渭北矿区厚黄土层采动变形数值模拟研究 被引量：16

1

作者 汤伏全 原涛 汪桂生 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第1期53-58,共6页

渭北矿区黄土层覆盖厚度占开采深度的30%～70%,采煤沉陷规律具有特殊性。以渭北矿区大佛寺煤矿首采工作面开采为实例,利用FLAC软件分析了基岩开采沉陷引起的黄土层附加应力与变形的基本特征。数值模拟表明,采动黄土层中的附加竖向应力... 渭北矿区黄土层覆盖厚度占开采深度的30%～70%,采煤沉陷规律具有特殊性。以渭北矿区大佛寺煤矿首采工作面开采为实例,利用FLAC软件分析了基岩开采沉陷引起的黄土层附加应力与变形的基本特征。数值模拟表明,采动黄土层中的附加竖向应力随着深度增加而增大,在地表附近水平向附加应力相对增量远大于竖直方向,地表变形由水平向附加应力所主导,在采空区上方产生体积压缩,在煤柱上方产生体积膨胀,地表土体单元的体积变形与水平变形及竖向变形具有相同的分布特征。本文揭示了采动黄土层变形的特殊机理,为建立厚黄土层矿区开采沉陷变形预计模型奠定了基础。 展开更多

关键词 渭北矿区 厚黄土层 开采沉陷 数值模拟 体积变形

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彬长矿区“对滑型”黄土滑坡及其形成机制 被引量：15

2

作者 孙魁 李永红 +1 位作者 刘海南 彭捷 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2989-2997,共9页

近年来由于煤炭资源的高强度开采,黄土沟壑区因采煤沉陷引发的沟谷"对滑型"滑坡发育,且滑坡规模大,稳定性差。以李前—白厢滑坡为例,在现场调查的基础上,采用数值模拟分析的方法,探讨了"对滑型"黄土滑坡的形成机制... 近年来由于煤炭资源的高强度开采,黄土沟壑区因采煤沉陷引发的沟谷"对滑型"滑坡发育,且滑坡规模大,稳定性差。以李前—白厢滑坡为例,在现场调查的基础上,采用数值模拟分析的方法,探讨了"对滑型"黄土滑坡的形成机制,总结了"对滑型"滑坡的形成条件。研究结果表明:在工作面跨沟回采过程中,上方黄土层指向采空区中心的位移向量与采煤扰动作用下沿坡体倾斜的位移向量产生动态叠加,导致"对滑型"滑坡的发生,且回采后到达一侧的坡体往往早于先到达一侧坡体滑坡;坡向与回采方向相同的一侧,滑坡类型为推移式,坡向与回采方向相反的一侧,滑坡类型为牵引式,且推移式滑坡规模往往大于牵引式滑坡。"对滑型"滑坡的形成需要具备4个主要条件:黄土坡体、沟谷地貌、采矿扰动、降雨催化。 展开更多

关键词 巨厚黄土层 采煤沉陷 地表裂缝 “对滑型”滑坡 地质灾害

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厚黄土层条件下综放开采覆岩破坏数值模拟研究 被引量：9

3

作者 戴华阳 刘继岩 +1 位作者 廉旭刚 刘吉波 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第3期1-4,共4页

厚黄土层条件下综放开采上覆岩层的破坏有其特殊性.利用离散元方法模拟某工作面开采的岩层移动过程,分析了在厚黄土层作用下岩层的破坏形态和移动轨迹,揭示了覆岩应力、位移随工作面推进的变化趋势.提出了关键层破断前后覆岩破坏的2种... 厚黄土层条件下综放开采上覆岩层的破坏有其特殊性.利用离散元方法模拟某工作面开采的岩层移动过程,分析了在厚黄土层作用下岩层的破坏形态和移动轨迹,揭示了覆岩应力、位移随工作面推进的变化趋势.提出了关键层破断前后覆岩破坏的2种结构形态:有拱结构和无拱结构.在2种结构下,厚黄土层对采空区上覆岩层应力和位移变化的影响有着显著差异.研究结果对矿区的安全生产有重要意义. 展开更多

关键词 厚黄土层 条件 综放开采 覆岩破坏 数值模拟研究 fully mechanized CAVING rock damage 上覆岩层 拱结构 离散元方法 工作面推进 工作面开采 岩层应力 移动轨迹 岩层移动 位移变化 破坏形态 结构形态 差异研究 变化趋势

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厚黄土层薄基岩综放开采地表移动规律研究 被引量：8

4

作者 郑志刚 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第4期132-134,共3页

通过对地表岩移观测资料的分析研究,获得了厚黄土层薄基岩综放开采条件下岩移参数和岩移角值,揭示了该地质采矿条件下地表移动变形的一般规律和特点。研究认为厚黄土层薄基岩综放开采条件下,地表移动变形在时间上和空间上更为集中,采空... 通过对地表岩移观测资料的分析研究,获得了厚黄土层薄基岩综放开采条件下岩移参数和岩移角值,揭示了该地质采矿条件下地表移动变形的一般规律和特点。研究认为厚黄土层薄基岩综放开采条件下,地表移动变形在时间上和空间上更为集中,采空区上方地表下沉值大,煤层上方下沉值明显较小,地表下沉系数大,水平移动系数偏小,地表下沉速度快,地表沉降活跃期短,但活跃期的累计下沉量占总沉降量的比重高。 展开更多

关键词 厚黄土层 薄基岩 综放开采 沉陷变形

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厚黄土层深部开采覆岩和地表移动规律研究

5

作者 马晓强 薛志强 尉博虎 《山东煤炭科技》 2024年第5期136-141,共6页

为了揭示黄土层深部开采条件覆岩和地表移动规律,基于孟村矿401101工作面开采地质条件,采用地表实测和数值模拟相结合的方法,分析了煤层开采过程中地表移动盆地的分布和变化特征,计算确定了下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形最大值... 为了揭示黄土层深部开采条件覆岩和地表移动规律,基于孟村矿401101工作面开采地质条件,采用地表实测和数值模拟相结合的方法,分析了煤层开采过程中地表移动盆地的分布和变化特征,计算确定了下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形最大值;揭示了厚黄土层深部开采地表沉降量小、移动变形集中、地表移动前期具有突发性沉陷特点,确定了地表活跃阶段下沉量占沉陷总量的66.8%;确定了该矿地表移动角量参数和概率积分预计参数;研究了采动覆岩的位移和应力变化规律。研究成果可为该采区后续工作面和类似采矿条件矿井的开采规划设计和采动损害控制提供有益参考。 展开更多

关键词 厚黄土层 深部开采 地表实测 移动变形规律

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相邻采空区影响下厚黄土矿区采煤沉陷规律研究 被引量：4

6

作者 贺国伟 朱永伟 +2 位作者 王涛 吴迪 郭剑 《煤矿开采》 北大核心 2019年第1期81-85,共5页

为研究相邻采空区厚黄土层采煤地表移动变形规律,以燕家河煤矿8211工作面地表移动变形实测数据为基础,分析研究了静态和动态地表沉陷变形特征、移动角参数、动态参数和预计参数。结果表明:由于相邻采空区残余变形和厚黄土层荷载作用,地... 为研究相邻采空区厚黄土层采煤地表移动变形规律,以燕家河煤矿8211工作面地表移动变形实测数据为基础,分析研究了静态和动态地表沉陷变形特征、移动角参数、动态参数和预计参数。结果表明:由于相邻采空区残余变形和厚黄土层荷载作用,地表下沉量大,移动影响范围广,最大下沉速度系数为1.638,最大下沉速度为31.8mm/d。在地表移动持续时间中,活跃阶段约占总时间的38.7%,地表沉陷量约占最大下沉量的95.9%,受厚黄土层影响,衰退阶段持续时间较长;工作面启动距为100m;工作面最大下沉速度滞后距为224.3m,滞后角为67°46′;走向和倾向拐点偏移距分别为-92.5m和197.2m。 展开更多

关键词 相邻采空区 厚黄土层 沉陷 静态与动态移动变形

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六盘山盆地黄土塬区地震采集技术研究 被引量：2

7

作者 张志林 何京国 程登峰 《石油仪器》 2013年第6期80-82,10,共3页

黄土塬地质条件非常复杂,被认为是世界级难题。宁夏南部六盘山盆地属于典型黄土塬地貌的沉积盆地。该区勘探程度低,勘探潜力大,但该区表层沉积了巨厚黄土层、深层不同构造单元差异大,在采集上需克服地表和地下的双重影响。文章分析了该... 黄土塬地质条件非常复杂,被认为是世界级难题。宁夏南部六盘山盆地属于典型黄土塬地貌的沉积盆地。该区勘探程度低,勘探潜力大,但该区表层沉积了巨厚黄土层、深层不同构造单元差异大,在采集上需克服地表和地下的双重影响。文章分析了该区地质条件以及勘探难点,并结合该区的攻关实际资料和应用的新技术、新方法,总结出一套针对该区的地震采集技术系列,可以指导该区后期地震勘探工作。 展开更多

关键词 六盘山盆地 黄土塬 巨厚黄土层 双重影响 地质条件 采集技术

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厚黄土区大采高一次采全高地表移动变形规律 被引量：2

8

作者 郑志刚 戴华阳 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第4期229-232,共4页

厚松散层下大采高一次采全高工作面开采强度大,回采率高,地表沉陷变形和岩移参数有其自身特点和规律。为研究大采高工作面地表移动变形规律,在王庄煤矿8101工作面上方设置了地表移动观测站。通过对观测资料的分析研究,揭示了厚黄土覆盖... 厚松散层下大采高一次采全高工作面开采强度大,回采率高,地表沉陷变形和岩移参数有其自身特点和规律。为研究大采高工作面地表移动变形规律,在王庄煤矿8101工作面上方设置了地表移动观测站。通过对观测资料的分析研究,揭示了厚黄土覆盖区、厚煤层一次采全高条件下地表沉陷变形特征,获得了该地质采矿条件下地表岩移预计参数和各种角值参数,分析了地表裂缝的发育、分布特征、裂缝宽度和深度等规律。与综放开采条件下的观测成果相比,大采高一次采全高工作面地表移动变形更加剧烈,沉陷过程在空间上和时间上更加集中,对地面建构筑物的影响更为显著。 展开更多

关键词 厚黄土层 大采高 地表移动 岩移参数 观测站

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基于数值模拟的厚黄土煤炭开采区冒裂带高度研究 被引量：1

9

作者 董震雨 王双明 侯恩科 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期186-192,共7页

陕北黄土高原煤矿区覆盖着厚黄土层且水资源短缺,为了指导其安全生产和水资源保护,以黄陵二号矿为例,应用多种方法研究冒裂带发育高度,以期得出较优的预测方法,并得出黄陵矿区适合的裂采比.研究主要利用有限差分软件(FLAC3D)进行数值模... 陕北黄土高原煤矿区覆盖着厚黄土层且水资源短缺,为了指导其安全生产和水资源保护,以黄陵二号矿为例,应用多种方法研究冒裂带发育高度,以期得出较优的预测方法,并得出黄陵矿区适合的裂采比.研究主要利用有限差分软件(FLAC3D)进行数值模拟,由于厚黄土自重影响基岩开采沉陷,计算中使用了厚黄土有效载荷对应的等效开采宽度.研究还应用了经验公式计算法和实际钻探测量法,对比实际钻探测量数据,数值模拟结果与其较为一致,而经验公式计算结果则小得多.因此在黄陵厚黄土层煤矿区,经验公式并不适用,而数值模拟则较为准确.通过综合分析计算结果,得出黄陵二号矿适合的裂采比为28,并应用裂采比对黄陵二号矿首采区顶板突水危险性进行了分区预测,为其水害的预防和控制提供了参考. 展开更多

关键词 黄土高原 厚黄土层 冒裂带 FLAC3D 经验公式 突水危险性 分区预测

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采动影响下厚黄土层沉陷规律研究 被引量：1

10

作者 刘义新 廉玉广 李少刚 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第4期12-14,共3页

采动影响下厚黄土层沉陷规律研究对指导矿区进行"三下"压煤开采设计和完善开采沉陷预计理论等工作具有重要意义。为得到采动影响下厚黄土层沉陷规律,以阳湾沟煤矿6204工作面采动影响下上覆厚黄土层为研究对象,采用钻孔电视探... 采动影响下厚黄土层沉陷规律研究对指导矿区进行"三下"压煤开采设计和完善开采沉陷预计理论等工作具有重要意义。为得到采动影响下厚黄土层沉陷规律,以阳湾沟煤矿6204工作面采动影响下上覆厚黄土层为研究对象,采用钻孔电视探测和多点位移传感器实时监测等方法,探测黄土层内裂隙分布情况以及黄土层内部采动沉陷规律。结果表明:厚黄土层完整性好,内部无明显裂隙;厚黄土层近于整体下沉,且其下沉值近似等于地表下沉值,黄土层与地表同步运动。 展开更多

关键词 开采沉陷规律 厚黄土层 采动裂隙

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巨厚黄土层宽条带开采地表移动规律及参数优化 被引量：16

11

作者 余学义 郭文彬 +1 位作者 赵兵朝 刘樟荣 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第4期6-10,共5页

为了有效地控制地表移动变形以保护地表建筑物,保证煤炭资源的采出率,最大限度地减小开采损害的影响,应用宽条带开采方案,以彬长矿区的采矿地质条件为工程背景,研究厚黄土层下开采的地表移动规律。通过在开采区域地表布设监测点的方法,... 为了有效地控制地表移动变形以保护地表建筑物,保证煤炭资源的采出率,最大限度地减小开采损害的影响,应用宽条带开采方案,以彬长矿区的采矿地质条件为工程背景,研究厚黄土层下开采的地表移动规律。通过在开采区域地表布设监测点的方法,结合亭南煤矿现场观测实测数据并对其进行理论分析,描述了深部大采深宽条带开采的地表移动规律,给出了彬长矿区地表移动变形的重要参数,主要影响半径为295 m,主要影响范围角正切值为1.93,地表沉陷范围343 m,边界角为58.96°。运用概率积分和威尔逊理论得出该矿区多个条带工作面开采时,煤柱宽度和采出宽度的最佳匹配计算方法,基于协调开采原则得出了合理的条带开采参数。结果表明,将研究得到的地表移动参数应用于生产实践取得了良好效果,所得的地表移动参数对该矿区具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 巨厚黄土层 深部开采 宽条带开采 地表移动 概率密度函数法

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辛置煤矿间歇开采岩移机理及沉陷规律研究 被引量：6

12

作者 李春意 崔希民 马爱阳 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期1396-1406,1413,共12页

为了研究巨厚黄土层下间歇开采岩移机理及地表沉陷规律,基于辛置煤矿的地质采矿条件,对条带开采煤柱的稳定性进行了理论分析,得到了倾斜煤层煤柱稳定性的判别函数;采用UDEC数值分析方法反演了百亩沟村庄下前期条带开采覆岩及地表沉陷特... 为了研究巨厚黄土层下间歇开采岩移机理及地表沉陷规律,基于辛置煤矿的地质采矿条件,对条带开采煤柱的稳定性进行了理论分析,得到了倾斜煤层煤柱稳定性的判别函数;采用UDEC数值分析方法反演了百亩沟村庄下前期条带开采覆岩及地表沉陷特征,揭示了岩层移动的机理,获取了研究区域主断面的地表沉陷值。隔离煤柱回收后,依据现场实测数据,分析了间歇开采地表动态和静态地表沉陷特征,求取了地表移动角值参数和概率积分预计参数。研究结果表明,前期条带开采煤柱能够形成稳定的核区,煤柱安全系数为2.34,关键层不破断,地表最大下沉217 mm,最大水平拉伸变形为0.41 mm/m,小于窑洞的Ⅰ级抗拉伸水平变形的临界值。间隔煤柱回采后,地表移动初始期和活跃期偏短累计219 d,最大下沉点下沉量与下沉时间服从负指数函数关系;地表终态最大下沉1 537 mm,水平拉伸变形为3.98 mm/m,地表建(构)筑物所受的采动损坏程度超过了Ⅱ级。间歇开采后地表沉陷下沉系数为0.74,开采影响传播角系数为0.6。 展开更多

关键词 巨厚黄土层 间歇开采 岩移规律 煤柱

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浅埋厚黄土层下综放工作面过沟谷强来压机理分析 被引量：2

13

作者 张亮 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第9期26-28,共3页

通过矿压分析、理论计算深入研究了千树塔煤矿13302工作面过沟谷区域时的冲击来压。研究结果表明:过沟谷强来压常发生在进入沟谷中部和底部阶段。通过建立沟谷下"非对称压力拱"结构力学模型,得出过沟谷时形成稳定压力拱的条件... 通过矿压分析、理论计算深入研究了千树塔煤矿13302工作面过沟谷区域时的冲击来压。研究结果表明:过沟谷强来压常发生在进入沟谷中部和底部阶段。通过建立沟谷下"非对称压力拱"结构力学模型,得出过沟谷时形成稳定压力拱的条件:沟谷允许最大深度与黄土层厚度、周期来压步距、黄土摩擦因数成正比,与压力拱高度和侧压系数成反比;当工作面向沟谷推进过程中,沟谷深度逐渐增加,当超过允许最大深度时,压力拱会突然失稳,沟谷段上覆黄土载荷层给基本顶造成冲击,这是造成浅埋薄基岩厚黄土层下过沟谷冲击来压的主要原因。 展开更多

关键词 浅埋厚黄土层 综放工作面 过沟强来压

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