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深部开采对覆岩破坏移动规律的实验研究 被引量:16
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作者 王志国 周宏伟 +2 位作者 谢和平 左建平 王怀文 《实验力学》 CSCD 北大核心 2008年第6期503-510,共8页
根据淮南矿业集团潘一矿2171(1)工作面开采实践,采用相似材料模拟实验。利用电子经纬仪与数字散斑相关方法相结合监测位移,分析研究了采场上覆岩层的"三带"特征及分布规律,上覆岩层移动发展趋势、演化规律、存在范围及形态,... 根据淮南矿业集团潘一矿2171(1)工作面开采实践,采用相似材料模拟实验。利用电子经纬仪与数字散斑相关方法相结合监测位移,分析研究了采场上覆岩层的"三带"特征及分布规律,上覆岩层移动发展趋势、演化规律、存在范围及形态,以及与开采宽度的关系。结果表明:一定采宽后顶板垮落规律显著,断层下顶板周期断裂步距减小;岩层下沉系数与岩层高度和采厚比成线性关系,上覆岩层沉降具有非对称性;离层裂隙的发生、扩展、闭合受关键岩层的影响和控制。数据分析还表明,数字散斑相关方法具有较高的精度,这一新的研究方法引入,丰富了上覆岩层活动规律的研究手段。本文结果可为指导工程实践提供重要理论依据。 展开更多
关键词 深部开采 岩层移动 相似模拟实验 数字散斑相关方法
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近距离下煤层上覆岩层裂隙发育规律与上行开采研究
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作者 张志勇 刘媛媛 李延锋 《煤炭工程》 北大核心 2024年第1期113-118,共6页
针对上行开采覆岩运动可能会使上覆煤层的整体性遭到破坏,造成上覆煤层无法开采的技术难题,以某矿9煤工作面开采对上覆5煤的影响为工程背景,采用理论分析、数值模拟、相似材料模拟等手段,研究了近距离煤层下煤开采后上覆岩层覆岩破坏情... 针对上行开采覆岩运动可能会使上覆煤层的整体性遭到破坏,造成上覆煤层无法开采的技术难题,以某矿9煤工作面开采对上覆5煤的影响为工程背景,采用理论分析、数值模拟、相似材料模拟等手段,研究了近距离煤层下煤开采后上覆岩层覆岩破坏情况、岩层裂隙发育规律及工作面矿压显现规律等问题,得到如下结论:近距离煤层下伏9煤开采后上覆岩层塑性区范围,其中三带判别法得垮落带高度平均9 m,导水裂隙带高度36 m;比值分析法K为19.99,大于中硬岩层7.5;围岩平衡法得上覆5煤安全开采的必要层间距为45 m,远小于5煤与9煤层间距60 m;数值模拟表明,近距离煤层下伏9煤工作面开采后上覆5煤位于下煤层开采后形成的塑性区域内,在留设保护煤柱区域内不会存在应力集中现象;相似模拟表明,近距离下伏9煤开采后,5煤最大下沉值为10 mm,模型垮落带高度基本在15 cm左右,符合矿山压力及覆岩运动发展规律;该矿近距离下伏9煤开采后上覆5煤开采是可行的。 展开更多
关键词 近距离煤层 行开采 理论分析 模拟研究 岩层移动
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马堡煤矿高位钻孔布置参数的优化分析 被引量:5
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作者 赵丹 王明玉 +1 位作者 贾进章 高鑫浩 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第2期127-135,共9页
为减少高瓦斯煤层的瓦斯灾害,提高高位钻孔瓦斯抽采效率,通过分析计算出马堡煤矿15#煤层上覆岩层移动"三带"高度,即:马堡煤矿15203工作面冒落带高度为10.06~14.46 m,裂隙带高度为38.75~49.95 m.再利用COMSOL数值模拟软件对高... 为减少高瓦斯煤层的瓦斯灾害,提高高位钻孔瓦斯抽采效率,通过分析计算出马堡煤矿15#煤层上覆岩层移动"三带"高度,即:马堡煤矿15203工作面冒落带高度为10.06~14.46 m,裂隙带高度为38.75~49.95 m.再利用COMSOL数值模拟软件对高位钻孔的仰角、方位角、钻孔长度等因素进行模拟分析,并将确定的高位钻孔最佳布置参数在15203工作面进行工业试验.结果表明:数值模拟高位钻孔最佳布置参数为钻孔倾角宜控制在9°~12°,方位角以30°~45°为宜,钻孔长度为150 m;现场试验高位钻孔最佳布置参数为倾角在8°~11°,夹角在30°~42°,钻孔长度在145~155m,实测数据与模拟结果基本保持一致,为其他低渗透高瓦斯煤层的高位钻孔优化布设提供了参考价值. 展开更多
关键词 高位钻孔 岩层移动 COMSOL数值模拟 优化布置 瓦斯抽采治理
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急倾斜特厚煤层水平分段开采煤岩应力演化规律数值模拟研究 被引量:4
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作者 陈建强 王世斌 +1 位作者 常博 王刚 《煤炭工程》 北大核心 2022年第1期101-106,共6页
急倾斜特厚煤层赋存条件非常特殊,为揭示急倾斜特厚煤层开采过程中灾害的致灾机理,基于COMSOL Multiphysics数值模拟软件对乌东煤矿45#急倾斜特厚煤层水平分段开采条件下,岩体及煤体的应力演化规律进行数值模拟研究,研究结果表明:煤层... 急倾斜特厚煤层赋存条件非常特殊,为揭示急倾斜特厚煤层开采过程中灾害的致灾机理,基于COMSOL Multiphysics数值模拟软件对乌东煤矿45#急倾斜特厚煤层水平分段开采条件下,岩体及煤体的应力演化规律进行数值模拟研究,研究结果表明:煤层顶板附近的岩层应力较大,靠近煤层底板处的岩层应力变化不大;覆岩局部区域内产生了应力集中现象;工作面煤体的应力集中多分布在靠近顶板处的煤体,而靠近底板处的煤体其应力集中程度较顶板小;工作面煤体的轴向应力的分布分为塑性区、弹性区和原岩应力区三个区,工作面煤体沿走向方向上的侧向应力随距离工作面的距离增加而减小。 展开更多
关键词 急倾斜煤层 特厚煤层 水平分段开采 岩层移动 应力演化规律
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近距离煤层开采覆岩裂缝发育演化机理 被引量:2
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作者 李勇 《内蒙古煤炭经济》 2018年第19期134-135,共2页
本文以某矿近距离煤层开采地质条件为例,研究近距离煤层开采的上覆岩层移动断裂发育机理。结果表明,上覆岩层最大裂缝高度在2煤层上方33. 6 m,沿2煤层条带开采工作面两侧的上覆岩层裂缝充分发育。留设了宽18m的煤柱作为保护煤柱,这是因... 本文以某矿近距离煤层开采地质条件为例,研究近距离煤层开采的上覆岩层移动断裂发育机理。结果表明,上覆岩层最大裂缝高度在2煤层上方33. 6 m,沿2煤层条带开采工作面两侧的上覆岩层裂缝充分发育。留设了宽18m的煤柱作为保护煤柱,这是因为在10煤层的开采过程中,上覆岩层裂缝未发育到2煤层底部,上覆岩层裂缝最大高度为2煤层的40. 1m以上,可有效控制近距离煤层开采地表沉陷。 展开更多
关键词 近距离煤层 岩层移动 岩裂缝发育 保护煤柱
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大埋深条件下地表沉陷规律相似模拟研究 被引量:2
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作者 刘文静 屈晓荣 +1 位作者 杨栋 朱少杰 《山西煤炭》 2012年第2期41-43,54,共4页
以山西河东煤田北部某大埋深煤矿为研究对象,采用相似材料模拟实验,分析了受采动影响的采场上覆岩层移动变形规律以及地表移动变形规律。结果表明,采动结束后的上覆岩层依次形成垮落带、裂隙带、弯沉带;采空区上方地表形成一个比采空区... 以山西河东煤田北部某大埋深煤矿为研究对象,采用相似材料模拟实验,分析了受采动影响的采场上覆岩层移动变形规律以及地表移动变形规律。结果表明,采动结束后的上覆岩层依次形成垮落带、裂隙带、弯沉带;采空区上方地表形成一个比采空区大得多的下沉盆地,并从地表移动的力学过程及工程技术问题的需要出发,地表移动及变形采用下沉、水平移动、倾斜、曲率、水平变形来描述下沉盆地的动力学状态。 展开更多
关键词 深部开采 相似模拟 岩层移动 地表移动与变形
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全采全充工作面矿压显现规律研究
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作者 祁越峰 《内蒙古煤炭经济》 2019年第13期25-26,共2页
本文主要研究了充填工作面矿压显现规律及其上覆岩层移动,研究方法采用实验室相似模拟,得出充填工作面矿压显现没有垮落式开采矿压显现明显,主要表现在充填工作面前方应力集中系数相对较小、上覆岩层经过充填开采后不会产生垮落带,上覆... 本文主要研究了充填工作面矿压显现规律及其上覆岩层移动,研究方法采用实验室相似模拟,得出充填工作面矿压显现没有垮落式开采矿压显现明显,主要表现在充填工作面前方应力集中系数相对较小、上覆岩层经过充填开采后不会产生垮落带,上覆岩层移动主要以弯曲下沉为主,有裂隙带的产生,充填工作面无明显的初次来压及周期来压。 展开更多
关键词 充填工作面 矿压显现规律 相似模拟 岩层移动
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煤矿采煤工作面采空区的上覆岩层移动和破坏过程的观测探讨
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作者 刘祝福 《黑龙江科技信息》 2016年第33期172-172,共1页
为了解采空区上覆岩层移动的基本规律,掌握其运动的时间、强度及对工作面矿压显现的影响程度,则需直接对上覆各部分岩层的移动过程和破坏过程进行观测。主要研究了钻孔电视观测法的观测钻孔的布置、观测仪器扣设备、观测方法。钻孔深部... 为了解采空区上覆岩层移动的基本规律,掌握其运动的时间、强度及对工作面矿压显现的影响程度,则需直接对上覆各部分岩层的移动过程和破坏过程进行观测。主要研究了钻孔电视观测法的观测钻孔的布置、观测仪器扣设备、观测方法。钻孔深部基点观测法的测孔的布置与基点的安设、观测方法及观测资料的整理与分析等采煤技术问题。 展开更多
关键词 采煤工作面 采空区 岩层移动 破坏 观测
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