出滞压煤体,延长矿井服务年限,提高生产效益的实例;也有突水溃砂、矿压异常增大,威胁矿井安全生产等问题的出现。深部土-煤系风化岩接触带是由深部土、水、风化破碎岩组成,经长期水-土-岩相互作用地质过程作用,整体强度较低、力学性质有递变特征的特殊工程地质岩组,承接了上覆土体与下伏岩体间采动不协调变形。本文以砂土-煤系风化岩接触带为研究对象,从开采扰动和风化带物理力学性质两方面展开研究:①以弹塑性有限差分计算数据为基础,总结了风化带岩土体在采动扰动下的应力路径并将其概化为6种三轴试验加卸载模式;②以风化岩替代材料的配比试验为依据,制作了具有强度连续性特征差异的三轴试验组合试样;③开展土-岩接触面高压直剪试验、土-岩接触带减压三轴压缩试验和风化带粘土矿物膨胀性试验,测试得到土-岩接触面/带的Mohr-Coulomb抗剪强度指标和风化带粘土矿物的膨胀性指标。以试验测试数据为基础,建立了考虑强度连续性特征的三参数模型。进而将风化带岩土体的强度梯度量化为强度连续性指标并引入三参数模型,建立了土-岩接触带三参数模型。
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