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厚松散层薄基岩采动诱发水砂流运移特征试验 被引量：20
1
作者 杨伟峰 吉育兵 +1 位作者 赵国荣 沈丁一 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期686-692,共7页
利用自制的水砂流运移及突涌模型进行试验,模拟了采动覆岩体裂缝通道中水砂流的运移与突出过程,研究了煤层开采水砂混合流运移特性。根据煤层采动引起覆岩破坏形成的垮落带、导水裂缝带通道情况,将水砂混合流运移通道侧壁面分为平直光... 利用自制的水砂流运移及突涌模型进行试验,模拟了采动覆岩体裂缝通道中水砂流的运移与突出过程,研究了煤层开采水砂混合流运移特性。根据煤层采动引起覆岩破坏形成的垮落带、导水裂缝带通道情况,将水砂混合流运移通道侧壁面分为平直光滑无充填的、粗糙起伏无充填的及有充填软弱泥质物质的3类,并针对这几种形态进行了模型试验。试验以0.05 MPa和0.1 MPa水压力条件下的不同通道裂缝宽度、不同倾角、不同通道侧壁形态为例,揭示了孔隙水压力在裂缝通道中不同位置的变化特征。突水涌砂在采空区是瞬间发生的,在裂缝通道内,根据孔隙水压力的变化,将水砂混合流运移过程分为相互关联的3个阶段:上升阶段、稳定阶段及突出阶段;总结了水砂混合流突出阶段的水压力变化曲线的特征,划分出了3种水砂突出类型:直泻式突出型、跳跃式突出型和缓坡式突出型。由此,探索了水砂混合流运移特征及动力机制。 展开更多
关键词 薄基岩 厚松散层 水砂流 运移特征
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中国西部矿区厚松散层的溃沙临界流速与水沙流动特征 被引量：5
2
作者 杨斌 杨天鸿 +1 位作者 徐曾和 杨鑫 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1648-1652,1657,共6页
以陕北榆横矿区为例,研制全程可视化水沙两相高速流动试验装置,开展颗粒起动试验、溃沙试验和水沙两相流动试验.试验结果表明:细颗粒的流失是溃沙的先决条件,为粗颗粒的运移创造膨胀空间. 0. 3～0. 6 mm风积沙颗粒之间主要以碰撞的形式... 以陕北榆横矿区为例,研制全程可视化水沙两相高速流动试验装置,开展颗粒起动试验、溃沙试验和水沙两相流动试验.试验结果表明:细颗粒的流失是溃沙的先决条件,为粗颗粒的运移创造膨胀空间. 0. 3～0. 6 mm风积沙颗粒之间主要以碰撞的形式传递能量,而0. 15～0. 3 mm的风积沙颗粒之间的相互摩擦和挤压作用占优,相比于碰撞作用能量损失较少,相同时间内出沙量随着颗粒粒径的增大呈递减趋势.随着轴向应力的不断增大,风积沙所需要的溃沙临界流速也越来越大.当风积沙粒径d <0. 6 mm时,溃沙时渗流状态为线性层流,临界流速为0. 03～0. 4 cm/s.单位时间内溃沙量与水力梯度成正比,表明含水层水压力是决定溃沙灾害程度的关键因素. 展开更多
关键词 厚松散层 突水溃沙 临界流速 轴向应力 拖曳力 体积膨胀
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近厚松散含水层下综放覆岩破坏特征及安全开采分析 被引量：4
3
作者 贾红果 曹庆贵 +2 位作者 张贵彬 禹小玮 刘公君 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第8期195-198,共4页
为研究距厚松散含水层较近的煤层综放开采覆岩的破坏特征,分析综放工作面开采的安全性,先对区域上覆地层的工程地质及水文地质特征进行了分析,并采用UDEC4.0数值模拟软件,分析了不同基岩厚度条件下综放开采覆岩变形破坏特征。研究结果表... 为研究距厚松散含水层较近的煤层综放开采覆岩的破坏特征,分析综放工作面开采的安全性,先对区域上覆地层的工程地质及水文地质特征进行了分析,并采用UDEC4.0数值模拟软件,分析了不同基岩厚度条件下综放开采覆岩变形破坏特征。研究结果表明,底部松散含水层富水性弱,补给条件差,可留设防砂煤柱;综放开采时,基岩厚度变化对工作面开采覆岩的移动变形破坏影响显著,垮采比为3.55,当其厚度小于40.4 m时,易引发压架及突水溃砂事故。 展开更多
关键词 厚松散层 综放开采 UDEC 垮采比 覆岩破坏
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皮里青煤矿斜井穿厚松散层围岩分段支护技术研究 被引量：3
4
作者 李季 丁自伟 《煤炭工程》 北大核心 2019年第1期35-39,共5页
针对皮里青矿厚回填土下斜井穿厚松散层部分围岩出现的围岩移近量明显、支护体破坏和喷射混凝土层不同程度开裂的问题,利用理论分析、数值模拟和现场试验等方法,研究了厚回填土下斜井穿厚松散层围岩变形破坏规律及支护技术,结果显示:厚... 针对皮里青矿厚回填土下斜井穿厚松散层部分围岩出现的围岩移近量明显、支护体破坏和喷射混凝土层不同程度开裂的问题,利用理论分析、数值模拟和现场试验等方法,研究了厚回填土下斜井穿厚松散层围岩变形破坏规律及支护技术,结果显示:厚回填土下斜井穿厚松散层围岩的变形破坏规律可归结为拱顶围岩承载能力弱、帮部围岩破坏严重及拱顶变形严重三方面。据此提出了厚回填土下斜井穿厚松散层围岩分段支护技术:表土层和风化基岩段采用承载力高的16#普通热轧型钢U型棚支护;稳定基岩段采用锚杆索协调支护,提高顶部围岩自稳能力。主斜井现场工业性试验结果表明:井筒围岩变形均在工程允许范围内,符合井筒使用要求。 展开更多
关键词 斜井 厚松散层 围岩控制 分段支护 锚网喷支护
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采动应力在薄基岩及厚松散层底部传递规律探究 被引量：3
5
作者 刘延欣 武宇亮 +1 位作者 岳尊彩 朱术云 《中国煤炭》 2019年第1期83-88,共6页
为了探讨鲍店煤矿厚松散层薄基岩下采动应力在上覆岩土体中的传播规律,以首采面所在区域为地质背景,分析了研究区开采煤层上覆岩土体结构特征及富水性,建立了主采3上煤层上方基岩高度30m和底黏及底含与一体的工程地质模型,基于FLAC3D软... 为了探讨鲍店煤矿厚松散层薄基岩下采动应力在上覆岩土体中的传播规律,以首采面所在区域为地质背景,分析了研究区开采煤层上覆岩土体结构特征及富水性,建立了主采3上煤层上方基岩高度30m和底黏及底含与一体的工程地质模型,基于FLAC3D软件,采用数值模拟方法系统模拟了工作面从切眼到停采线之间不同开采条件下最大竖直应力变化特征及上覆岩土体3个典型位置断面距离顶板不同高度采动应力的变化规律,发现了该条件下采动应力沿着上覆岩土体不同高度具有减小的变化特征,当到达底黏时基本没有发生变化。揭示了厚松散层下底黏对采动应力的传播具有较重要的缓冲或抑制作用。研究结果对该工作面提高开采上限合理布置及掘采水害超前防治具有较重要的参考价值。 展开更多
关键词 薄基岩 厚松散层 采动应力 传递规律 缓冲作用
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厚松散层下深部开采地表沉陷的复合介质模型 被引量：2
6
作者 袁勋 杨双锁 《煤矿安全》 北大核心 2017年第8期215-218,共4页
以龙固矿巨厚松散层下深部开采为研究背景,分析了煤矿深部开采地表沉陷机理,建立下部离散介质-中部弹性薄板-上部松散层随机介质的耦合模型,对地表沉陷规律进行研究。通过分析各层位岩层的移动特征,推导出其弯曲下沉方程,分别求出各分... 以龙固矿巨厚松散层下深部开采为研究背景,分析了煤矿深部开采地表沉陷机理,建立下部离散介质-中部弹性薄板-上部松散层随机介质的耦合模型,对地表沉陷规律进行研究。通过分析各层位岩层的移动特征,推导出其弯曲下沉方程,分别求出各分层的下沉值,再通过线性叠加,得出厚松散层下深部开采的地表下沉值。分别把运用该方法得出的预计结果和运用整体模型进行地表沉陷预计的结果与实测结果进行比较,发现此模型对厚松散层下深部开采地表沉陷的预计结果更为准确。 展开更多
关键词 厚松散层 深部开采 地表沉陷 复合介质 耦合力学模型
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厚松散层浅部开采地表移动规律数值模拟研究 被引量：1
7
作者 张惠生 顾伟 《能源与节能》 2014年第3期131-134,165,共5页
为研究厚松散层浅部开采时地表移动特殊规律,采用FLAC3D数值模拟软件,分别建立了厚松散层浅部开采数值模型,得出了相应回归分析函数关系。研究表明:厚松散层浅部开采地表下沉系数随基岩层厚度占采深比例及采厚和基岩层厚度之比呈线性关... 为研究厚松散层浅部开采时地表移动特殊规律,采用FLAC3D数值模拟软件,分别建立了厚松散层浅部开采数值模型,得出了相应回归分析函数关系。研究表明:厚松散层浅部开采地表下沉系数随基岩层厚度占采深比例及采厚和基岩层厚度之比呈线性关系;在基岩层相对较薄的区域,松散层土体受开采影响产生原位扰动压缩,是导致地表下沉异常的主要原因。 展开更多
关键词 厚松散层 薄基岩 浅部开采 地表移动 数值模拟 土体扰动压缩
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金桥煤矿巨厚松散层下限厚条带开采
8
作者 丁凌霄 周健 +1 位作者 冯朝朝 毛彦鑫 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第10期1329-1333,共5页
针对金桥煤矿条带开采区域存在巨厚松散层、厚煤层等不利于地表沉陷控制的特殊开采条件,利用UDEC数值模拟软件对综放开采和首采条带综放后续条带限厚开采这两种开采方式进行了模拟,并指出在限厚开采的条件下保留条带宽度的取值范围为35~... 针对金桥煤矿条带开采区域存在巨厚松散层、厚煤层等不利于地表沉陷控制的特殊开采条件,利用UDEC数值模拟软件对综放开采和首采条带综放后续条带限厚开采这两种开采方式进行了模拟,并指出在限厚开采的条件下保留条带宽度的取值范围为35~114 m.地表实测显示,地表重要建筑物的变形均小于建筑物I级变形破坏标准. 展开更多
关键词 条带开采 厚松散层 开采参数 煤柱应力 UDEC 综放模拟 限厚开采 地表沉陷
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基于地表沉陷控制的巨厚松散层下深部条带开采优化研究
9
作者 袁勋 杨双锁 +2 位作者 李春明 马耀荣 糜瑞杰 《煤炭技术》 CAS 2019年第7期62-64,共3页
以某煤矿巨厚松散层下深部开采为研究背景,为了得到条带开采的最佳设计方法,利用数值模拟,结合现场实测资料,对条带开采的采出率和条带尺寸进行研究.利用条带开采作为巨厚松散层下深部开采地表沉陷的控制方法,必须保证留设煤柱在高地应... 以某煤矿巨厚松散层下深部开采为研究背景,为了得到条带开采的最佳设计方法,利用数值模拟,结合现场实测资料,对条带开采的采出率和条带尺寸进行研究.利用条带开采作为巨厚松散层下深部开采地表沉陷的控制方法,必须保证留设煤柱在高地应力的条件下有足够强度,同时保证采出条带宽度不致使厚松散层发生大的压缩变形,加大地表沉陷剧烈程度.模拟结果表明,控制煤炭采出率为50%,条带宽度为80 m时的地表沉陷控制效果最佳,开采最为经济合理.研究结果可为巨厚松散层下深部条带开采方案的设计提供参考依据. 展开更多
关键词 厚松散层 深部开采 地表沉陷 条带开采
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薄基岩厚松散含水层下综放开采安全性研究 被引量：13
10
作者 杨达明 郭文兵 +1 位作者 谭毅 白二虎 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期129-134,共6页
为研究薄基岩厚松散层含水层下综放开采的安全性,通过对赵家寨煤矿12采区东翼松散层地质特征分析,将其分为“一隔三含”,并揭露其厚度和结构分布特征对煤炭开采的影响。采用经验公式计算不同采高下导水裂隙带高度,并建立UDEC数值模型模... 为研究薄基岩厚松散层含水层下综放开采的安全性,通过对赵家寨煤矿12采区东翼松散层地质特征分析,将其分为“一隔三含”,并揭露其厚度和结构分布特征对煤炭开采的影响。采用经验公式计算不同采高下导水裂隙带高度,并建立UDEC数值模型模拟分析开采过程中上覆岩层变形破坏规律。基于导水裂隙带高度经验公式计算、数值模拟结果和相关实测资料,并结合12采区东翼的地质特征,引入“导水裂隙带高度调整系数n”概念,提出并验证该区域的导水裂隙带高度计算公式。结果表明,12采区东翼大部分区域可疏干新近系下部含水层后开采,研究内容可减小防水煤岩柱高度,提高煤炭采出率。 展开更多
关键词 安全工程 薄基岩 厚松散层 数值模拟 导水裂隙带高度调整系数
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