预掘双回撤通道煤柱留设及其围岩稳定性控制 被引量：32

1

作者 李臣 郭晓菲 +1 位作者 霍天宏 刘润 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期20-25,31,共7页

针对预掘双回撤通道贯通时围岩失稳问题,通过理论分析和数值模拟方法,研究了预掘双回撤通道围岩破坏机理、回撤通道间合理煤柱尺寸、末采期间的围岩破坏特征和区域应力场矢量分布规律.结果表明:末采期间回撤通道处于非等压动态叠加应力... 针对预掘双回撤通道贯通时围岩失稳问题,通过理论分析和数值模拟方法,研究了预掘双回撤通道围岩破坏机理、回撤通道间合理煤柱尺寸、末采期间的围岩破坏特征和区域应力场矢量分布规律.结果表明:末采期间回撤通道处于非等压动态叠加应力场,围岩塑性区趋于蝶形失稳;理论计算主、辅回撤通道的合理煤柱尺寸为20 m,此时煤柱内应力分布呈现双峰状态,辅回撤通道区域应力场极值较小,有利于巷道的稳定;末采期间主回撤通道围岩逐渐塑性失稳,但20 m煤柱保证了辅回撤通道围岩塑性区的有限扩展.基于此,提出回撤通道合理煤柱尺寸留设配合加强支护的围岩稳定性控制技术,现场应用后主回撤通道最大帮部变形为173 mm,最大活柱下缩量为246 mm,围岩稳定性得到了有效控制. 展开更多

关键词 煤柱尺寸 回撤通道 应力演化 塑性区 围岩控制

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孤岛工作面沿空掘巷合理窄煤柱宽度模拟 被引量：19

2

作者 王晨辉 汪苗盛 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第6期735-740,共6页

针对孤岛工作面的回采巷道留设大煤柱造成煤炭资源的损失,且较宽的区段煤柱在工作面回采后形成应力集中,影响邻近煤层的开采和底板巷道的稳定的问题.以城郊煤矿2107孤岛工作面回采巷道沿空掘巷为工程背景,采用UDEC数值模拟软件对2107工... 针对孤岛工作面的回采巷道留设大煤柱造成煤炭资源的损失,且较宽的区段煤柱在工作面回采后形成应力集中,影响邻近煤层的开采和底板巷道的稳定的问题.以城郊煤矿2107孤岛工作面回采巷道沿空掘巷为工程背景,采用UDEC数值模拟软件对2107工作面回采巷道不同宽度条件下的围岩稳定进行了分析研究,结果表明:当区段煤柱宽度为4m时,巷道围岩控制能满足工作面安全生产的需要. 展开更多

关键词 孤岛工作面 沿空掘巷 围岩控制 数值模拟 UDEC 煤柱宽度 应力分布 塑性区分布

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复杂应力环境煤柱坝体损伤破坏规律研究 被引量：15

3

作者 王方田 梁宁宁 +1 位作者 李岗 赵宾 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1145-1152,共8页

煤矿地下水库是实现水资源保护与利用的有效技术途径,其中煤柱坝体稳定性对保障地下水库系统安全具有重要影响。针对地下水库煤柱坝体处于动静载叠加的复杂应力环境,结合补连塔煤矿地下水库工程背景,采用FLAC3D程序构建复杂应力场下煤... 煤矿地下水库是实现水资源保护与利用的有效技术途径,其中煤柱坝体稳定性对保障地下水库系统安全具有重要影响。针对地下水库煤柱坝体处于动静载叠加的复杂应力环境,结合补连塔煤矿地下水库工程背景,采用FLAC3D程序构建复杂应力场下煤柱坝体动态损伤数值计算模型,研究多工作面开采侧向支承压力分布及动载荷作用下煤柱坝体动力响应规律,并采用声波探测巷道围岩松动圈范围。研究结果表明:受邻近工作面采动影响,煤柱处于较高的侧向支承压力影响区,塑性区发育范围较大;受矿震等动载荷影响,煤柱围岩塑性区发育面积及发育深度显著增加,竖向应力极值点向纵深方向发展;巷道围岩松动圈发育深度煤柱侧大于工作面侧,在重复采动残余支承压力和动载叠加作用下煤柱损伤破坏程度更严重。研究结果为地下水库建设与长期安全运行提供了科学依据。 展开更多

关键词 地下水库 煤柱坝体 动静载 损伤破坏 松动圈

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范各庄矿近距离煤层开采工作面巷道布置研究 被引量：13

4

作者 孙胜 赵春景 +1 位作者 贺健宇 薛福祥 《煤炭工程》 北大核心 2022年第2期12-18,共7页

为了保证范各庄矿7、8、9、12煤近距离煤层开采中上下煤及邻近工作面巷道支护稳定及优化采面布置,通过底板滑移线理论计算,得出上下层工作面巷道合理内错距离为2~3倍巷宽,12煤3125S面与上覆面间距较大,经受采动破坏较小,8煤2285S面和9煤... 为了保证范各庄矿7、8、9、12煤近距离煤层开采中上下煤及邻近工作面巷道支护稳定及优化采面布置,通过底板滑移线理论计算,得出上下层工作面巷道合理内错距离为2~3倍巷宽,12煤3125S面与上覆面间距较大,经受采动破坏较小,8煤2285S面和9煤3191S面受采动影响较大。UDEC模拟显示,7煤首采后形成显著的煤柱应力区,底层煤中峰值应力可达原岩应力的3~4倍,下层工作面巷道应内错避开布置,8煤至12煤开采可对上覆煤柱区大幅卸压,应力峰值为2~2.5倍原岩应力。临近工作面巷道采用6~12m煤柱,上下工作面巷道内错9.8~11.0m,实现了巷道和采面支护稳定,从而为近距离煤层工作面设计优化与衔接规划提供了关键依据。 展开更多

关键词 近距离煤层 工作面巷道布置 采动影响 煤柱应力区

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综放工作面区段煤柱合理宽度优化研究 被引量：13

5

作者 康继忠 樊少武 吴宝杨 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第10期37-40,共4页

为了合理确定兑镇煤矿工作面区段间的煤柱宽度,在保证巷道支护稳定前提条件下,减小煤柱宽度,提高煤炭采出率,通过对现场采集的煤层及顶底板煤岩样进行了煤岩体的物理力学参数测试,采用FLAC3D数值分析软件,建立了工作面回采过程中不同宽... 为了合理确定兑镇煤矿工作面区段间的煤柱宽度,在保证巷道支护稳定前提条件下,减小煤柱宽度,提高煤炭采出率,通过对现场采集的煤层及顶底板煤岩样进行了煤岩体的物理力学参数测试,采用FLAC3D数值分析软件,建立了工作面回采过程中不同宽度区段煤柱的力学模型,对比分析了3种不同煤柱宽度时围岩应力、变形及塑性区分布规律的差异。结果表明:16 m宽的煤柱可以较好地减小工作面推进过程中煤体的应力集中程度、塑性区范围及侧向位移,减少煤柱宽度,最终确定了区段煤柱合理的宽度为16 m,工作面实现安全回采。 展开更多

关键词 煤柱合理宽度 围岩应力集中 围岩塑性区 数值分析

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深埋强冲击煤层工作面区段煤柱宽度确定 被引量：10

6

作者 石超弘 苏士杰 +2 位作者 丁国利 于辉华 解嘉豪 《煤炭工程》 北大核心 2021年第2期5-9,共5页

为了确定冲击地压矿井合理区段煤柱尺寸,以葫芦素煤矿21103工作面为研究背景,采用理论方法对煤柱极限平衡区宽度进行了计算,从煤柱应力和围岩变形两方面入手构建了不同煤柱宽度下的数值模拟运算,并对21103辅运巷煤柱宽度分4m、6m、8m、... 为了确定冲击地压矿井合理区段煤柱尺寸,以葫芦素煤矿21103工作面为研究背景,采用理论方法对煤柱极限平衡区宽度进行了计算,从煤柱应力和围岩变形两方面入手构建了不同煤柱宽度下的数值模拟运算,并对21103辅运巷煤柱宽度分4m、6m、8m、10m、12m、14m、16m、18m、20m、22m、24m进行监测,得出:理论计算得到区段煤柱宽度为9.1~10.7m;数值模拟结果显示煤柱应力随宽度增大呈先增大后减小的趋势,5m时应力最低,15m时应力最高。巷道顶、底板及实体煤帮变形量与煤柱宽度成反比,煤柱侧帮位移量先增大后减小,煤柱为10m时位移量最大,综合应力与围岩变形模拟结果建议区段煤柱5~10m为宜;实测数据分析结果显示合理煤柱宽度在10~12m。最终得出葫芦素煤矿区段煤柱最优宽度为10m。 展开更多

关键词 煤柱应力 合理煤柱宽度 极限平衡区 围岩变形 实测数据

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缓倾斜厚煤层浅部回采区段煤柱留设宽度优化 被引量：8

7

作者 张志沛 李锋 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第7期2655-2663,共9页

以某煤矿缓倾斜厚煤层浅部区段煤柱为对象。首先,利用数值模拟方法分析不同煤柱宽度下煤层回采时巷道围岩主应力、塑性区、支护结构应力及位移特征,评价巷道围岩稳定性,确定煤柱合理宽度范围。结果表明:煤柱宽度为3 m时,区段煤柱莫尔应... 以某煤矿缓倾斜厚煤层浅部区段煤柱为对象。首先,利用数值模拟方法分析不同煤柱宽度下煤层回采时巷道围岩主应力、塑性区、支护结构应力及位移特征,评价巷道围岩稳定性,确定煤柱合理宽度范围。结果表明:煤柱宽度为3 m时,区段煤柱莫尔应力圆与强度包络线相交、塑性区贯通、支护结构趋于破坏;宽度为6 m时,区段煤柱仅存30%弹性区、支护结构趋于破坏;宽度为9~12 m时,巷道围岩应力圆与强度包络线相离、处于弹性变形阶段、支护结构具有良好的承载力、围岩位移小,满足煤矿生产需求,为煤柱合理宽度范围。其次,通过工程实际验证。结果表明:煤柱宽度为9 m时,能有效控制围岩变形破坏,煤炭生产效率与回收率最优化。可见缓倾斜厚煤层浅部区段煤柱留设优化宽度为9 m。 展开更多

关键词 区段煤柱 最小主应力 主应力差 塑性区 支护结构应力 围岩位移

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玉华煤矿综采工作面面间煤柱合理尺寸研究 被引量：6

8

作者 谷拴成 张志飞 +2 位作者 杨超凡 袁增云 霍小泉 《中国矿业》 2022年第3期81-87,共7页

合理尺寸的煤柱既可以保证巷道的稳定性,也可以提高煤炭的回收率。本文以铜川玉华煤矿为背景,通过应力动态监测、理论推导与工程验证相结合的方法确定区段煤柱合理留设宽度。通过对2410工作面进行应力监测,发现相较于采空区侧煤柱,实体... 合理尺寸的煤柱既可以保证巷道的稳定性,也可以提高煤炭的回收率。本文以铜川玉华煤矿为背景,通过应力动态监测、理论推导与工程验证相结合的方法确定区段煤柱合理留设宽度。通过对2410工作面进行应力监测,发现相较于采空区侧煤柱,实体煤的承载能力较高,应力增量较大,在采动影响下应力峰值向深部转移时间晚。为进一步确定煤柱具体留设宽度,考虑工作面开采后煤岩体垮落的成拱效应,建立上覆岩体向煤柱传递荷载的传力拱模型,对煤柱支承压力分布规律进行研究,在明确荷载传递机理与煤柱受力后,结合极限平衡理论与刚塑性理论,得出综采工作面面间煤柱的合理留设宽度和煤帮加固范围。根据研究成果进行工程验证,巷道表面位移观测结果说明所设计的煤柱尺寸合理可靠。该研究结果对类似开采条件下的区段煤柱宽度确定具有参考意义。 展开更多

关键词 煤柱宽度 采空区 应力转移 成拱效应 塑性区

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浅埋综采工作面区段煤柱宽度优化 被引量：6

9

作者 任建喜 林海 +1 位作者 易归 张琨 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第14期5562-5568,共7页

以龙华煤矿3^(-1)煤30203工作面为工程背景,采用现场实测,理论分析和数值模拟的方法进行了区段煤柱宽度优化研究。建立了三维有限差分模型,分析了不同煤柱宽度时煤柱的弹性区宽度,煤柱支承应力分布规律以及顺槽围岩变形特征。完成了煤... 以龙华煤矿3^(-1)煤30203工作面为工程背景,采用现场实测,理论分析和数值模拟的方法进行了区段煤柱宽度优化研究。建立了三维有限差分模型,分析了不同煤柱宽度时煤柱的弹性区宽度,煤柱支承应力分布规律以及顺槽围岩变形特征。完成了煤柱松动区数字钻孔成像和煤柱受力特性现场实测方案设计并开展了实测分析,得出了顺槽煤柱松动区范围和塑性区宽度。实测结果表明20 m的区段煤柱宽度有优化的空间。综合分析数值模拟和理论分析的结果,建议龙华煤矿3^(-1)煤综采工作面区段煤柱合理宽度为15 m。最后进行现场工业性试验验证了理论分析和数值模拟的合理性。该研究结果可以提高煤层回采率,增加经济效益,可为类似开采条件下区段煤柱的留设提供参考。 展开更多

关键词 浅埋煤层 区段煤柱宽度 支承应力 塑性区 有限差分法

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综放工作面过空巷围岩稳定与控制研究 被引量：6

10

作者 史佳斌 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第9期61-66,共6页

针对南阳坡矿综放工作面过空巷时面临的支护难题,建立“基本顶断裂在煤柱侧”空巷直接顶的力学模型,研究工作面距空巷距离减小过程中煤柱空间位置关系及载荷作用下空巷直接顶的受力状态,得出煤柱尺寸变化与空巷顶板应力分布规律,结合数... 针对南阳坡矿综放工作面过空巷时面临的支护难题,建立“基本顶断裂在煤柱侧”空巷直接顶的力学模型,研究工作面距空巷距离减小过程中煤柱空间位置关系及载荷作用下空巷直接顶的受力状态,得出煤柱尺寸变化与空巷顶板应力分布规律,结合数值模拟分析工作面至空巷不同距离时空巷围岩状态变化,研究空巷围岩塑性区范围和位移量的变化规律,得出空巷受采动影响严重的距离范围,为南阳坡矿工作面过空巷的围岩控制技术提供理论依据。研究结果表明:工作面推进至40~30 m内煤柱和空巷顶板受采动影响较小,当推进至30~15 m内煤柱塑性破坏加剧,当工作面推进至10~5 m煤柱应力骤降失去承载能力,因此加强支护需超前工作面30 m完成;现场采取超前工作面30 m对空巷进行“锚索+网片+钢带”联合支护方式对空巷进行加强支护,取得良好的效果。 展开更多

关键词 煤柱宽度 空巷 应力分布 塑性区范围 加强支护

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近距离下煤层过遗留煤柱应力集中区研究 被引量：5

11

作者 高晓龙 何峰 王振伟 《山西焦煤科技》 2013年第7期50-53,共4页

在我国,近距离煤层赋存和开采所占比重很大,吕梁矿区木瓜煤矿层间距小于10 m的可采储量占总储量的80%,上煤层已采完,回采工作面间遗留20 m区段煤柱,对下部煤层回采造成一定影响,所以,研究近距离下煤层过遗留煤柱应力集中区具有重要的现... 在我国,近距离煤层赋存和开采所占比重很大,吕梁矿区木瓜煤矿层间距小于10 m的可采储量占总储量的80%,上煤层已采完,回采工作面间遗留20 m区段煤柱,对下部煤层回采造成一定影响,所以,研究近距离下煤层过遗留煤柱应力集中区具有重要的现实意义。针对木瓜煤矿近距离上煤层采空区、遗留煤柱下巷道维护和矿压显现严重的技术难题,基于近距离煤层上部煤层开采遗留煤柱应力集中会在底板中传递的规律,对下煤层应力影响范围进行了理论计算;并结合10-103工作面的生产技术条件,采用现场矿压监测方法,对工作面上部、中部、下部位置的液压支架监测数据进行分析,采取工作面调斜和加强超前支护措施,对近距离下部煤层过遗留煤柱应力集中区具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 近距离煤层 下煤层 遗留煤柱 应力集中区 矿压监测

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厚煤层孤岛煤柱内合理掘巷位置及支护技术研究 被引量：4

12

作者 刘洪林 孙郡庆 《中国矿业》 北大核心 2017年第4期105-109,130,共6页

针对孤岛煤柱内掘巷位置及支护技术选择不当,极易导致巷道变形严重难以维护的问题,以新疆某矿为工程背景,运用数值计算的方法分析了厚煤层孤岛煤柱应力分布规律和孤岛煤柱内巷道的围岩变形特征。结果表明:孤岛煤柱在后开采工作面一侧的... 针对孤岛煤柱内掘巷位置及支护技术选择不当,极易导致巷道变形严重难以维护的问题,以新疆某矿为工程背景,运用数值计算的方法分析了厚煤层孤岛煤柱应力分布规律和孤岛煤柱内巷道的围岩变形特征。结果表明:孤岛煤柱在后开采工作面一侧的应力降低区宽度大于先开采的一侧;孤岛煤柱巷道在宽煤柱侧顶帮的围岩变形量显著高于窄煤柱侧,具有非均匀性。结合理论计算和数值分析结果,确定试验巷道的合理位置是在5 301采空区侧留设4.0m窄煤柱沿底板掘进。同时,针对孤岛煤柱内巷道围岩的非均匀变形特征及煤柱整体较破碎的特点,提出采用高强螺纹钢锚杆加长锚固和关键部位锚索加强支护相结合的非对称支护技术,经现场应用验证了方法和技术的有效性。 展开更多

关键词 孤岛煤柱 巷道支护 窄煤柱 应力分布 数值模拟 应力降低区

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临空宽煤柱超高压水力割缝卸压防冲技术研究 被引量：3

13

作者 郝英豪 赵乾 +1 位作者 丁国利 黄振飞 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2023年第5期70-75,共6页

为解决葫芦素煤矿21105工作面临空宽煤柱冲击地压治理难题,提出了超高压水力割缝卸压防冲技术。采用理论分析研究了高压水射流对煤层的切割深度,以及煤柱切割后的应力转移规律,提出了基于卸荷减载、增加塑性屏障区的超高压水力割缝卸压... 为解决葫芦素煤矿21105工作面临空宽煤柱冲击地压治理难题,提出了超高压水力割缝卸压防冲技术。采用理论分析研究了高压水射流对煤层的切割深度,以及煤柱切割后的应力转移规律,提出了基于卸荷减载、增加塑性屏障区的超高压水力割缝卸压防冲机制。通过FLAC 3D模拟了临空煤柱在不同割缝工艺条件下的煤岩体应力分布规律,获得了煤柱区域割缝工艺参数。在葫芦素煤矿21105工作面进行了工业性应用,试验区域内微震事件、应力水平及钻屑量较相邻对比区域均得到明显降低。研究结果表明:采用超高压水力割缝技术切割煤层能有效改变煤岩体应力分布状态,使高应力区向深部煤岩体转移,增大采掘空间附近的塑性屏障区范围,有效防治煤矿冲击地压事故。 展开更多

关键词 临空宽煤柱 超高压水射流 煤层卸压 应力转移 冲击地压 塑性屏障区

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煤柱应力区的巷道破坏特征及控制技术研究

14

作者 张开昶 《自动化应用》 2024年第4期163-165,共3页

在连续煤层开采过程中,上部采空区残余煤柱常导致下伏长壁开采工作面产生强应力,应力积累会造成回采巷道严重破坏变形。为此,以隆泰煤矿巷道的应力破坏变形过程为例进行了研究,分析了采矿巷道围岩的破坏变形过程,运用FLAC3D模拟了应力... 在连续煤层开采过程中,上部采空区残余煤柱常导致下伏长壁开采工作面产生强应力,应力积累会造成回采巷道严重破坏变形。为此,以隆泰煤矿巷道的应力破坏变形过程为例进行了研究,分析了采矿巷道围岩的破坏变形过程,运用FLAC3D模拟了应力分布特征以及巷道周围垂直应力和破坏带的演化过程。结果表明,支护煤柱以下工作阻力普遍较高,平均值为9726.6kN,采空区以下普遍较低,平均值为7 655.5 k N;受影响,回采巷道在距工作面30 m以外变形破坏程度相对中等,在距9+10号工作面30 m以内变形破坏程度相对严重;基于残留煤柱集中应力分布特征,采用水力压裂控制其力学特性,改善了回采巷道应力环境。 展开更多

关键词 煤柱 应力区 巷道破坏变形 水力压裂

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综采工作面沿空掘巷巷道合理布置研究 被引量：4

15

作者 王建国 《能源与环保》 2020年第4期162-165,共4页

为了确保沿空留巷巷道稳定性,研究了综采工作面沿空掘巷巷道合理布置,理论分析了沿空掘巷煤柱荷载,介绍了沿空留巷巷道布置原则,采用数值模拟软件,研究了沿空留巷煤柱宽度留设对巷道稳定性影响及巷道沿不同层位掘进时巷道垂直应力、塑... 为了确保沿空留巷巷道稳定性,研究了综采工作面沿空掘巷巷道合理布置,理论分析了沿空掘巷煤柱荷载,介绍了沿空留巷巷道布置原则,采用数值模拟软件,研究了沿空留巷煤柱宽度留设对巷道稳定性影响及巷道沿不同层位掘进时巷道垂直应力、塑性区分布以及巷道围岩变形。研究得出,沿空留巷煤柱宽度留设宽度为20 m,巷道沿顶板掘进更容易支护。 展开更多

关键词 沿空掘巷 巷道合理层位 煤柱宽度 垂直应力 塑性区分布

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大采高孤岛工作面沿空护巷煤柱合理宽度研究

16

作者 于齐场 侯祥坤 李鑫 《山西煤炭》 2024年第3期27-36,共10页

针对转龙湾煤矿二采区孤岛工作面沿空掘进巷道煤柱留设难题,采用数值模拟,对2号工作面运输巷在不同煤柱宽度下煤柱应力分布和围岩变形程度进行了研究,最终确定了合理的煤柱宽度为19 m,并对合理的煤柱宽度进行围岩稳定性验证。结果表明,... 针对转龙湾煤矿二采区孤岛工作面沿空掘进巷道煤柱留设难题,采用数值模拟,对2号工作面运输巷在不同煤柱宽度下煤柱应力分布和围岩变形程度进行了研究,最终确定了合理的煤柱宽度为19 m,并对合理的煤柱宽度进行围岩稳定性验证。结果表明,在煤柱宽度为19 m的范围内,可以有效控制围岩变形,实现巷道围岩的稳定性。该研究成果对沿空掘巷煤柱合理宽度的确定及巷道围岩控制技术的应用具有重要的理论意义和参考价值。 展开更多

关键词 沿空巷道 煤柱宽度 应力演化 塑性区宽度

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深井动压区段煤柱应力演化及合理宽度研究 被引量：3

17

作者 赵启峰 连会青 +2 位作者 邱海涛 李昊 刘媛媛 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第7期59-62,共4页

针对崔家寨矿6#煤层深部开采地质条件,通过在工作面区段煤柱内沿宽度方向布置应力传感器,实测煤柱受采动影响全过程的应力演化特征。继而采用FLAC3D模拟软件分析不同宽度煤柱应力场状况及巷道围岩整体稳定性,数值模拟与煤柱应力现场实... 针对崔家寨矿6#煤层深部开采地质条件,通过在工作面区段煤柱内沿宽度方向布置应力传感器,实测煤柱受采动影响全过程的应力演化特征。继而采用FLAC3D模拟软件分析不同宽度煤柱应力场状况及巷道围岩整体稳定性,数值模拟与煤柱应力现场实测结果综合对比,将崔家寨矿6#煤层深部动压区段煤柱尺寸由经验值20-23 m缩减到5-7 m。现场实践表明,煤柱宽度缩减后,能确保煤柱本身及巷道围岩整体稳定,且提高了资源回收率。 展开更多

关键词 区段煤柱 合理宽度 采动应力 围岩控制 数值模拟 塑性区

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旺格维利采煤法采空区煤柱-顶板受力模型与数值模拟 被引量：3

18

作者 杨逾 王国鑫 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2017年第3期117-123,共7页

本文以榆神矿区常家梁煤矿为研究背景,对旺格维利采煤法的煤柱-顶板受力机理进行研究。通过建立力学结构模型和数值模拟的方式,分析顶板和煤柱在简化的力学模型中的内力情况和在数值模拟中的应力分布和塑性区分布情况。煤柱-顶板力学模... 本文以榆神矿区常家梁煤矿为研究背景,对旺格维利采煤法的煤柱-顶板受力机理进行研究。通过建立力学结构模型和数值模拟的方式,分析顶板和煤柱在简化的力学模型中的内力情况和在数值模拟中的应力分布和塑性区分布情况。煤柱-顶板力学模型计算得出顶板的弯矩图、剪力图和煤柱的应力,假设煤柱受力均匀,煤柱承受的平均应力为8.7 MPa;数值模拟结果得出应力和塑性区分布图,可以看出此种开采方案下,刀间煤柱进入塑性区,失去承载能力,巷间煤柱处于稳定状态,顶板荷载主要由巷间煤柱承担;数值模拟结果验证了力学模型的合理性,并且通过对比分析得出理论计算的巷间煤柱应力比模拟结果大,这是因为理论模型将刀间煤柱的约束作用和部分承载能力进行了简化。 展开更多

关键词 旺格维利采煤法 力学模型 煤柱稳定性 数值模拟 竖向应力 塑性区

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区段煤柱合理尺寸理论分析及数值模拟研究 被引量：3

19

作者 罗宇恩 《煤炭科技》 2019年第4期27-29,46,共4页

为确定神树畔煤矿3煤采区区段煤柱合理尺寸,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对区段煤柱大小、垂直应力、支撑压力分布规律进行研究,研究结果表明:理论分析得出煤柱宽10 m时垂直应力值为7.83 MPa;数值模拟得出煤柱合理尺寸为10 m,垂... 为确定神树畔煤矿3煤采区区段煤柱合理尺寸,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对区段煤柱大小、垂直应力、支撑压力分布规律进行研究,研究结果表明:理论分析得出煤柱宽10 m时垂直应力值为7.83 MPa;数值模拟得出煤柱合理尺寸为10 m,垂直应力7.34 MPa;综上,对比分析得出煤柱合理留设宽度为10 m。 展开更多

关键词 区段煤柱 双拱力学模型 垂直应力 数值模拟 塑性区

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顶底板岩性对条带煤柱应力及塑性区影响研究 被引量：2

20

作者 陈绍杰 刘兴全 +1 位作者 马宏发 陈兵 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2018年第4期71-74,共4页

运用FLAC^(3D)数值模拟软件模拟了不同岩性顶、底板条件下条带煤柱变形破坏过程,研究分析了不同岩性顶、底板对条带煤柱应力演化特征及塑性区分布规律的影响。结果表明:顶、底板岩层的强度越大,条带煤柱承受的应力越大,应力集中程度越大... 运用FLAC^(3D)数值模拟软件模拟了不同岩性顶、底板条件下条带煤柱变形破坏过程,研究分析了不同岩性顶、底板对条带煤柱应力演化特征及塑性区分布规律的影响。结果表明:顶、底板岩层的强度越大,条带煤柱承受的应力越大,应力集中程度越大;而顶、底板岩层的强度越小,条带煤柱的应力集中程度越小,而其塑性区扩展越大,且上部破坏越严重;泥岩作为顶板时,上部较下部破坏大,形成上大而下小的塑性区;中砂岩、细砂岩作为顶板,泥岩作为底板时,下部较上部破坏大,形成上小而下大的塑性区;中砂岩及细砂岩作为顶、底板时,中部较上、下部破坏严重,形成中部大而上、下部小的塑性区。研究结果对不同岩性顶、底板条件下条带煤柱留设具有一定的工程实践意义。 展开更多

关键词 条带煤柱 顶板 底板 应力演化 塑性区分布

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