以煤体结构为基础的煤与瓦斯突出简化力学模型 被引量：15

1

作者 杨陆武 彭立世 《焦作工学院学报》 1997年第2期57-62,67,共7页

从能量的角度分析计算了煤与瓦斯突出中作用于煤体的动力和煤体本身的阻力，建立了以煤体结构为基础的煤与瓦斯突出简化力学模型，定量讨论了煤与瓦斯突出的力学过程。

关键词 煤体结构 瓦斯突出 力学模型 构造煤 煤突出

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采场前方应力分布参数的分析与模拟计算 被引量：17

2

作者 刘俊杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期743-747,共5页

从微观岩体力学模型入手,分析了采场前方应力集中峰位置分布计算公式中的煤体强度a0,应力集中系数k和摩擦因素fs等3个关键参数,指出它们是随着工作面推进而动态变化的参数;确定了公式中a0在不同区段的取值(如破坏区、塑性区和弹性区依... 从微观岩体力学模型入手,分析了采场前方应力集中峰位置分布计算公式中的煤体强度a0,应力集中系数k和摩擦因素fs等3个关键参数,指出它们是随着工作面推进而动态变化的参数;确定了公式中a0在不同区段的取值(如破坏区、塑性区和弹性区依次取值为σc*,σ-c和σc)和计算公式,指出σc*,σ-c和σc等3个值之间存在过渡数值.在此基础上,进行了相关模拟计算和对比分析,结果显示,工作面推进过程中出现的破碎区宽度大于塑性区宽度. 展开更多

关键词 采煤工作面 动态变化参数 煤体强度 应力集中峰位置

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煤层气开发地质单元划分及开发方式优化--以沁水盆地郑庄区块为例 被引量：15

3

作者 吴雅琴 邵国良 +3 位作者 徐耀辉 王乔 刘振兴 帅哲 《岩性油气藏》 CSCD 北大核心 2016年第6期125-133,共9页

为了找出不同煤储层条件下煤层气的最优开发方式,结合静态地质资料与动态生产资料,利用数值模拟技术,对郑庄区块煤层气单井产能主控因素进行了分析,并对开发地质单元进行了划分及开发方式的优化。结果表明,区域性的单井产量差异是由于... 为了找出不同煤储层条件下煤层气的最优开发方式,结合静态地质资料与动态生产资料,利用数值模拟技术,对郑庄区块煤层气单井产能主控因素进行了分析,并对开发地质单元进行了划分及开发方式的优化。结果表明,区域性的单井产量差异是由于水力压裂技术与煤储层地质特征不匹配造成的,单井产量受煤体结构、解吸压力及地应力等地质因素的控制;郑庄区块可划分为4类开发地质单元,其中Ⅰ类和Ⅱ类开发地质单元适合直井的开发方式,Ⅲ类和Ⅳ类开发地质单元适合多分支水平井的开发方式。Ⅰ类开发地质单元最优直井井距为280 m,单井具有2 000 m3/d以上的产气能力,收益率为10.8%,经济效益好;Ⅱ类开发地质单元最优直井井距为240 m,单井具有800~2 000 m3/d的产气能力,收益率为10.2%,经济效益较好;Ⅲ类开发地质单元最优分支间距为80 m,单井具有3 000 m3/d的产气能力,收益率为7.2%,经济效益较好;Ⅳ类开发地质单元最优分支间距为60 m,单井具有3 200 m3/d的产气能力,但收益率仅为3.1%,经济效益差,不具备投资价值,需等待工程技术提高后进行开发。 展开更多

关键词 煤层气 开发地质单元 煤体结构 解吸压力 地应力 郑庄区块 沁水盆地

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厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度优化研究 被引量：11

4

作者 高林生 邓广哲 +1 位作者 索永录 邱海涛 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2022年第12期1-6,共6页

厚煤层放顶煤开采实践中,区段煤柱留设宽度与巷道围岩的稳定性相关性极大,区段煤柱留设较小时巷道围岩稳定性较差,受回采影响易发生巷帮外挤、顶板冒落等事故,而煤柱宽度留设过大则造成资源极大浪费。以高河煤矿西一盘区为工程背景,理... 厚煤层放顶煤开采实践中,区段煤柱留设宽度与巷道围岩的稳定性相关性极大,区段煤柱留设较小时巷道围岩稳定性较差,受回采影响易发生巷帮外挤、顶板冒落等事故,而煤柱宽度留设过大则造成资源极大浪费。以高河煤矿西一盘区为工程背景,理论分析了巷道围岩变形大的原因,采用数值模拟的方法研究了采空区侧向的应力分布特征、位移变形规律、破坏特征。现场监测数据表明,工作面超前90 m范围外围岩变形缓慢,巷道顶底板及两帮最大变形量均小于50 mm,超前工作面90 m的影响范围内,巷道受到超前集中应力影响而变形剧烈;巷道顶、底板移近量最大为848 mm,两帮移近量最大为583 mm,区段煤柱优化后,巷道变形较优化前有了显著的降低,巷道顶、底板移近量降低了43.76%,两帮移近量降低了35.93%,综合考虑资源回收、巷道稳定性、次生灾害控制等因素,确定厚煤层综放工作面区段煤柱宽度为32 m。 展开更多

关键词 综放开采 煤柱宽度 煤体稳定性 围岩应力

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高温高压金属密封球阀厚壁阀体应力分析 被引量：8

5

作者 孙丰位 贺乐全 +3 位作者 陈群 柯一杭 陈敬秒 吴建东 《阀门》 2018年第2期11-13,38,共4页

论述了高温高压金属密封球阀厚壁阀体计算分析复杂的特点,介绍了常温和高温工况时采用理论推导及有限元分析对厚壁阀体计算的方法,导出了厚壁阀体应力计算公式及受力仿真分析结果,探讨了不同试验方法的差异。

关键词 球阀 煤液化 阀体 高温 应力 有限元

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鄂尔多斯盆地不同割理方向煤岩应力敏感性研究 被引量：7

6

作者 任飞 李辛子 张遂安 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第11期21-25,共5页

煤层气开发过程中煤岩应力敏感性对渗透率产生影响,而渗透率的变化直接决定着煤层气资源商业开采的成败。试验测定了鄂尔多斯盆地老坑口矿井煤岩在平行面割理、垂直面割理及垂直层理面3个不同方向的渗透率随有效应力变化情况,对比分析... 煤层气开发过程中煤岩应力敏感性对渗透率产生影响,而渗透率的变化直接决定着煤层气资源商业开采的成败。试验测定了鄂尔多斯盆地老坑口矿井煤岩在平行面割理、垂直面割理及垂直层理面3个不同方向的渗透率随有效应力变化情况,对比分析了增压过程和降压过程中不同割理方向煤岩应力敏感性差异。结果表明:不同割理方向煤岩应力敏感强烈阶段有所不同,平行面割理方向应力敏感强烈阶段集中在有效应力小于8 MPa,垂直面割理及垂直层理面则分别在6和4 MPa附近;鉴于煤层气井排采中储层应力敏感效应的影响,提出动液面在接近煤层中深200 m后,谨慎降液排采,同时建议实施减小渗透率降低幅度和时间的排采;基于平行面割理方向煤岩渗透率更有优势,因此,井网长轴平行面割理方向是井网部署合理方向。 展开更多

关键词 煤岩体 应力敏感 割理方向 渗透率损失 煤层气井排采 井网优化

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厚煤层大倾角工作面煤体应力实测及煤柱合理宽度分析 被引量：6

7

作者 张西寨 王文林 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第10期168-172,共5页

厚煤层工作面开采与一般厚度煤层开采不同,其一次采出厚度增高,使得上覆岩层回转运动空间加大,容易诱发较为剧烈的矿山压力显现。基于此,对下沟煤矿201厚煤层工作面煤体应力监测,监测结果表明:工作面支承压力影响范围约在工作面前方101... 厚煤层工作面开采与一般厚度煤层开采不同,其一次采出厚度增高,使得上覆岩层回转运动空间加大,容易诱发较为剧烈的矿山压力显现。基于此,对下沟煤矿201厚煤层工作面煤体应力监测,监测结果表明:工作面支承压力影响范围约在工作面前方101 m,明显影响范围为52.9 m,剧烈影响范围为32.4 m;工作面留设20 m区段煤柱处于应力峰值以内,但从回收资源角度来看,可以进一步缩小煤柱尺寸。根据数值模拟计算结果,结合工作面支承压力分布规律,工作面区段煤柱的合理尺寸为7 m。 展开更多

关键词 厚煤层 区段煤柱 煤体应力 现场实测 支承压力 上覆岩层

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煤体加载过程中声波波速变化规律实验研究 被引量：5

8

作者 李祥春 聂百胜 +1 位作者 杨春丽 毛燕军 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第1期13-16,共4页

利用自制的声波参数测试系统实验研究了煤体加载过程中声波波速变化规律。研究结果表明:随着加载过程轴压或者围压的增大,试样的纵横波速表现出非线性增大趋势,并且波速增大过程中有明显的阶段化特征,最后趋于稳定;试样在受力加载过程中... 利用自制的声波参数测试系统实验研究了煤体加载过程中声波波速变化规律。研究结果表明:随着加载过程轴压或者围压的增大,试样的纵横波速表现出非线性增大趋势,并且波速增大过程中有明显的阶段化特征,最后趋于稳定;试样在受力加载过程中,试样纵横波波速比逐渐减小;建立了应力和纵波波速的关系式,理论分析表明,随着应力的增加,孔隙度减小,颗粒间的接触面积增大,引起波速的增大。 展开更多

关键词 煤体加载 应力 波速 纵波 横波

原文传递

协调煤层开采与瓦斯抽采的均衡开采数学模型及应用研究

9

作者 史晋平 秦伟 《煤炭科技》 2023年第3期66-69,80,共5页

合理的工作面推进速度是实现煤层瓦斯高效抽采的关键。在开元煤矿3710工作面开展了地应力和瓦斯流量现场实测,实测结果表明,工作面推进速度越快,煤体应力卸荷程度越大,钻孔瓦斯抽采量越高。在此基础上,拟合得到了瓦斯抽采量和钻孔与煤... 合理的工作面推进速度是实现煤层瓦斯高效抽采的关键。在开元煤矿3710工作面开展了地应力和瓦斯流量现场实测,实测结果表明,工作面推进速度越快,煤体应力卸荷程度越大,钻孔瓦斯抽采量越高。在此基础上,拟合得到了瓦斯抽采量和钻孔与煤壁距离之间的关系式,建立了协调工作面开采与瓦斯抽采的均衡开采数学模型,模型计算结果表明,在保证日产量的前提下,为实现超前卸压瓦斯抽采量最大化,3710工作面的合理推进速度为6.8 m/d。 展开更多

关键词 开元煤矿 工作面推进速度 煤体应力 瓦斯抽采

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基于钻杆推力法及钻杆扭矩法预测冲击地压试验研究 被引量：4

10

作者 王超 王春华 +2 位作者 郝志勇 刘亚强 王率领 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期817-822,共6页

建立了钻杆力学模型,得出钻杆推力、扭矩与煤体应力之间的关系。分析表明:钻屑过程中,煤体应力增大时,钻杆扭矩增大,钻杆推力减小;煤体强度增大时,钻杆扭矩增加,钻杆推力增大。利用新型钻削设备及推力、扭矩测试装置模拟井下条件进行试... 建立了钻杆力学模型,得出钻杆推力、扭矩与煤体应力之间的关系。分析表明:钻屑过程中,煤体应力增大时,钻杆扭矩增大,钻杆推力减小;煤体强度增大时,钻杆扭矩增加,钻杆推力增大。利用新型钻削设备及推力、扭矩测试装置模拟井下条件进行试验,得到了不同轴压、围压下钻杆推力平均值、扭矩平均值与煤体应力之间的变化规律。试验结果表明:相同的钻机设备不变,外界其它因素一定时,对同种煤岩性质的试件进行钻削,钻杆推力与煤体应力为负相关关系;钻杆扭矩与煤体应力为正相关关系。通过测试钻杆推力和扭矩的实验数值,反演出煤体应力的大小,进而可以预测冲击地压的危险性,研究结果可为煤矿动力灾害预测预报提供一定的理论与实验基础。 展开更多

关键词 冲击地压 煤体应力 煤体强度 钻杆推力 钻杆扭矩

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循环应力损伤对煤体冲击倾向性影响研究

11

作者 杨永亮 任建慧 +1 位作者 李宣良 杜涛涛 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第10期142-150,共9页

目前对煤岩体动力学行为特征的研究仅考虑了温度、围压等原始地质作用影响,并未考虑煤炭开采过程中产生的循环应力作用对煤体动力学特性的影响;且对煤体动力学显现特征的判定是以煤体冲击倾向性指标为基本依据,而循环应力损伤作用对煤... 目前对煤岩体动力学行为特征的研究仅考虑了温度、围压等原始地质作用影响,并未考虑煤炭开采过程中产生的循环应力作用对煤体动力学特性的影响;且对煤体动力学显现特征的判定是以煤体冲击倾向性指标为基本依据,而循环应力损伤作用对煤体冲击倾向性及其动力学特性的影响尚未进行深入研究。针对上述问题,对煤样开展了循环应力损伤试验,分析了恒上下限及变上限2种循环应力损伤条件下的煤体冲击倾向性变化特征。试验结果表明:①煤体经恒上下限循环应力作用及变上限循环应力作用后静态抗压强度分别降低了13.86%与16.00%,循环应力会对煤体力学强度产生劣化。②原始煤体剩余弹性能指数为27.34kJ·m^(-3),表示该煤体具有弱冲击倾向性,经过恒上下限循环应力损伤及变上限循环应力损伤后煤体剩余弹性能指数分别降低了约26.30%及36.14%,表明循环应力对煤体的冲击倾向性有显著的弱化作用。③随着煤体剩余弹性能指数的降低,煤体动态抗压强度与动态弹性模量均减小,而动态破坏变形不断增大,表明煤体冲击倾向性将直接影响其动力学特征,煤体冲击倾向性越大,其冲击动力学相关参数劣化程度越高。④随着煤体剩余弹性能指数不断降低,冲击后煤体破碎分形维数降低,表明循环应力使得煤体受冲击后崩解不充分,动力学响应减弱。 展开更多

关键词 煤体 煤体动力学 冲击倾向性 剩余弹性能指数 冲击载荷 循环应力损伤

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多因素耦合诱发孤立煤体冲击地压机理研究 被引量：3

12

作者 胡昌硕 李东 +8 位作者 周法乐 王永 王维斌 张修峰 王存文 陈洋 董春雨 于海峰 文志杰 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期40-50,共11页

为研究孤立煤体在采空区侧向支承应力、超前支承应力、断层切割形成的地堑结构等因素的耦合作用下诱发冲击地压事故的发生机理,采用现场实测、数值模拟等手段,分析了孤立煤体从形成到发生冲击地压事故期间的应力、塑性区演化过程。研究... 为研究孤立煤体在采空区侧向支承应力、超前支承应力、断层切割形成的地堑结构等因素的耦合作用下诱发冲击地压事故的发生机理,采用现场实测、数值模拟等手段,分析了孤立煤体从形成到发生冲击地压事故期间的应力、塑性区演化过程。研究发现:2305S工作面受相邻采空区侧向支承应力作用,影响范围约210 m,应力峰值55.81 MPa;2305S工作面推采至105 m时超前工作面45 m处应力峰值约为52.23 MPa;工作面推采至250 m时,在工作面前方41 m处应力值达70.96 MPa,应力集中系数达2.90;工作面推采至250 m时“见方”效应显现强烈,使孤立煤体区域应力集中程度加剧;同时2304S工作面采空区也使得楔形地堑区岩层沿高倾角断层面滑移,挤压孤立煤体区域,造成工作面断层三角区煤体应力进一步集中,从而诱发冲击地压。 展开更多

关键词 冲击地压 数值模拟 孤立煤体 应力集中 “见方”效应

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大同矿区煤体地应力测量与分析 被引量：2

13

作者 田利军 魏宏轩 《阜新矿业学院学报》 1990年第4期62-68,共7页

本文就大同矿区现场煤体地应力测量及其数值模拟结果进行了分析研究,并总结了煤体内地应力测量的方法和经验。

关键词 矿区 煤体 地应力 测量 分析

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煤体应力对钻进切削力的影响 被引量：2

14

作者 赵志刚 邱东卫 +1 位作者 杨坤 郑雅华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2941-2949,共9页

为研究煤层钻孔过程中煤体应力与钻头切削力的关系,以水平煤层钻孔为研究对象,采用理论分析的方法,建立钻头转动切削煤体过程中钻刃与煤体的静力学模型,通过对钻头切削破岩受力进行分析,得到煤体应力与切削力的关系式;利用PFC-2D数值软... 为研究煤层钻孔过程中煤体应力与钻头切削力的关系,以水平煤层钻孔为研究对象,采用理论分析的方法,建立钻头转动切削煤体过程中钻刃与煤体的静力学模型,通过对钻头切削破岩受力进行分析,得到煤体应力与切削力的关系式;利用PFC-2D数值软件,建立钻刃与煤体的离散元模型,对钻刃切削煤体过程进行数值模拟研究,得到切削过程中切削力、裂纹的变化规律。研究结果表明:单一因素影响下切削力与煤体应力呈线性关系,切削力受切削深度、钻刃角度和煤体强度的影响;其他条件不变的情况下切削过程中裂纹产生速率随煤体应力增大而减小;切削力峰值与平均值随煤体应力呈线性变化,与理论分析结果一致。 展开更多

关键词 切削力 钻刃 煤体应力 离散元 力学模型

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基于PFC2D数值模拟的煤体裂隙演化规律研究 被引量：2

15

作者 黎秋生 《能源与环保》 2019年第12期168-171,175,共5页

为了研究煤体裂隙演化规律,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论分析了煤体延伸压力、裂隙延伸规律和裂隙延伸压力,得出研究工作面裂隙延伸和扩展以垂直方向位置为主,断层属于正断层类型,然后采用PFC 2D数值模拟,模拟分析了不同动... 为了研究煤体裂隙演化规律,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论分析了煤体延伸压力、裂隙延伸规律和裂隙延伸压力,得出研究工作面裂隙延伸和扩展以垂直方向位置为主,断层属于正断层类型,然后采用PFC 2D数值模拟,模拟分析了不同动压幅值下煤体裂隙演化规律和不同地应力下煤体裂隙演化规律。研究为煤层卸压增透提供了理论基础。 展开更多

关键词 PFC 2D数值模拟 煤体裂隙 演化规律 动压幅值 地应力

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深部掘进面冲击地压诱发因素分析及危险区划分 被引量：2

16

作者 张文 卜滕滕 《煤炭技术》 北大核心 2017年第8期39-41,共3页

针对新河矿5301掘进面冲击危险性高的问题,分析了诱发掘进面冲击地压的主控因素,计算出了主控因素下煤体的应力集中系数,并建立应力集中系数与煤体冲击程度的关系。提出了用综合应力集中系数K评价掘进面冲击程度的方法,根据评价标准将... 针对新河矿5301掘进面冲击危险性高的问题,分析了诱发掘进面冲击地压的主控因素,计算出了主控因素下煤体的应力集中系数,并建立应力集中系数与煤体冲击程度的关系。提出了用综合应力集中系数K评价掘进面冲击程度的方法,根据评价标准将掘进面划分出11个冲击危险区,并对危险区实施了煤层注水和大直径卸压钻孔,避免了掘进面发生冲击灾害。 展开更多

关键词 深部掘进面 煤体应力 冲击危险区

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煤层钻孔损伤区半径理论研究 被引量：2

17

作者 霍留鹏 岳高伟 毕伟 《煤》 2017年第4期4-8,共5页

煤层瓦斯抽采钻孔塌孔问题严重制约瓦斯抽采效率,进而影响煤矿安全生产。文章基于弹塑性理论,建立了煤体钻孔力学模型,推导了煤体钻孔损伤区半径的解析解,根据5种不同普氏系数煤样的力学测试参数,计算并分析了普氏系数、地应力和侧压系... 煤层瓦斯抽采钻孔塌孔问题严重制约瓦斯抽采效率,进而影响煤矿安全生产。文章基于弹塑性理论,建立了煤体钻孔力学模型,推导了煤体钻孔损伤区半径的解析解,根据5种不同普氏系数煤样的力学测试参数,计算并分析了普氏系数、地应力和侧压系数对钻孔损伤区半径的影响规律,结果表明:钻孔损伤区半径随着煤体普氏系数增大呈负指数减小,随着地应力增大线性增大;侧压系数小于1.0时,水平方向的损伤区半径大于垂直方向损伤区半径,而侧压系数大于1.0时,水平方向的损伤区半径小于垂直方向损伤区半径。此研究将为煤体钻孔损伤区半径的理论预测及防治塌孔而采取必要措施提供理论依据。 展开更多

关键词 煤体 损伤区半径 普氏系数 地应力 侧压系数

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突出厚煤层沿空掘巷煤柱留设宽度优化研究 被引量：11

18

作者 周礼杰 陈亮 +5 位作者 程志恒 艾国 孔德中 王蕾 王宏冰 郭凯 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期92-101,共10页

突出煤层开采中存在开采时遗留过多煤柱与消突工程量投入巨大的问题,这和现阶段煤炭开采的理念有差异,合理的煤柱宽度以及安全的巷道布置范围不仅能保证煤炭合理安全的开采,还能提高煤炭资源的采出率、降低突出煤层中防突消突的投入量... 突出煤层开采中存在开采时遗留过多煤柱与消突工程量投入巨大的问题,这和现阶段煤炭开采的理念有差异,合理的煤柱宽度以及安全的巷道布置范围不仅能保证煤炭合理安全的开采,还能提高煤炭资源的采出率、降低突出煤层中防突消突的投入量和工程量。以新集二矿1_(上)煤230102工作面作为研究对象,采用理论分析和计算得出煤层开采过程中邻空煤体的应力分布规律以及极限平衡区宽度范围;采用钻孔测力计实测煤层开采过程中邻空煤体内垂直应力的变化情况,并结合数值模拟模拟工作面推进情况以及结合邻空、实体两侧煤体瓦斯含量确定了突出厚煤层采动卸压影响范围;基于FLAC^(3D)软件模拟不同煤柱尺寸下巷道掘进的情况,结合卸压范围以及工程实践中关注的问题进而确定了合理的煤柱宽度。研究结果表明:(1)随工作面持续推进,在工作面邻空煤体内的支承应力随距采空区深度的递增呈现先增高至峰值后降低至原岩应力水平的规律,其支承应力峰值会出现在煤壁深入9.18 m附近;(2)在突出厚煤层开采中,邻空煤体0~25 m为卸压影响区,其卸压区和塑性区为邻空煤体0~9.5 m;(3)留设宽7~9 m煤柱时,能提高突出厚煤层煤炭资源采出率,降低突出厚煤层沿空掘巷消突工程量,利于巷道围岩控制,保证安全生产。 展开更多

关键词 突出厚煤层 沿空掘巷 邻空煤体 应力分布 瓦斯含量 煤柱宽度

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含瓦斯煤体爆破作用机理数值模拟研究 被引量：11

19

作者 褚怀保 杨小林 +2 位作者 侯爱军 余永强 梁为民 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2011年第4期644-648,共5页

为进一步研究含瓦斯煤体爆破作用机理,利用断裂损伤力学理论分析了爆破裂纹尖端的复合应力状态,利用DYNA软件建立了煤体耦合装药结构模型和含瓦斯压力模型进行计算,结果表明:煤体中爆炸应力波按指数规律衰减,衰减系数α=(3-μ)/(1-μ);... 为进一步研究含瓦斯煤体爆破作用机理,利用断裂损伤力学理论分析了爆破裂纹尖端的复合应力状态,利用DYNA软件建立了煤体耦合装药结构模型和含瓦斯压力模型进行计算,结果表明:煤体中爆炸应力波按指数规律衰减,衰减系数α=(3-μ)/(1-μ);瓦斯压力的存在增大裂隙尖端的应力和应力强度因子K1,延长应力波作用时间,有利于爆破裂纹的形成与扩展.数值计算结果与模拟煤体爆破试验结果具有较好的一致性. 展开更多

关键词 含瓦斯煤体 爆破作用机理 裂尖应力 数值模拟 模拟试验

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水浸煤体周期应力承载特征研究 被引量：1

20

作者 刘晓飞 薛宗建 牛滕冲 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第8期179-185,共7页

针对地下水库煤柱坝体长期在水浸-周期应力作用下渐进损伤问题,以陕西某矿地下水库工程为背景,通过现场调研、理论分析、实验室实验等方法分析了工作面末采阶段煤柱坝体所受应力环境,探究了周期应力以及水浸对煤体的破坏规律。结果表明... 针对地下水库煤柱坝体长期在水浸-周期应力作用下渐进损伤问题,以陕西某矿地下水库工程为背景,通过现场调研、理论分析、实验室实验等方法分析了工作面末采阶段煤柱坝体所受应力环境,探究了周期应力以及水浸对煤体的破坏规律。结果表明:煤柱坝体形成前受采动影响存在诸多次生裂隙,形成以后受水浸以及相邻工作面的采动影响,应力呈多次循环加、卸载特征;煤体单轴压缩时抗压强度为18.40 MPa,破断载荷为36.11 kN,循环加卸载1、2、3次的破坏载荷分别为35.27、29.15、27.45 kN,表明周期应力有加剧煤体损伤的作用;随着水浸时间及加卸载循环次数的增加,煤体强度逐渐降低,无水浸加卸载1次条件下煤块强度为17.97 MPa,水浸21 d加卸载3次时强度为10.78 MPa。 展开更多

关键词 水浸煤体 周期应力 承载特性 煤体损伤 煤柱坝体

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