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采场老顶初次来压的结构分析 被引量：62
1
作者 黄庆享 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期521-526,共6页
分析了初次来压期间老顶岩块结构触矸前后的稳定性，指出初次来压期间顶板控制应主要防止老顶岩块在未触矸时出现滑落失稳，提出了初次来压老顶岩块结构的“Ｓ－Ｒ”稳定条件。
关键词 初次来压 岩块结构 稳定性 控制 矿山
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老顶初次来压步距的计算预测法 被引量：35
2
作者 王作棠 钱鸣高 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第2期9-18,共10页
本文根据大量初次来压步距的统计和老顶“板”模型破断规律的研究,论述了老顶初次来压步距a_i的构成。它由反映其自身稳定性的步距准数l_m与反映工作面长度和开采边界影响的“边—长”系数W_i之积构成,即a_i=l_m·w_i。得出了工作... 本文根据大量初次来压步距的统计和老顶“板”模型破断规律的研究,论述了老顶初次来压步距a_i的构成。它由反映其自身稳定性的步距准数l_m与反映工作面长度和开采边界影响的“边—长”系数W_i之积构成,即a_i=l_m·w_i。得出了工作面长度对老顶来压步距及其极限悬露面积的影响均呈w形曲线关系的结论。开采边界不同,其w形曲线也略有差异。据此,提出了常见的四种开采边界条件下来压步距的计算方法,以及利用实测步距推广到邻近工作面中去的换算方法。同时,对顶板分类提出应以步距准数l_m为指标,并用作w形曲线图法进行分类。 展开更多
关键词 老顶 初次来压 步距准数 开采边界
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工作面初采预裂爆破强制放顶技术研究 被引量：22
3
作者 薛德平 赵杰 冯宇峰 《中国煤炭》 北大核心 2013年第2期55-59,共5页
针对西山煤电集团杜儿坪矿8#煤层68216工作面顶板坚硬、不易垮落的问题,运用理论分析、现场实测方法,计算出基本顶初次来压理论步距较大为34.96m,需要采取爆破措施减小基本顶来压步距。同时运用LS-DYNA3D数值模拟软件模拟了坚硬顶板工... 针对西山煤电集团杜儿坪矿8#煤层68216工作面顶板坚硬、不易垮落的问题,运用理论分析、现场实测方法,计算出基本顶初次来压理论步距较大为34.96m,需要采取爆破措施减小基本顶来压步距。同时运用LS-DYNA3D数值模拟软件模拟了坚硬顶板工作面初采强制放顶爆破过程,揭示出爆破放顶机理,得出了在爆炸应力波作用下的岩石应力场分布与破坏范围,比较了不同起爆方式对顶板岩层破坏作用的差异,并以此为依据提出具体爆破实施方案。经现场矿压实测发现,爆破后基本顶初次来压步距变小为17.4m,顶板冒放性得到较好改善,表明初采预裂爆破强制放顶取得了预期效果。 展开更多
关键词 坚硬顶板 初次来压 预裂爆破 强制放顶
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深孔预裂爆破对含坚硬顶板高瓦斯煤层的综合作用研究 被引量：20
4
作者 李重情 盛恒 刘健 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期71-76,共6页
为研究深孔预裂爆破技术在含坚硬顶板高瓦斯煤层开采中的应用,以顾桥矿1123(1)工作面坚硬顶板为研究对象,基于小挠度理论建立了坚硬顶板垮落力学模型,导出了初次来压步距计算式;综合考虑瓦斯抽采需要,对深孔预裂爆破孔进行了优化设计,... 为研究深孔预裂爆破技术在含坚硬顶板高瓦斯煤层开采中的应用,以顾桥矿1123(1)工作面坚硬顶板为研究对象,基于小挠度理论建立了坚硬顶板垮落力学模型,导出了初次来压步距计算式;综合考虑瓦斯抽采需要,对深孔预裂爆破孔进行了优化设计,并在工作面顶板中开展了现场试验研究。结果表明:在工作面推进至27.3m时出现垮落,爆破后钻孔瓦斯流量显著增加,部分提高至30倍以上,瓦斯抽采量提高了3.5倍,初采期间安全回采煤炭25万吨,实现了坚硬顶板控制和卸压增透双重作用。 展开更多
关键词 深孔预裂爆破 坚硬顶板 初次来压 卸压增透 瓦斯抽采
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葛泉矿坚硬顶板综放开采三维数值模拟 被引量：16
5
作者 王家臣 潘卫东 李诚 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2008年第3期272-276,共5页
为了揭示以大青灰岩为坚硬基本顶的综放工作面开采过程中顶板应力分布及其演化特征,根据邢台葛泉矿风井1192综放工作面工程地质和开采技术条件,结合顶板坚硬、初次来压冲击大、动载系数高等特点,运用数值模拟(FLAC3D)程序对不同直接顶... 为了揭示以大青灰岩为坚硬基本顶的综放工作面开采过程中顶板应力分布及其演化特征,根据邢台葛泉矿风井1192综放工作面工程地质和开采技术条件,结合顶板坚硬、初次来压冲击大、动载系数高等特点,运用数值模拟(FLAC3D)程序对不同直接顶厚度条件下的综放工作面开采过程进行了三维计算和综合分析.研究表明,在10 m范围以内,直接顶厚度越大,基本顶的初次来压步距就越大,并在10 m处达到峰值,容易造成冲击地压;俯采工作面的围岩变形破坏力学过程和应力转移模式,是造成顶板来压前后最大主应力位置差异性的重要原因.研究成果为确定基本顶与工作面之间的安全距离、预防冲击地压、保障工作面安全生产提供了重要的理论依据. 展开更多
关键词 综放开采 坚硬顶板 初次来压 矿压显现 三维数值模拟
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定向水力压裂技术在晋城矿区坚硬顶板中的应用 被引量：15
6
作者 马赛 陶广美 马晋琴 《矿业安全与环保》 北大核心 2016年第2期84-86,94,共4页
针对晋城矿区15#煤顶板致密坚硬、强度高,不能随工作面回采及时垮落的问题,以15#煤坚硬K2石灰岩顶板为研究对象,运用定向水力压裂技术致裂顶板,通过理论分析、数值模拟与现场实践,结果表明:水力压裂裂纹扩展方向趋向于垂直最小主应力方... 针对晋城矿区15#煤顶板致密坚硬、强度高,不能随工作面回采及时垮落的问题,以15#煤坚硬K2石灰岩顶板为研究对象,运用定向水力压裂技术致裂顶板,通过理论分析、数值模拟与现场实践,结果表明:水力压裂裂纹扩展方向趋向于垂直最小主应力方向;定向水力压裂后,工作面顶板初次垮落步距与周期来压步距有所减小,且来压强度低,与爆破法相比,有明显改善;工作面巷道两帮移近量与顶底板移近量控制在安全使用范围之内,与爆破法相比,变形量有较大幅度减小;工作面上隅角顶板悬顶面积大大减小,解决了瓦斯积聚带来的安全隐患。 展开更多
关键词 坚硬顶板 定向水力压裂 初次来压 周期来压 变形量 瓦斯积聚
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深部开采底板破坏与基本顶岩梁初次垮断的联动效应 被引量：15
7
作者 李春元 左建平 张勇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3301-3314,共14页
深部承压水上开采基本顶初次垮断作为一种剧烈的矿压显现,往往造成底板大范围失稳破坏而诱发突水事故。为研究深部开采底板与基本顶初次垮断的联动破坏效应,应用相似材料试验分析了深部开采顶底板的初次断裂破坏特征,建立了基本顶岩梁... 深部承压水上开采基本顶初次垮断作为一种剧烈的矿压显现,往往造成底板大范围失稳破坏而诱发突水事故。为研究深部开采底板与基本顶初次垮断的联动破坏效应,应用相似材料试验分析了深部开采顶底板的初次断裂破坏特征,建立了基本顶岩梁初次垮断前后的顶板结构模型及底板力学模型,从应力增量角度研究了深部开采底板压剪、卸荷破坏与基本顶岩梁初次垮断的联动效应,应用离散元软件模拟了不同采深下基本顶初次垮断前后底板应力及变形的联动变化效应,并提出了预裂基本顶消除跨中触矸效应、提高支架工作阻力降低顶板垮断动载荷、降低底板应力卸荷起点与卸荷幅度等弱化顶底板联动效应的深部开采围岩控制技术。结果表明:深部开采基本顶初次垮断后,跨中触矸的采空区中部底板存在一压应力增高区域,其位移由垮断前向上鼓起转变为向下压缩;底板压力拱后拱脚位置由切眼煤壁端变换为触矸区域,底板压力拱由极限跨距的单一拱结构变换为两宽度约为极限跨距一半的双拱结构;采深越大,触矸区域底板水平应力增量越高,且垂直应力增量的影响深度高于水平应力;随最大应力变化量增大,底板最大变形量近似非线性指数增长,且垂直方向非线性增加最甚。 展开更多
关键词 底板破坏 基本顶岩梁 初次垮断 深部开采 应力增量
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老顶断裂位置及断裂后回转角的数值分析 被引量：13
8
作者 刘双跃 钱鸣高 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第1期31-36,共6页
本文利用数值分析的方法,模拟了煤的采出、直接顶的垮落和采空区矸石充填的全部过程。从中分析和确定了老顶在回采过程中的断裂位置和可能形成的回转角,以及相关的影响因素。由此得到的结论与现场实测和理论上的推理相一致,从而解决了... 本文利用数值分析的方法,模拟了煤的采出、直接顶的垮落和采空区矸石充填的全部过程。从中分析和确定了老顶在回采过程中的断裂位置和可能形成的回转角,以及相关的影响因素。由此得到的结论与现场实测和理论上的推理相一致,从而解决了直接顶稳定性研究中的上部边界条件问题。 展开更多
关键词 老顶 断裂位置 回转角 数值分析
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基于相似模拟实验覆岩移动规律研究 被引量：12
9
作者 王创业 司建锋 +1 位作者 杜小雅 王泽泽 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2017年第1期61-63,共3页
以石圪台矿地质资料为背景,基于材料配比实验制作物理模型,模拟2-2煤层开采中上覆岩层及地表的移动规律。研究结果表明:地表纵向最大下沉量3.6 m;竖直方向下沉量关于下沉中心位置左右对称;顶板初次来压步距约32.0 m,周期来压步距约10.5 m。
关键词 地表下沉 初次来压 周期来压
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厚煤层一次采全高综采工作面矿压规律研究 被引量：9
10
作者 陈连军 张新国 刘兆霞 《煤矿开采》 2007年第4期59-61,共3页
依据许厂煤矿4305厚煤层综采工作面矿山压力观测数据分别对支架初撑力、支架工作阻力、支架阻力增阻情况进行了分析,绘制了实测工作面推进期间支架的平均压力变化曲线,研究了厚煤层一次采全高综采工作面矿压显现规律,为采区煤层开采提... 依据许厂煤矿4305厚煤层综采工作面矿山压力观测数据分别对支架初撑力、支架工作阻力、支架阻力增阻情况进行了分析,绘制了实测工作面推进期间支架的平均压力变化曲线,研究了厚煤层一次采全高综采工作面矿压显现规律,为采区煤层开采提供了现实的指导意义。 展开更多
关键词 厚煤层综采工作面 一次采全高 初次来压 周期来压
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近距离煤层群顶板结构及破断模型分析 被引量：9
11
作者 逄锦伦 《矿业安全与环保》 北大核心 2020年第3期105-109,共5页
通过对近距离薄煤层群不同间距下层间顶板破断情况进行分析,根据顶板厚度将近距离煤层群顶板结构分为3类:散体结构顶板、块体结构顶板及板式结构顶板。建立了不同顶板结构下的3DEC数值模拟模型,分析了不同推进距离下顶板位移及应力分布... 通过对近距离薄煤层群不同间距下层间顶板破断情况进行分析,根据顶板厚度将近距离煤层群顶板结构分为3类:散体结构顶板、块体结构顶板及板式结构顶板。建立了不同顶板结构下的3DEC数值模拟模型,分析了不同推进距离下顶板位移及应力分布情况。模拟结果表明:散体结构顶板破坏时为散体破坏,不具有承载能力;块体结构顶板破坏时为块体破坏,表现出一定的承载能力,矿压显现不明显;板式结构顶板破坏时为板式破坏,具有较强的承载能力,并具有初次来压及周期来压特点。对官地煤矿3318工作面矿压现场实测,3318工作面直接顶初次破断来压步距约为22.3 m,平均周期来压步距约为19.8 m。实测结果与数值模拟结果相吻合,表明3318工作面顶板为板式结构。 展开更多
关键词 近距离煤层群 数值模拟 顶板结构 破断规律 初次来压 周期来压
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浅埋煤层工作面矿压显现规律研究 被引量：8
12
作者 张爱英 《中国煤炭》 北大核心 2011年第2期63-65,共3页
介绍了浅埋煤层综采工作面初次来压和周期来压的特点,分析了红柳林煤矿首采工作面回采时工作面液压支架荷载的变化数据、工作面来压时荷载分布特征和地表移动特征,得出了红柳林煤矿的矿压显现规律。
关键词 综采工作面 矿压显现规律 初次来压 周期来压 来压步距
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老顶初次来压时工作面底板破坏深度研究 被引量：9
13
作者 张有朝 吴秀仪 +1 位作者 刘长武 曾德建 《煤炭科技》 2008年第1期61-65,共5页
老顶初次来压是一种十分剧烈的矿山压力显现现象,多数情况下,工作面来压最猛烈、最难控制的是老顶的初次来压。初次来压前后,工作面端部底板是破坏深度较大处,对底板存在承压含水层的煤层也是易发生透水的危险地段。应用弹塑性理论进行... 老顶初次来压是一种十分剧烈的矿山压力显现现象,多数情况下,工作面来压最猛烈、最难控制的是老顶的初次来压。初次来压前后,工作面端部底板是破坏深度较大处,对底板存在承压含水层的煤层也是易发生透水的危险地段。应用弹塑性理论进行分析,建立了计算底板最大破坏深度的理论公式,并提出了初次来压时预防底板突水的措施,可供开采受底板承压水威胁的煤层时借鉴。 展开更多
关键词 初次来压 底板破坏 突水 弹性理论
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常村煤矿聚能预裂爆破弱化顶板技术研究 被引量：8
14
作者 杨泽进 《煤炭工程》 北大核心 2020年第4期58-61,共4页
为缩短常村煤矿S2采区S206综放面的初次来压步距,以邻近的S208综放面为工程背景,根据聚能爆破机理分析,研究出一种聚能装药结构,利用聚能爆破的特性来提高顶板预裂效果。再通过ANSYS/LS-DYNA数值模拟,从应力云图、裂隙半径及压力-时间... 为缩短常村煤矿S2采区S206综放面的初次来压步距,以邻近的S208综放面为工程背景,根据聚能爆破机理分析,研究出一种聚能装药结构,利用聚能爆破的特性来提高顶板预裂效果。再通过ANSYS/LS-DYNA数值模拟,从应力云图、裂隙半径及压力-时间历程分析直接装药和聚能装药两种方式爆破的预裂效果,得出聚能装药爆破具有聚能效应,预裂效果更佳,更能弱化顶板,保障初采期安全。最终得出S208综放面初次来压步距为15.2m,与S206综放面相比,缩短了2.4m,提高了初采采出率,具有良好的经济价值和应用价值。 展开更多
关键词 聚能爆破 预裂爆破 弱化顶板 综放面 初次来压
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放顶煤开采上覆巨厚砾岩层变形移动规律研究 被引量：8
15
作者 翟新献 赵晓凡 +2 位作者 涂兴子 李如波 卢德芳 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第3期16-23,共8页
放顶煤开采时上覆巨厚砾岩层垮落直接影响综放工作面的安全生产,为了研究放顶煤开采上覆巨厚砾岩层变形移动规律,以河南大有能源股份有限公司耿村煤矿综放工作面特厚煤层及其上覆巨厚砾岩层为工程背景,采用相似材料模拟试验,研究了放顶... 放顶煤开采时上覆巨厚砾岩层垮落直接影响综放工作面的安全生产,为了研究放顶煤开采上覆巨厚砾岩层变形移动规律,以河南大有能源股份有限公司耿村煤矿综放工作面特厚煤层及其上覆巨厚砾岩层为工程背景,采用相似材料模拟试验,研究了放顶煤开采时上覆巨厚砾岩层变形移动全过程。结果表明:(1)随着煤层开采,依据巨厚砾岩层裂隙场的特征,巨厚砾岩层变形移动和垮落的全过程分为下位和上位垮落过程,其中下位砾岩层初次断裂时垮落体形态为梯形,上位砾岩层断裂控制着地表的变形;(2)当工作面停采后,巨厚砾岩层裂隙演化发展具有较明显的时间效应;(3)下位砾岩层初次垮落步距650. 0 m,周期垮落步距175. 0 m,上位砾岩层初次垮落步距825. 0 m,地表下沉系数0. 267。研究结果可为耿村煤矿巨厚砾岩层下综放开采提供安全技术支撑。 展开更多
关键词 特厚煤层 放顶煤开采 巨厚砾岩层 变形移动 裂隙场 初次来压
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麻地梁煤矿首采工作面矿压显现规律研究 被引量：6
16
作者 吴劲松 《煤炭科技》 2020年第2期30-33,共4页
以麻地梁煤矿507工作面为工程基础,采用现场监测和在线监测结合的方法对大采高综放工作面矿压显现规律进行分析、研究。结果表明:507工作面液压支架工作阻力普遍较小,低于额定初撑力,支架支护能力未得到充分发挥。工作面初次来压步距为4... 以麻地梁煤矿507工作面为工程基础,采用现场监测和在线监测结合的方法对大采高综放工作面矿压显现规律进行分析、研究。结果表明:507工作面液压支架工作阻力普遍较小,低于额定初撑力,支架支护能力未得到充分发挥。工作面初次来压步距为47.4 m,周期来压步距为26.7 m。工作面范围内来压存在先后顺序,中部来压早于上部,下部来压不明显,来压位置存在明显差异。 展开更多
关键词 首采工作面 矿压显现规律 工作阻力 初次来压 周期来压
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官地煤矿厚煤层综放面深孔爆破处理顶板技术及应用 被引量：7
17
作者 高梓 李春睿 《煤矿开采》 北大核心 2019年第1期116-119,共4页
针对厚煤层综放开采顶板平衡结构向高位转移、重力不能够及时向下传递的问题,为了使厚层顶煤能够在矿压作用下及早碎裂、提高冒放性,官地煤矿29406综放工作面采取人工预裂顶板的技术。首先,通过理论计算预评价顶板初次断裂步距;随后采... 针对厚煤层综放开采顶板平衡结构向高位转移、重力不能够及时向下传递的问题,为了使厚层顶煤能够在矿压作用下及早碎裂、提高冒放性,官地煤矿29406综放工作面采取人工预裂顶板的技术。首先,通过理论计算预评价顶板初次断裂步距;随后采取数值模拟的方法分析了爆破后顶煤碎裂效果,并运用矿压监测数据分析了顶板预裂对支架压力值的改善作用,为保证安全生产提供了参考。 展开更多
关键词 深孔爆破 强制放顶 初次来压
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厚层坚硬顶板综采工作面初次放顶技术管理 被引量：5
18
作者 邵广印 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2009年第10期95-97,共3页
概述了对厚层坚硬难冒顶板综采工作面初放期间的矿压观测以及顶板管理,为同等条件下的综采工作面初放期间安全管理提供了借鉴。
关键词 综采工作面 初次放顶 初次来压 周期来压
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近浅埋煤层老顶初次垮落规律及控顶措施 被引量：6
19
作者 刘洋 伍永平 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2009年第4期400-404,共5页
以榆阳煤矿2302工作面的开采实践为工程背景,利用"板"和"梁"2种力学模型对近浅埋煤层条件下的老顶初次来压步距进行了分析和计算。结合老顶实际垮落步距确定出适合近浅埋地质条件下的力学模型,并计算了"板&qu... 以榆阳煤矿2302工作面的开采实践为工程背景,利用"板"和"梁"2种力学模型对近浅埋煤层条件下的老顶初次来压步距进行了分析和计算。结合老顶实际垮落步距确定出适合近浅埋地质条件下的力学模型,并计算了"板"力学模型在不同边界条件下初次来压步距。为了解决老顶初次来压步距过大的问题,根据采场处于不同边界条件下初次来压步距的特点,提出了采用深孔预裂爆破和区段煤柱宽度缩小的方法,使采场处于"两边固支两边简支"的受力状态,以减小初次来压步距,保证初采初放期间工作面顶板安全。 展开更多
关键词 近浅埋煤层 初次来压步距 深孔预裂爆破 区段煤柱
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运用弹性薄板理论预测采煤工作面基本顶来压步距 被引量：4
20
作者 黄长国 华心祝 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2013年第5期206-209,共4页
运用弹性薄板理论,对采煤工作面基本顶在回采过程中的不同阶段建立了相应的力学模型,得出了基本顶在初次来压和周期来压期间的力学公式,结合岩石失稳破坏的边界条件,可以计算出直接顶初次来压和周期来压步距。根据此计算方法对张集煤矿1... 运用弹性薄板理论,对采煤工作面基本顶在回采过程中的不同阶段建立了相应的力学模型,得出了基本顶在初次来压和周期来压期间的力学公式,结合岩石失稳破坏的边界条件,可以计算出直接顶初次来压和周期来压步距。根据此计算方法对张集煤矿1215(3)工作面的来压步距进行了验证,并同时分析了基本顶的来压步距与几个主要影响因素的相互关系。 展开更多
关键词 薄板理论 来压步距 初次来压 周期来压 基本顶
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