垮落区注浆充填压实特性的PFC_2D_模拟试验.pdf

第 25 卷 第 1 期 采矿与安全工程学报 Vol . 25 No . 1 　 2008 年 03 月 J ournal of Mining Safet y Engineering March 2008 　 文章编号 (2008) 0 1002205 垮落区注浆充填压实特性的 P FC2D 模拟试验 庄德林 , 李兴尚, 许家林 ( 中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室 , 江苏 徐州 　22 1008) 摘要 : 首次采用了颗粒流程序 PFC2D 模拟垮落区充填中煤层采出、顶板垮落 、充填的整个动态过 程 ;为研究垮落区注浆充填压实特性 ,建立了 122 个 P FC2D 模型进行了数值模拟试验 ,分别研究 了垮落区的充填量 ,作用在充填体上的载荷 Q ,充填体的弹性模量和胶结特性等 4 个因素与垮落 区充填压实特性的关系. 结果表明 ,垮落区的充填量是影响垮落区充填体压实特性的首要因素 , 充填体的弹性模量和充填体上所加载荷大小对垮落区充填的压实特性影响显著 ,充填体的胶结 特性对垮落区的压实特性影响有限. PFC2D 是研究垮落区注浆充填的有效手段. 关键词 : 垮落区充填 ; PFC2D 程序 ; 数值模拟 ; 绿色开采 中图分类号 : TD 3 15 . 3 　　文献标识码 : A Simulation of Comp action Charact er of Grouting Backfill in Caving Area Ba sed on P FC2D ZHU AN G Delin1 ,2 , L I Xingshang1 , XU J ialin1 ( St at e Key L aboratory of Coal Resources and Mine Safet y , China U niver sit y of Mining Technology , Xuzhou , J iangsu 22 1008 , China) Abstract : The p ap er fir st ly simulat e s t he dynamic p roce ss of grouting backfill in caving area , inclu din g coal minin g , roof collap se , and backfill , by u sing PFC2D ( Particle Flow Co de in 2 di men sion s) . 122 PFC2D mo del s are set up to st udy t he relation of backfill quantit y , load Q on backfill bo dy , ela sticit y mo dulu s of backfill bo dy , and cement ation charact er of backfill bo dy to t he co mp action charact er of grouting backfill in caving area . The re sult s indicat e t hat t he back fill quantit y i s t he mo st import ant factor , ela sticit y mo dulu s of backfill bo dy and load on back fill bo dy are t he imp ort ant