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下凹地形下采空区处理方案的相似模拟研究 被引量：21
1
作者 李俊平 周创兵 李向阳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期581-586,共6页
木架山露天开采结束后,形成了下凹地形。非法开采在井下形成了3.75×105 m2的采空区。为了避免冲击地压隐患,防止非法采矿,提出用矿柱崩落法处理木架山143#剖面附近的采空区。由于有限元适用于弹塑性介质,不能确定垮落角和移动角。... 木架山露天开采结束后,形成了下凹地形。非法开采在井下形成了3.75×105 m2的采空区。为了避免冲击地压隐患,防止非法采矿,提出用矿柱崩落法处理木架山143#剖面附近的采空区。由于有限元适用于弹塑性介质,不能确定垮落角和移动角。借助相似模拟试验,研究了顶板自然垮落的最小跨度、移动角和垮落角。研究表明:应用110 m的极限跨度可确保含磷白云岩及白云岩顶板自然塌落,处理之后地表岩体移动不明显。若全部崩倒上部大矿柱,顶板跨度将达到140 m,会导致78°与65°的垮落角,地表移动角达64.4°。相似模拟的极限跨度介于有限元与本文所给公式之间所得结果。 展开更多
关键词 采矿工程 采空区处理 矿柱崩落 移动角 垮落角 有限元
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近浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律研究 被引量：11
2
作者 唐辉 《煤矿安全》 北大核心 2017年第7期49-51,56,共4页
为掌握榆神矿区近浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律,选取区内某矿N1200大采高综采工作面为研究对象,开展了相似材料物理模型实验研究及现场实测分析。研究表明,N1200工作面初次来压步距为56 m,周期来压步距平均为15.8 m,支架平均工作阻... 为掌握榆神矿区近浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律,选取区内某矿N1200大采高综采工作面为研究对象,开展了相似材料物理模型实验研究及现场实测分析。研究表明,N1200工作面初次来压步距为56 m,周期来压步距平均为15.8 m,支架平均工作阻力4 843 kN,动载系数最大1.95,支架工作阻力达到9 739 kN即可满足现场需求;由于受到上覆双关键层叠合破断的影响,工作面呈现大小周期来压现象,小周期来压时岩层垮落角以主关键层为界呈上大下小分布,大周期来压时动载系数及超前支承压力峰值均增大。 展开更多
关键词 近浅埋煤层 物理模型实验 垮落角 关键层 矿压显现
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综放面水力压裂切顶优化村庄保护煤柱宽度实践 被引量：2
3
作者 李铭 《煤》 2023年第8期95-98,共4页
建筑物下的特殊开采一直是我国煤炭领域的关键问题,在保证安全的前提下,为了提高煤炭采出率,利用理论分析与现场试验的方法,研究水力压裂对优化停采线位置的合理性。研究结果表明,利用水力压裂技术,可有效减小地表沉降量,实现对村庄建... 建筑物下的特殊开采一直是我国煤炭领域的关键问题,在保证安全的前提下,为了提高煤炭采出率,利用理论分析与现场试验的方法,研究水力压裂对优化停采线位置的合理性。研究结果表明,利用水力压裂技术,可有效减小地表沉降量,实现对村庄建筑物的保护,可对类似地质条件的工作面提供有效借鉴。 展开更多
关键词 水力压裂 垮落角 碎胀系数 保护煤柱 切顶优化
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活鸡兔井综放工作面顶煤冒放性影响因素分析 被引量：4
4
作者 朱拴刚 王宁 《中国矿业》 2021年第S01期364-368,共5页
针对活鸡兔井1-2煤层下分层过采空区综放工作面采用放顶煤开采方法的合理性验证问题,本文通过查阅资料并结合活鸡兔井地质条件,概述对顶煤冒放性起主要影响作用的5大因素条件,并进行理论分析和公式计算,得到1-2煤层下分层顶煤垮落角为37... 针对活鸡兔井1-2煤层下分层过采空区综放工作面采用放顶煤开采方法的合理性验证问题,本文通过查阅资料并结合活鸡兔井地质条件,概述对顶煤冒放性起主要影响作用的5大因素条件,并进行理论分析和公式计算,得到1-2煤层下分层顶煤垮落角为37°,大小适宜,煤层硬度系数f相对较小;煤层夹矸厚度较小,对顶煤冒落无影响;顶煤厚度小于4.4m;采放比为1∶0.3~1;现场矿压显现较剧烈,且动载系数大于1.2。结合模拟结果,综合分析可得到活鸡兔井1-2煤层下分层的顶煤冒放性良好,适合应用放顶煤开采方法。 展开更多
关键词 顶煤冒放性 垮落角 采放比 煤层裂隙 综放工作面
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顶板垮落高度和垮落角对采场支承压力的影响研究 被引量：2
5
作者 陈亮 邹高鹏 +3 位作者 李佳音 张宝安 舒芹 赵宝友 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第S2期62-66,共5页
采用数值模拟方法,对2种工况下回采煤层进行人工放顶,顶板垮落高度H=8 m不变,垮落角α=30°~90°;垮落角α=45°不变,垮落高度H为煤层厚度的0.5~4.0倍,这2种工况进行了数值模拟研究,从煤岩体支承压力峰值、支承压力峰值区... 采用数值模拟方法,对2种工况下回采煤层进行人工放顶,顶板垮落高度H=8 m不变,垮落角α=30°~90°;垮落角α=45°不变,垮落高度H为煤层厚度的0.5~4.0倍,这2种工况进行了数值模拟研究,从煤岩体支承压力峰值、支承压力峰值区位置、支承压力峰值区体积及体积比等方面,研究了工作面采空区人工放顶的顶板垮落高度和垮落角对采场超前支承压力分布规律的影响,结果表明:采空区人工放顶的顶板垮落高度和垮落角均不同程度地影响着采场支承压力的分布规律,当采空区上方基本顶刚好完全垮落且垮落角为60°~70°时,最有利于该煤层的安全回采,研究成果可以为类似工程的顶板管理及矿山动力灾害防治提供参考。 展开更多
关键词 采空区顶板 垮落高度 垮落角 支承压力
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水平应力对顶板跨落角的影响及应用 被引量：3
6
作者 石占山 梁冰 +1 位作者 孙维吉 施永威 《实验力学》 CSCD 北大核心 2017年第4期543-550,共8页
为得到水平应力对顶板垮落角的影响,进而确定高位抽采钻孔布孔参数,采用理论分析及相似材料模拟实验的方法进行了研究。首先依据基本顶断裂位置围岩结构力学模型,将顶板岩层假设为梁结构,得到单一岩梁在不同水平应力作用下的断裂线位置... 为得到水平应力对顶板垮落角的影响,进而确定高位抽采钻孔布孔参数,采用理论分析及相似材料模拟实验的方法进行了研究。首先依据基本顶断裂位置围岩结构力学模型,将顶板岩层假设为梁结构,得到单一岩梁在不同水平应力作用下的断裂线位置变化规律。然后将各岩梁的断裂线位置叠加组合,得到水平应力对垮落角发育的影响。为验证理论分析结果,以水平应力值为影响因素设计了三组不同水平应力值条件下的双向加载相似材料模拟实验,得到了不同水平应力值对应的垮落角。研究结果表明:顶板垮落角由各岩梁断裂线位置决定。地基系数较小时,断裂线与地基初始接触位置距离随水平应力的增加表现为先减小后增加,垮落角变化规律同样为先减小后增加,但减小不明显;当地基系数增加时,随水平应力增加,断裂线与地基初始接触位置的距离减小趋势逐渐消除,仅表现为增加趋势,垮落角变化同样表现为增加趋势。现场应用表明,采用双向加载模型得到的垮落角对钻孔布置参数进行优化,优化后钻场抽采浓度及高浓度抽采时间均得到提高。 展开更多
关键词 水平应力 断裂线位置 垮落角 相似材料模拟
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建筑物下“采-充-留”协调开采相似材料模拟对比分析 被引量：3
7
作者 廖孟光 刘正佳 《中国矿业》 北大核心 2020年第3期88-93,共6页
针对建筑物下压煤采出率低、采动损害等问题,对“采-充-留”协调开采法进行深入研究。以钱家营矿七采区为研究对象,以相似模型试验为研究手段,首先使用“采-充-留”方法模拟开采7煤层和12煤层,然后与全采进行对比分析。实验结果表明,7... 针对建筑物下压煤采出率低、采动损害等问题,对“采-充-留”协调开采法进行深入研究。以钱家营矿七采区为研究对象,以相似模型试验为研究手段,首先使用“采-充-留”方法模拟开采7煤层和12煤层,然后与全采进行对比分析。实验结果表明,7煤层和12煤层“采-充-留”协调开采后,覆岩导水裂缝带发育高度为17 m,垮落角为59°和64°,开采扰动后松散层压缩量为1.34 mm/m,地表下沉率为0.11,各指标均小于全采后的情况。研究结果表明,“采-充-留”协调开采法既提高了压煤的采出率,又在一定程度上控制了上覆岩层及地表的变形,能有效减少地表设施的损害。 展开更多
关键词 “采-充-留”协调开采 相似材料模型 垮落角 下沉系数
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多煤层开采垂直应力场影响因素分析 被引量：2
8
作者 金洋 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2017年第3期80-83,共4页
受层间扰动影响,多煤层开采垂直应力分布复杂。以有限元软件FLAC为基础,利用数值模拟方法,结合理论分析,研究了煤层间距、垮落角和岩层横观各向同性对多煤层开采下覆岩层垂直应力重新分布的影响。结果表明:煤层相距越近,垮落角越小,层... 受层间扰动影响,多煤层开采垂直应力分布复杂。以有限元软件FLAC为基础,利用数值模拟方法,结合理论分析,研究了煤层间距、垮落角和岩层横观各向同性对多煤层开采下覆岩层垂直应力重新分布的影响。结果表明:煤层相距越近,垮落角越小,层间扰动越明显,煤柱下方岩层垂直应力集中现象越严重;横观各向同性增强了岩层传递力的特性,改变了垂直应力曲线形状。 展开更多
关键词 Wilson公式 多煤层开采 垮落角 横观各向同性
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西马矿1312采面矸石垛充填管理顶板相似材料模拟实验
9
作者 孔祥义 董学农 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2001年第6期20-22,共3页
通过对 1 31 2采面相似材料模拟试验 ,观测上覆岩层的变化及破坏规律 ,即冒落带、裂隙带、岩层垮角等值变化 。
关键词 相似材料模拟 初次采压 周期采压 瓦斯突出 垮落角 顶板管理 冒落带 裂隙带 矸石垛充填
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综放开采顶煤垮落角对放煤规律影响研究
10
作者 杨大鹏 李新源 +2 位作者 郭宇 潘卫东 吴仁伦 《煤炭工程》 北大核心 2021年第9期83-88,共6页
为研究散体顶煤在顶煤垮落角(未破碎顶煤)影响下的放出规律,借助离散元软件,将破碎后的顶煤简化为六边形不规则块体,分别研究了顶煤在不同垮落角下的放出规律。结果表明,当顶煤垮落角θ≤75°时,顶煤放出率随θ增大而增加,随后在θ=... 为研究散体顶煤在顶煤垮落角(未破碎顶煤)影响下的放出规律,借助离散元软件,将破碎后的顶煤简化为六边形不规则块体,分别研究了顶煤在不同垮落角下的放出规律。结果表明,当顶煤垮落角θ≤75°时,顶煤放出率随θ增大而增加,随后在θ=90°时迅速减少,而后随θ增大逐渐增加。顶煤放出率在θ=75°时达到最大为81.0%,在θ=60°及θ=90°时最小为70%。针对不同顶煤垮落角,放煤工艺的优化应综合考虑煤矸分界面与放出体形态及其位置关系,综合控制不同放煤阶段的放煤量与含矸率。 展开更多
关键词 综放开采 顶煤垮落角 煤矸分界面 放出体
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