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采场支承压力分布规律的数值模拟研究 被引量：101
1
作者 司荣军 王春秋 谭云亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期351-354,共4页
采用FLAC-3D软件模拟了在煤层开采过程中采场支承压力的动态变化、依据数值模拟结果,拟合了支承压力集中系数与工作面推进距离的关系曲线。通过对比分析模拟结果,得出了工作面推进距离和长度及煤层的厚度和埋藏深度对支承压力集中系数... 采用FLAC-3D软件模拟了在煤层开采过程中采场支承压力的动态变化、依据数值模拟结果,拟合了支承压力集中系数与工作面推进距离的关系曲线。通过对比分析模拟结果,得出了工作面推进距离和长度及煤层的厚度和埋藏深度对支承压力集中系数和支承压力峰值点距工作面距离的影响程度,进而总结出采场支承压力分布规律,这些规律可为采场巷道维护、防治煤与瓦斯突出和顶煤可放性评价提供依据。 展开更多
关键词 支承压力 数值模拟 工作面长度 工作面推进距离 煤层厚度
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高强度开采工作面矿压显现的面长和推进速度效应 被引量：37
2
作者 杨敬虎 孙少龙 孔德中 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期333-339 350,350,共8页
高强度开采工作面矿压显现复杂,容易发生压架、冒顶等灾害。为从理论上解释高强度开采工作面的矿压特征,分析了高强度开采工作面的一般特征及其对矿压显现的影响,以顶板初次断裂为例,运用薄板理论并结合岩石力学试验成果,推导出不同面... 高强度开采工作面矿压显现复杂,容易发生压架、冒顶等灾害。为从理论上解释高强度开采工作面的矿压特征,分析了高强度开采工作面的一般特征及其对矿压显现的影响,以顶板初次断裂为例,运用薄板理论并结合岩石力学试验成果,推导出不同面长和不同推进速度下顶板断裂步距的计算公式,并分析了面长和推进速度对来压时支架工作阻力的影响机制。结果表明,面长影响顶板应力分布,推进速度改变顶板承载能力,而且面长越短,推进速度越快,顶板的初次断裂步距就会越大。对于高强度开采工作面,面长普遍大于200 m,面长效应影响微弱,矿压显现主要受推进速度作用,断裂步距和来压时支架工作阻力都比非高强度开采工作面大,容易发生压架和冒顶等灾害。 展开更多
关键词 高强度开采 矿压显现 推进速度 面长 工作阻力
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近浅埋煤层导水裂隙带发育高度影响因素的数值模拟 被引量：23
3
作者 刘学生 张明 +1 位作者 宁建国 谭云亮 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第5期31-36,共6页
以鲁新矿11煤首采面的水文地质条件为背景,采用FLAC3D数值模拟软件,研究了工作面长度、采高和采煤方法对导水裂隙带发育高度的影响。结果表明:随工作面长度和采高增加,覆岩导水裂隙带高度也增加,但工作面长度对覆岩导水裂隙带高度起主... 以鲁新矿11煤首采面的水文地质条件为背景,采用FLAC3D数值模拟软件,研究了工作面长度、采高和采煤方法对导水裂隙带发育高度的影响。结果表明:随工作面长度和采高增加,覆岩导水裂隙带高度也增加,但工作面长度对覆岩导水裂隙带高度起主导作用。确定鲁新矿11煤首采面合理的工作面长度为150m,采高为3m;开采下分层时,导水裂隙带约增大1.5～5.5m;与采用分层综采相比,下分层采用综放开采时,导水裂隙带发育高度约增加2～4m。 展开更多
关键词 工作面长度 采高 开采方法 导水裂隙带高度 数值模拟
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液压支架群组支护原理与承载特性 被引量：14
4
作者 徐亚军 王国法 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A01期3367-3373,共7页
根据液压支架支护特性,建立液压支架群组弹性基础梁力学模型,得出顶板挠度与支护阻力解析关系式,在此基础上研究不同巷帮条件、支架刚度、顶板岩性、岩厚、采高等参数对顶板下沉量和液压支架支护阻力的影响,分析支架上方顶板来压特性与... 根据液压支架支护特性,建立液压支架群组弹性基础梁力学模型,得出顶板挠度与支护阻力解析关系式,在此基础上研究不同巷帮条件、支架刚度、顶板岩性、岩厚、采高等参数对顶板下沉量和液压支架支护阻力的影响,分析支架上方顶板来压特性与工作面长度的关系,解释普通长度工作面顶板来压特性以及超长工作面顶板来压规律。实例表明,基于弹性基础梁的液压群组计算模型具有实用价值,可以揭示液压支架群组支护阻力以及工作面支架上方顶板挠度变化情况与岩层破断规律。 展开更多
关键词 采矿工程 液压支架 长壁工作面 弹性基础梁 工作面长度
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柴家沟煤矿综放工作面优化设计 被引量：5
5
作者 张书敬 《煤矿开采》 2006年第4期30-31,36,共3页
针对陕西集华柴家沟煤矿综放工作面现状,对其进行优化设计,使综放工作面设计更加适合该矿开采条件,更好地发挥综放开采的优越性,最大限度地回收煤炭资源。
关键词 综放工作面 优化设计 走向长度 工作面长度
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承压开采放顶煤试验技术研究
6
作者 刘阳 《山西化工》 CAS 2023年第7期122-124,共3页
根据东庞矿北井矿井初设及安全专篇,北井东部可采边界为-300 m等高线,9209试采工作面设计时底板标高已为-281.4 m,因此此工作面为北井南翼最后一个工作面,在不受水害及顶板威胁的情况下,尽可能多回收南翼煤炭资源已成为重点,理论分析工... 根据东庞矿北井矿井初设及安全专篇,北井东部可采边界为-300 m等高线,9209试采工作面设计时底板标高已为-281.4 m,因此此工作面为北井南翼最后一个工作面,在不受水害及顶板威胁的情况下,尽可能多回收南翼煤炭资源已成为重点,理论分析工作面顶底板岩层的结构特点,分析得出了工作面具备增加长度,实施承压开采的基本条件。工作长度由88 m增加至96 m后,多回收煤炭资源4万余t,大大提高了采面的可采储量和服务期限,提高了矿井的资源回收率。 展开更多
关键词 下组煤 下三带 面长 承压开采
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钱营孜煤矿首采面应力分布特征的数值模拟 被引量：2
7
作者 殷召元 李学华 陈超群 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第1期35-38,共4页
为了分析综采工作面超前支承压力的分布特征,以及塑性区、围岩位移分布规律和采动影响下煤层底板的破坏规律,应用UDEC软件对钱营孜煤矿3212综采工作面进行了数值模拟对比分析.结果表明工作面推进190 m,前方支承压力基本维持不变,应力集... 为了分析综采工作面超前支承压力的分布特征,以及塑性区、围岩位移分布规律和采动影响下煤层底板的破坏规律,应用UDEC软件对钱营孜煤矿3212综采工作面进行了数值模拟对比分析.结果表明工作面推进190 m,前方支承压力基本维持不变,应力集中系数为2.4左右,超前影响范围为35 m左右,底板岩层破坏的程度和深度在几个开采周期中保持一致.这些结果与现场矿山压力观测结果基本吻合,为巷道超前支护、加强支护提供了理论与技术依据,也可以为相似条件下工作面的安全开采及支护提供借鉴. 展开更多
关键词 支承压力 数值模拟 应力分布 工作面长度 工作面推进距离 开采参数 分布特征 UDEC 采动影响 超前影响范围
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综放工作面合理参数的确定 被引量：1
8
作者 赵志超 《煤炭技术》 CAS 2007年第3期45-46,共2页
为了进一步提高综放工作面单产,降低吨煤成本费用,对综放工作面合理参数的确定进行了阐述和计算,为今后设计综放工作面提供了可借鉴的技术依据。
关键词 综放工作面 走向长度 工作面长度 采高 放煤步距
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厚煤层双向凹字形布巷系统的工作面长度研究 被引量：2
9
作者 郭灵飞 兰国龙 +1 位作者 潘月军 姜小龙 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2017年第3期12-14,共3页
针对厚煤层双向凹字形布巷系统的工作面长度,分析了影响工作面长度的地质因素、地质构造、煤层厚度、强度和倾角、顶、底板岩性等。分析影响工作面长度的技术因素,在不同的稳定层距煤层底板距离下,基于工作面长度方向损失率确定工作面... 针对厚煤层双向凹字形布巷系统的工作面长度,分析了影响工作面长度的地质因素、地质构造、煤层厚度、强度和倾角、顶、底板岩性等。分析影响工作面长度的技术因素,在不同的稳定层距煤层底板距离下,基于工作面长度方向损失率确定工作面最小长度,从矿压角度考虑支承应力对确定工作面长度的影响。 展开更多
关键词 厚煤层 双向凹字形布巷 工作面长度
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采煤工作面长度的优化设计 被引量：2
10
作者 宫延明 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第5期134-135,共2页
在设计采区工作面长度参数时,为了降低矿井万吨掘进率,减少煤柱的留设和瓦斯工程的施工,在工作面设备能力范围内,合理加大采煤工作面的长度,能够降低矿井生产成本,缓解采面接续紧张状况。
关键词 优化设计 工作面长度 经济效益
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羊场湾煤矿高强度开采工作面支架工作阻力确定方法
11
作者 冯涛 《煤炭与化工》 CAS 2022年第1期12-15,21,共5页
针对羊场湾煤矿多煤层开采过程中容易出现的顶板大范围切落问题,采用理论分析和数值计算手段分析了其发生的原因。受二煤开采影响,一煤及覆岩结构受到破坏,一煤回采期间顶板结构自身不能保持平衡,发生失稳,导致顶板灾害的产生;采场顶板... 针对羊场湾煤矿多煤层开采过程中容易出现的顶板大范围切落问题,采用理论分析和数值计算手段分析了其发生的原因。受二煤开采影响,一煤及覆岩结构受到破坏,一煤回采期间顶板结构自身不能保持平衡,发生失稳,导致顶板灾害的产生;采场顶板单关键块运动轨迹表明来压期间工作面若高速推进,灾害发生的可能性增大,下层煤的开采导致上覆岩层受采动影响破坏程度大,增加了顶板单关键块结构滑落失稳的概率,引起顶板台阶下沉;根据控顶距的大小不同,单关键块结构可能出现自由落体式和回旋式2种失稳方式,并利用动载荷法分别计算了2种失稳模式下支架所承受的最大冲击作用力;工作面长度增加,导致基本顶之上的随动载荷大于简支条件下顶板的极限承载能力,顶板周边和中间断裂线同时出现,提高了工作面来压强度;最后采用数值计算方法验证了羊场湾煤矿120101工作面长度195 m的条件下,选取额定工作阻力9000 kN的液压支架是合理的。 展开更多
关键词 顶板 单关键块 支架阻力 工作面长度
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综放采场合理工作面长度的研究 被引量：1
12
作者 史晨昊 吴士良 杨路林 《煤炭技术》 北大核心 2017年第8期65-68,共4页
针对103综放工作面可能面临支护强度不足的问题,给出了工作面长度与采场顶板压力之间的关系,并据此确定103工作面合理长度为195 m。通过在工作面安装顶板压力监测设备来分析采场的矿压显现程度。现场监测结果表明:当工作面长度缩短至19... 针对103综放工作面可能面临支护强度不足的问题,给出了工作面长度与采场顶板压力之间的关系,并据此确定103工作面合理长度为195 m。通过在工作面安装顶板压力监测设备来分析采场的矿压显现程度。现场监测结果表明:当工作面长度缩短至195 m时,采场支架受载分布合理,煤壁片帮量及顶板下沉量均在可控范围内,支架-围岩关系良好,可以保证工作面安全高效生产。 展开更多
关键词 顶板压力 工作面长度 工作阻力 矿压显现
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张集煤矿14131工作面合理支护强度与面长分析 被引量：1
13
作者 窦波洋 宋俊生 李学彬 《煤炭技术》 CAS 2019年第1期1-4,共4页
结合张集煤矿14131工作面的实际地质条件和岩层物理力学参数,采用理论分析和FLAC3D数值模拟,计算了放顶高度,分析了初次来压歩距,得到了合理的工作面支护强度和面长。结果表明,岩石碎胀系数控制在1.30～1.35,循环放顶高度控制在18.8～22... 结合张集煤矿14131工作面的实际地质条件和岩层物理力学参数,采用理论分析和FLAC3D数值模拟,计算了放顶高度,分析了初次来压歩距,得到了合理的工作面支护强度和面长。结果表明,岩石碎胀系数控制在1.30～1.35,循环放顶高度控制在18.8～22 m,老顶初次来压步距为34.8～46.4 m,支架合理支护强度为0.8～1.1 MPa,工作面的合理面长为160～190 m。为工作面巷道布置和支架设备选型提供了参考依据。 展开更多
关键词 FLAC^3D 来压歩距 支护强度 面长
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矿压显现规律受工作面长度变化影响的实测研究
14
作者 赵海云 刘亚鹏 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第6期81-83,共3页
以卧龙湖煤矿8102软厚煤层工作面为例,通过现场实测接架前后支架工作阻力及回采巷道表面位移,研究工作面长度变化对工作面矿压显现规律影响。研究结果表明,工作面长度增加导致工作面矿压显现强度减弱及基本顶周期来压步距减小,同时回采... 以卧龙湖煤矿8102软厚煤层工作面为例,通过现场实测接架前后支架工作阻力及回采巷道表面位移,研究工作面长度变化对工作面矿压显现规律影响。研究结果表明,工作面长度增加导致工作面矿压显现强度减弱及基本顶周期来压步距减小,同时回采巷道超前支承压力剧烈影响距离减小,因此当工作面增长时可适当减小超前支护距离。 展开更多
关键词 工作面长度 矿压 周期来压 现场实测
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大采高综采工作面煤壁片帮机理分析 被引量：47
15
作者 陈亮 孟祥瑞 +2 位作者 高召宁 王向前 靳俊恒 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第5期18-20,24,共4页
为了研究综采工作面的矿压显现规律,在现场实测基础上,运用数值模拟的方法,对不同采高、不同工作面长度条件下工作面煤壁前方塑性破坏区的分布规律进行了模拟研究。结果表明:随着采高和工作面长度的增加,工作面煤壁前方出现塑性破坏的... 为了研究综采工作面的矿压显现规律,在现场实测基础上,运用数值模拟的方法,对不同采高、不同工作面长度条件下工作面煤壁前方塑性破坏区的分布规律进行了模拟研究。结果表明:随着采高和工作面长度的增加,工作面煤壁前方出现塑性破坏的范围越来越大;当工作面长度为220 m时,随着采高的增加,工作面煤壁前方出现塑性破坏的范围呈现扩大的趋势;当采高为4.5m时,随着工作面长度的增加,工作面煤壁前方出现塑性破坏的范围也呈现扩大的趋势。 展开更多
关键词 数值模拟 采高 工作面长度 塑性破坏
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工作面长度对覆岩空间结构演化及大采高采场矿压规律的影响 被引量：22
16
作者 刘畅 刘正和 +3 位作者 张俊文 杨增强 蔡震川 李玉琳 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期691-698,共8页
工作面长度的增加是导致采场矿压强度增加的原因之一。通过相似模拟试验证明了覆岩能破断成梯形台形态,并指出了梯形台形成机制及梯形台的参数计算原理。利用梯形台分析了工作面长度对覆岩破断规律的影响,指出了梯形台与关键层理论的关... 工作面长度的增加是导致采场矿压强度增加的原因之一。通过相似模拟试验证明了覆岩能破断成梯形台形态,并指出了梯形台形成机制及梯形台的参数计算原理。利用梯形台分析了工作面长度对覆岩破断规律的影响,指出了梯形台与关键层理论的关系。基于薄板理论推导了岩层破断步距的计算公式,分析了工作面长度对梯形台空间结构演化及采场矿压显现特征的影响。结果表明:由于覆岩按梯形台破断,工作面长度较短时,加载层厚度较小,来压强度小。对比研究了赵庄2号井1305大采高工作面(工作面长度为85 m)和1302大采高工作面(工作面长度为180 m)矿压特征。结果表明:1305工作面基于梯形台和薄板理论进行选型计算,支架计算工作阻力为4 738 kN,现场选用额定阻力5 500 kN能够满足顶板控制的要求;1302工作面基于梁理论进行选型计算,支架计算工作阻力为7 623 kN,现场需选用额定阻力7 800 kN才能满足顶板控制的要求。 展开更多
关键词 工作面长度 薄板理论 空间结构 支架工作阻力
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大采高综放工作面长度的空间效应初探 被引量：18
17
作者 刘全明 《煤矿开采》 北大核心 2010年第3期27-29,共3页
为了合理选择大采高综放工作面合理长度,采用数值模拟方法对大采高综放工作面不同长度情况下覆岩结构和围岩应力分布进行研究,研究结果表明,随着工作面长度的增加,工作面超前支承压力影响范围增大,峰值远离煤壁,峰值增大,工作面覆岩&qu... 为了合理选择大采高综放工作面合理长度,采用数值模拟方法对大采高综放工作面不同长度情况下覆岩结构和围岩应力分布进行研究,研究结果表明,随着工作面长度的增加,工作面超前支承压力影响范围增大,峰值远离煤壁,峰值增大,工作面覆岩"应力拱"高度加大,矿压显现加剧;当工作面长度超过一定值后,支承压力距离、大小、"应力拱"高度将趋于稳定。该研究成果对于确定合理的大采高综放工作面长度具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 大采高综放 工作面长度 应力拱 支承压力 数值模拟
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曹家滩煤矿导水裂隙带发育规律影响因素数值模拟 被引量：14
18
作者 武忠山 王生全 +1 位作者 彭涛 王晓康 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第25期125-129,共5页
煤层采后覆岩导水裂隙带发育高度是影响矿井涌(突)水的主要因素之一。以曹家滩煤矿综采条件为背景,运用FLAC 3D软件,模拟分析了固定采高情况下采宽、采深、推进速度对导水裂隙带发育高度的影响,揭示了曹家滩煤矿导水裂隙带发育规律。研... 煤层采后覆岩导水裂隙带发育高度是影响矿井涌(突)水的主要因素之一。以曹家滩煤矿综采条件为背景,运用FLAC 3D软件,模拟分析了固定采高情况下采宽、采深、推进速度对导水裂隙带发育高度的影响,揭示了曹家滩煤矿导水裂隙带发育规律。研究表明,曹家滩煤矿2-2煤层在采高6 m的条件下,煤层顶板导水裂隙带发育高度与工作面采宽、采深成较好的正相关关系,与工作面推进速度呈负相关关系,最终确定曹家滩煤矿2-2煤层的裂采比为27. 8倍。研究成果对矿井防治水工程设计及采煤保水有重要指导意义。 展开更多
关键词 导水裂隙带 采宽 采深 推进速度 曹家滩煤矿
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综放全厚开采20m特厚中硬煤层数值模拟研究 被引量：13
19
作者 王吉生 柴肇云 +1 位作者 康天合 李义宝 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2007年第2期175-179,共5页
针对酸刺沟煤矿6-1号煤层的具体条件,基于矿山压力对顶煤的压裂作用,运用数值模拟方法系统研究了综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的合理工作面长度和工艺参数。主要结论有:工作面前支承压力峰值随工作面推进距离增大而变化;工作面前支承... 针对酸刺沟煤矿6-1号煤层的具体条件,基于矿山压力对顶煤的压裂作用,运用数值模拟方法系统研究了综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的合理工作面长度和工艺参数。主要结论有:工作面前支承压力峰值随工作面推进距离增大而变化;工作面前支承压力峰值随工作面长度的增加而增大;顶煤破坏系数随工作面推进距离和工作面长度的增加而变化。考虑矿山压力对顶煤的压裂作用,20m特厚中硬煤层综放工作面的长度应大于300 m;建议综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的底层工作面应采用4.5 m的大采高;支架合力作用点位置和支架阻力对顶煤压裂和支护系统的稳定性起着十分重要的作用;给出了合理的开采工艺参数及其匹配。 展开更多
关键词 20 m特厚煤层 综放全厚开采 工作面长度 工艺参数 顶煤压裂
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浅埋深大采高工作面长度变化对采场矿压规律的影响 被引量：14
20
作者 王泽 《煤炭工程》 北大核心 2021年第4期105-109,共5页
针对浅埋深工作面矿压显现规律和影响因素的复杂性等问题,通过理论分析、现场监测和数值模拟的方法,对浅埋深工作面矿压特征与工作面长度变化规律进行研究。结果表明:采煤工作面应力拱高度随着工作面长度增加而增加,且工作面长度超过240... 针对浅埋深工作面矿压显现规律和影响因素的复杂性等问题,通过理论分析、现场监测和数值模拟的方法,对浅埋深工作面矿压特征与工作面长度变化规律进行研究。结果表明:采煤工作面应力拱高度随着工作面长度增加而增加,且工作面长度超过240m后,应力拱的高度趋于恒定值;随着采面长度的递增,其前方支承压力的影响范围会变大,其峰值位置也将愈加靠近采面煤壁,峰值呈现先增加后恒定的趋势;随着采面推进距离的递增,其前方支承压力的影响范围也逐步前移,其值也逐渐增加;工作面推进50m时,支承压力峰值与采面长度正相关,与至工作面中线距离负相关;采面长度越大,来压步距整体减小,井下采煤工作面顶板活动频率有增加趋势;工作面来压时,工作面支架载荷沿着工作面方向呈现为拱形分布,且工作面中点为其对称轴。 展开更多
关键词 浅埋深 工作面长度 采场压力 上覆岩层 拱形分布 来压步距 支承压力
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