-
题名采动应力与采空区压实承载耦合分析方法研究
被引量：36
- 1
-
-
作者
蒋力帅
武泉森
李小裕
丁楠
-
机构
山东科技大学矿山灾害预防与控制国家重点实验室培育基地
山东科技大学矿业与安全工程学院
-
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期1951-1959,共9页
-
基金
国家自然科学基金资助项目(51704182)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2017BEE050)
山东省高等学校科技计划资助项目(J17KA212)
-
文摘
采空区垮落带在覆岩沉降作用下的应力恢复对采动应力场有显著影响。基于围岩应力与采空区压实承载的耦合作用,研究了垮落带岩体压实承载的力学特性及参数反演方法,分析了裂隙带岩体的拉伸劣化力学特性,提出了采动应力场与采空区压实承载耦合分析方法,通过实例仿真模拟分析进行了验证。研究表明:垮落带渐进压实承载的力学特性是指数型表达式,压缩刚度随压缩应变呈非线性增长。由双屈服本构模型反演得到与理论解拟合度较好的垮落带力学参数,实现了垮落带压实承载特性的仿真模拟。裂隙岩体劣化系数表达式反映了模量劣化特性,应变软化本构模型增加模量劣化算法组成岩体劣化本构模型,实现了应变软化和裂隙岩体模量劣化的动态分析,较真实严谨的反映裂隙带岩体的力学特性。基于垮落带与裂隙带特征的仿真模拟,实现了采动应力场与采空区覆岩"两带"特征的耦合分析。通过工作面支承压力场演化特征的实例仿真分析,验证了采动应力场与采空区压实承载耦合分析方法的可行性和正确性,提高了采动应力场和围岩采动响应研究的严谨性和可靠性。
-
关键词
采动应力
垮落带压实
裂隙带劣化
数值模拟
耦合分析
-
Keywords
mining-induced stress
caved zone compression
fractured zone weakening
numerical simulation
couplinganalysis
-
分类号
TD323
[矿业工程—矿井建设]
TD823
-
-
题名断层煤柱及倾角对采动应力及能量分布的影响特征
被引量：15
- 2
-
-
作者
武泉森
蒋力帅
孔朋
王普
徐传伟
-
机构
山东科技大学矿山灾害预防控制重点实验室
中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
-
出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第4期708-716,共9页
-
基金
国家自然科学基金项目(51574155)
泰安市科技发展计划项目(201560699)
+2 种基金
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目(SKLGDUEK1725)
山东科技大学研究生科技创新项目(SDKDYC180305)
山东省自然科学基金项目(ZR2018PEE007)
-
文摘
针对工作面沿正断层走向布置,建立上下盘工作面开采三维数值计算模型,模拟研究上、下盘工作面采动应力及弹性能的分布特征、断层煤柱宽度及倾角对应力场和能量场的影响规律。研究表明:正断层上盘或下盘工作面开采,断层侧工作面端头及断层煤柱上的采动应力和弹性能较高,且上盘工作面开采时更高,断层阻隔效应较为明显。随着断层煤柱宽度减小,断层对工作面采动应力及弹性能积聚的影响程度逐渐增加,断层侧工作面端头采动应力及弹性能峰值明显升高;当断层煤柱宽度由50 m减小到20 m,断层煤柱应力及弹性能不断升高,煤柱宽度减小为10m时,小煤柱承载能力及弹性能降低。随着断层倾角增大,断层侧工作面及断层煤柱采动应力及能量峰值升高,高角度断层的影响较大。断层侧巷道两帮处于采动高应力状态,积聚着较高的弹性能,回采过程中应加强巷道支护,采取必要的灾害防治措施。
-
关键词
正断层
断层煤柱
断层倾角
采动应力
弹性能
-
Keywords
normal fault
fault pillar
fault dip angle
mining stress
elastic energy
-
分类号
TD323
[矿业工程—矿井建设]
-
-
题名上覆煤柱下工作面支承压力分布特征
被引量：6
- 3
-
-
作者
武泉森
蒋金泉
武泉林
马富武
-
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
山东科技大学采矿工程研究院
-
出处
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2015年第6期36-39,共4页
-
文摘
为研究上覆煤柱下工作面开采支承压力动态变化规律及分布特征,采用FLAC3D软件对下煤层工作面由采空区下向上煤层煤柱下推进过程中煤体垂直应力场进行了模拟。通过对工作面推进过程中走向支承压力、倾向支承压力的动态演化特征分析得出:当工作面在采空区下向煤柱下推进时,随着工作面不断接近煤柱边缘,走向支承压力分布形态由"双峰"变为"单峰",且峰值不断增大。
-
关键词
上覆煤柱
支承压力
分布特征
数值模拟
冲击地压
-
Keywords
overlying coal pillar
abutment pressure
distribution
numerical simulation
rock burst
-
分类号
TD32
[矿业工程—矿井建设]
-
-
题名千米深井特厚煤层卸压巷合理位置的确定
被引量：4
- 4
-
-
作者
武泉森
曲华
马海春
尚建学
马富武
-
机构
山东科技大学采矿与安全工程院学院
山东科技大学矿山灾害预防与控制省部共建实验室
山东宏河矿业集团嘉祥红旗煤矿有限公司
-
出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2015年第3期178-181,共4页
-
文摘
以开滦矿业集团赵各庄煤矿为工程背景,采用理论分析和数值模拟方法对埋深-1 100m水平的2338工作面距采空区不同位置卸压巷两侧煤柱的应力分布和卸压巷的变形量进行了对比和分析。研究表明:卸压巷能够释放煤体高应力,对回采巷道的支护具有重要的意义,卸压巷的最佳布置位置为煤层中分层留设煤柱宽度为15 m处。
-
关键词
千米深井
数值模拟
理论分析
煤柱宽度
卸压巷
-
Keywords
kilometer deep mine
numerical simulation
theoretical analysis
coal pillar width
pressure released roadway
-
分类号
TD322
[矿业工程—矿井建设]
-
-
题名上覆巨厚坚硬岩浆岩破断运移规律的实验分析
被引量：4
- 5
-
-
作者
蒋金泉
武泉森
张培鹏
王普
-
机构
山东科技大学采矿工程研究院
山东科技大学矿业与安全工程学院
-
出处
《煤矿开采》
北大核心
2015年第1期8-11,共4页
-
基金
国家自然科学基金资助项目(51374139)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2013EEM018)
-
文摘
针对工作面上覆巨厚坚硬岩浆岩条件,采用相似模拟实验研究方法,研究了巨厚岩浆岩的破断运移规律。通过分析实验现象和实验数据,得知岩浆岩的初次破断是两端支承悬空结构中部下位及端部上位拉破断所致,岩浆岩破断后下位离层闭合,岩浆岩初次破断后的覆岩呈现拱形状态。岩浆岩2次周期性破断结构具有几何相似性,破断岩块呈平行四边形形态,并能够形成铰接结构,周期破断后并不随之失稳运动。岩浆岩及其上位岩层几乎发生同步运移,岩浆岩作为主关键层控制着采场覆岩运动,对覆岩结构有决定作用。
-
关键词
巨厚坚硬岩浆岩
破断运移规律
相似模拟
关键层
-
Keywords
extremely-thick hard magmatic rock
breakage and movement rule
analogue simulation
key strata
-
分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
-
-
题名巨厚岩浆岩下充填开采的动力灾害控制
被引量：1
- 6
-
-
作者
蒋金泉
武泉森
张培鹏
马富武
-
机构
山东科技大学采矿工程研究院
山东科技大学矿业与安全工程学院
-
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2015年第7期139-142,共4页
-
基金
国家自然科学基金项目(编号:51374139)
山东省自然科学基金项目(编号:ZR2013EEM018)
-
文摘
工作面上覆硬厚岩浆岩大范围运移可能诱发冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害,且易导致地表突然下沉。以某煤矿首采工作面为背景,对巨厚岩浆岩下垮落法与充填法开采进行了离散元数值模拟,分析了充填开采对岩浆岩运移与采动应力的控制效果。研究表明:垮落法开采时,岩浆岩初次运动前支承压力迅速增加,最大峰值达到45.97 MPa,易引起冲击地压等动力灾害;初次运动后上部岩层发生同步运移,下沉速度显著增大,最大下沉量达1.21 m。充填法开采时,支承压力变化不大,最大峰值为25.88 MPa;与垮落法相同推进步距时,岩浆岩上覆岩层下沉量仅为0.044 4 m。充填法开采有效降低了围岩应力和地表下沉,降低了动力灾害的危险程度。
-
关键词
岩浆岩
数值模拟
充填开采
动力灾害
-
Keywords
Magmatic rocks
Numerical simulation
Backfill mining
Dynamic disasters
-
分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
-
-
题名特殊地质条件下井筒地面预注浆施工技术
被引量：1
- 7
-
-
作者
刘科
武泉森
-
机构
山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司
山东科技大学
-
出处
《现代矿业》
CAS
2014年第7期185-186,196,共3页
-
文摘
针对郑庄煤矿副井井筒岩芯较破碎、软弱夹层多、富水性强等特点,采用地面预注浆技术进行井筒施工,对注浆浆液的配比、注浆技术方案、施工工艺、注浆效果检验及经验等进行了介绍,注浆取得了良好效果。
-
关键词
地面预注浆
井筒施工
注浆工艺
-
分类号
TD265.4
[矿业工程—矿井建设]
-
-
题名巨厚坚硬岩浆岩不同配比的模型试验研究
被引量：1
- 8
-
-
作者
武泉森
蒋金泉
张培鹏
王普
-
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
山东科技大学采矿工程研究院
-
出处
《煤矿开采》
北大核心
2015年第3期3-6,共4页
-
基金
国家自然科学基金资助项目(51374139
51344009)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2013EEM018)
-
文摘
针对工作面上覆巨厚坚硬岩浆岩条件,采用相似模拟的方法,研究了不同配比条件下岩浆岩的破断运移规律,对岩浆岩破断后诱发动力灾害进行了分析。研究表明:巨厚坚硬岩浆岩的配比不同岩浆岩的破断运移规律不同,当岩浆岩配比号为337时岩浆岩的初次破断是非全厚破断,破断后的岩块形状极不规则;当岩浆岩配比号为737时,坚硬巨厚岩浆岩初次破断为全厚破断,破断后的岩块形状成拱形;坚硬巨厚岩浆岩在失稳时释放大量的能量,能量传递到工作面,会对工作面产生冲击,导致工作面发生冲击地压。
-
关键词
巨厚坚硬岩浆岩
不同配比
相似模拟
破断运移规律
冲击地压
-
Keywords
extremely-thick hard magmatite
different matching schemes
analogue simulation
breakage and movement rule
rock -burst
-
分类号
TD265.33
[矿业工程—矿井建设]
-
-
题名高位硬厚岩层下覆岩运移规律研究
- 9
-
-
作者
武泉林
武泉森
-
机构
济宁学院安全工程技术中心
-
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2018年第6期57-60,共4页
-
基金
国家自然科学基金项目(编号:51374139)
山东省自然科学基金项目(编号:ZR2013EEM018)
-
文摘
杨柳煤矿1061工作面上覆硬厚岩层。针对工作面地质条件,采用数值模拟方法,研究了硬厚岩层下开采覆岩运移规律。研究表明:在破断前,上覆硬厚岩层没有发生明显的位移下沉,硬厚岩层对地层变形起到了"桥式屏蔽作用";破断后,下沉量突然增加,表现出明显的突变性,导致地表移动变形急剧增加,出现大幅度下沉。通过现场支架压力实测进行了验证。
-
关键词
硬厚岩层
破断
覆岩运移
地表移动变形
-
Keywords
Hard rock
Breaking
Overlying strata migration
Ground movement and deformation
-
分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
-
