煤炭地下气化温度场动态扩展对顶板热应力场及稳定性的影响

摘要：

为探索煤炭地下气化过程中煤层温度场扩展对顶板应力的热影响,利用相似材料制作大尺度顶板模拟内蒙古乌兰察布褐煤层顶板泥质软岩,对煤层温度场动态扩展条件下,顶板应力场扩展过程及顶板稳定性进行实验研究.结果表明,在模型实验中,顶板热应力的最大值可达1.5 MPa.在氧化区培育阶段和气化阶段,煤层温度场沿通道轴向平均扩展速率分别为0.018,0.028 9m/h,顶板热应力场沿通道轴向扩展速率分别为0.015和0.027 m/h.氧化区培育阶段煤层温度场扩展主方向与裂隙方向一致,煤层温度场动态扩展与顶板热弥散的双重作用使顶板应力场的扩展速率逐渐趋近于煤层温度场扩展速率.同时,泥岩顶板受高温影响在垂直气化通道方向形成稳定的拱形结构,可维持顶板在垂直气化通道方向的区域稳定.

关键词：煤炭地下气化、温度场、热应力场、扩展、稳定性

所属期刊栏目：40

分类号：TD84(矿山开采)

资助基金：国家高技术研究发展计划863基金资助项目2011AA050106,2011AA050103

在线出版日期：2016-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1949-1955