FLAC^(3D)模拟采动岩体渗流规律 被引量：27

1

作者 马立强 张东升 +2 位作者 缪协兴 王红胜 封金权 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2006年第3期1-5,共5页

为从根本上研究煤层开采工程中因顶板冒落、放顶垮落造成的顶板突水通道的变化规律,首次运用FLAC3D数值软件的应力-渗流耦合系统,结合工程实践,系统分析了采动岩体的渗流矢量、渗流速度、孔隙压力及导水边界线动态发展的普遍规律和分布... 为从根本上研究煤层开采工程中因顶板冒落、放顶垮落造成的顶板突水通道的变化规律,首次运用FLAC3D数值软件的应力-渗流耦合系统,结合工程实践,系统分析了采动岩体的渗流矢量、渗流速度、孔隙压力及导水边界线动态发展的普遍规律和分布特征,进行了顶板突水危险区域的识别,得出了一些对防治采场顶板突水有益的结论,可为煤矿顶板突水防治提供理论依据.数值模拟结果表明采动岩体渗流通道的发展明显受煤层开采的影响,且当主关键层破断时,采场最易发生顶板突水事故.在此基础上,将采场的渗流动态变化特征与采动岩体的破断、运动规律结合分析,给出了采场顶板破断及破断岩块再组合压实过程中渗流裂隙的扩展、闭合普遍演化过程.如果水源有限且现有设备能及时排除水患,当煤层采完后,采动岩体能重新压实闭合失去导水性能,地下水位能逐步恢复,即保护第四系及地表水的采煤技术可以实现.同时证明FLAC3D的应力-渗流耦合系统能预测并预算采动岩体裂隙产生、发展、闭合及相关危害性的可靠的数值定量分析软件,可作为一个新方法在顶板突水防治和保水采煤技术中应用.图5,表1,参11. 展开更多

关键词 采动岩体 渗流 交水通道 预测预报 保水采煤

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冲击矿压的强度弱化减冲理论及其应用 被引量：230

2

作者 窦林名 陆菜平 +2 位作者 牟宗龙 秦玉红 姚精明 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期690-694,共5页

提出冲击矿压的强度弱化减冲理论,即采取松散煤岩体,降低强度和冲击倾向性,使得应力高峰区向岩体深部转移,并降低应力集中程度,使发生冲击矿压的强度降低,使得煤岩体中所积聚的弹性应变能达不到最小冲击能,从而防治冲击矿压的发生.强度... 提出冲击矿压的强度弱化减冲理论,即采取松散煤岩体,降低强度和冲击倾向性,使得应力高峰区向岩体深部转移,并降低应力集中程度,使发生冲击矿压的强度降低,使得煤岩体中所积聚的弹性应变能达不到最小冲击能,从而防治冲击矿压的发生.强度弱化减冲理论在三河尖矿的生产实践中得到了有效的验证. 展开更多

关键词 中击矿压 强度弱化减冲理论 减冲解危 危险降低

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综放沿空留巷围岩变形影响因素的分析 被引量：58

3

作者 张东升 马立强 +1 位作者 缪协兴 董国伟 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期1-6,共6页

从技术因素和地质因素两个方面重点论述了综放巷内充填沿空留巷围岩变形和应力分布的基本特征.通过计算机数值模拟,优化了充填工艺参数,得出了合理的留巷技术方案.在此基础上,系统分析了煤层硬度、采高、直接顶厚度和硬度、老顶岩层硬... 从技术因素和地质因素两个方面重点论述了综放巷内充填沿空留巷围岩变形和应力分布的基本特征.通过计算机数值模拟,优化了充填工艺参数,得出了合理的留巷技术方案.在此基础上,系统分析了煤层硬度、采高、直接顶厚度和硬度、老顶岩层硬度及关键层复合效应等因素对留巷围岩变形与垂直应力分布的影响规律.并采用多元分析方法,得到了各因素对围岩最大应力的回归方程.研究结果可对综放巷内充填沿空留巷的应用提供理论依据和设计指导. 展开更多

关键词 综放沿空留巷 地质因素 变形与应力 多元分析

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微震监测冲击矿压技术成果及其展望 被引量：34

4

作者 曹安业 窦林名 +1 位作者 秦玉红 李志华 《煤矿开采》 2007年第1期20-23,39,共5页

煤矿冲击矿压、矿震等煤岩动力现象,与岩体的微震事件有着必然联系。介绍了微震法预测冲击矿压危险的基本原理,综述了我国冲击矿压微震监测技术的初步研究成果,并对微震法需进一步研究和攻关方向进行了展望,以期该技术成为我国冲击矿压... 煤矿冲击矿压、矿震等煤岩动力现象,与岩体的微震事件有着必然联系。介绍了微震法预测冲击矿压危险的基本原理,综述了我国冲击矿压微震监测技术的初步研究成果,并对微震法需进一步研究和攻关方向进行了展望,以期该技术成为我国冲击矿压等地质灾害预测预报乃至防灾减灾的最实用有效的监测手段之一。 展开更多

关键词 冲击矿压 微震 预测预报 应力场 定位

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采场顶板破断型震源机制及其分析 被引量：29

5

作者 曹安业 窦林名 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A02期3833-3839,共7页

作为一种区域、实时、动态监测手段,微震监测技术用于预测预报冲击矿压等地质灾害乃至防灾减灾完全可行,而不同震源震动机制的研究是微震法预测预报冲击矿压的前提和基础。采场顶板是影响煤矿冲击矿压发生的重要因素,在分析采场坚硬顶... 作为一种区域、实时、动态监测手段,微震监测技术用于预测预报冲击矿压等地质灾害乃至防灾减灾完全可行,而不同震源震动机制的研究是微震法预测预报冲击矿压的前提和基础。采场顶板是影响煤矿冲击矿压发生的重要因素,在分析采场坚硬顶板断裂过程的基础上,建立坚硬顶板断裂震动的等效点源模型,并根据该模型用震动波理论分析坚硬顶板断裂的震动位移方程,揭示了坚硬顶板断裂的震源机制,并通过三河尖矿微震监测的坚硬顶板断裂信号验证分析结果的正确性。研究表明,采场顶板由于受源外介质的拉力作用,断裂时震源会产生波前向外传播的压缩波,震源处岩体破坏主要为张性拉伸破坏。研究结果可为顶板型冲击矿压的预测预报和防治提供理论依据。 展开更多

关键词 岩石力学 坚硬顶板 冲击矿压 断裂 震源机制 点源模型 压缩波

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煤岩动力灾害的弱化控制机理及其实践 被引量：16

6

作者 陆菜平 窦林名 吴兴荣 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期301-305,共5页

煤岩动力灾害的实质是能量积聚与耗散的自组织临界过程,当煤岩体中所积聚的弹性能达到其极限冲击能时,就会发生冲击矿压.实验室研究发现,弹脆性煤体是能量积聚与耗散的主体,顶板关键层(坚硬厚层砂岩顶板)的运移则会导致能量积聚与耗散,... 煤岩动力灾害的实质是能量积聚与耗散的自组织临界过程,当煤岩体中所积聚的弹性能达到其极限冲击能时,就会发生冲击矿压.实验室研究发现,弹脆性煤体是能量积聚与耗散的主体,顶板关键层(坚硬厚层砂岩顶板)的运移则会导致能量积聚与耗散,加速失去动态平衡.以煤岩冲击倾向性与顶板强度及厚度的关系为基础,依据能量积聚与耗散理论,提出了煤岩动力灾害的强度弱化机理,即通过钻孔卸压与深孔卸压爆破来弱化煤岩体的强度,降低煤岩体的聚能能力,释放煤岩体中所积聚的大量弹性能,使得煤岩体中所积聚的弹性能达不到最小冲击能,同时利用电磁辐射监测仪来检验煤岩体强度弱化治理的效果,以达到消除或降低冲击危险的目的.通过在三河尖煤矿9202高冲击危险工作面的生产实践,充分证明了这种技术的有效性. 展开更多

关键词 煤岩 动力灾害 强度弱化 机理 实践

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某矿孤岛工作面冲击危险分析及其监测 被引量：10

7

作者 曹安业 窦林名 +3 位作者 张小涛 张军 王玉刚 巩思园 《煤炭工程》 北大核心 2007年第2期70-73,共4页

孤岛工作面及其周围巷道附近应力集中程度高,顶板运动剧烈,再加上地质构造的影响,采深较大时,冲击危险程度就很高,很容易引发冲击矿压。文章就是在分析孤岛工作面覆岩运动和煤岩体支承压力的基础之上,对某矿23上07孤岛工作面进行冲击危... 孤岛工作面及其周围巷道附近应力集中程度高,顶板运动剧烈,再加上地质构造的影响,采深较大时,冲击危险程度就很高,很容易引发冲击矿压。文章就是在分析孤岛工作面覆岩运动和煤岩体支承压力的基础之上,对某矿23上07孤岛工作面进行冲击危险分析,划定可能存在冲击矿压的危险区域,提出早期预报;然后通过电磁辐射和钻屑法的监测进行及时预报,并根据预报结果采取相应的防治措施。 展开更多

关键词 孤岛工作面 冲击危险 电磁辐射 预测 支承压力

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济三矿六采区冲击类型及其防治 被引量：5

8

作者 窦林名 张广文 +3 位作者 张士斌 牟宗龙 郭建全 李志华 《煤矿开采》 2007年第2期58-61,共4页

六采区6303工作面回采3下煤层,基本顶为坚硬稳定的中砂岩,平均厚度23m左右。其冲击特点是,冲击发生后顶板与煤层离层、顶板完整没有破碎,冲击与顶板周期运动一致,冲击矿震后部分十字铰接顶梁支柱震歪、震断,十字铰接顶梁被震断。试验表... 六采区6303工作面回采3下煤层,基本顶为坚硬稳定的中砂岩,平均厚度23m左右。其冲击特点是,冲击发生后顶板与煤层离层、顶板完整没有破碎,冲击与顶板周期运动一致,冲击矿震后部分十字铰接顶梁支柱震歪、震断,十字铰接顶梁被震断。试验表明,单纯煤样和煤岩样组合均为弱冲击倾向性,煤岩组合的动态破坏猛烈。故可确定该区域的冲击矿压为顶板型(冲击型)和顶板煤层型。对于该类冲击矿压,可采用钻孔卸压、煤体爆破卸压和顶板爆破等三种措施解危。 展开更多

关键词 冲击矿压 坚硬顶板 冲击倾向性 类型 解危

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冲击矿压的强度弱化减冲理论及其应用 被引量：2

9

作者 窦林名 陆菜平 +2 位作者 牟宗龙 秦玉红 姚精明 《煤矿支护》 2005年第2期1-6,共6页

本项目为国家自然科学基金资助项目(50490273，50474068，50074030)，教育部博士点基金资助项目(20030290017)资助。冲击矿压实质是煤岩体能量积聚与释放的过程，当煤岩体中所积聚的弹性应变能达到其极限冲击能时，就可能发生冲击矿压... 本项目为国家自然科学基金资助项目(50490273，50474068，50074030)，教育部博士点基金资助项目(20030290017)资助。冲击矿压实质是煤岩体能量积聚与释放的过程，当煤岩体中所积聚的弹性应变能达到其极限冲击能时，就可能发生冲击矿压。根据冲击矿压强度弱化减冲理论，采取松散煤岩体的方式降低煤岩体的强度和冲击倾向性，使得应力高峰区向岩体深部转移，煤岩体中所积聚的弹性应交能就达不到最小冲击能，从而防止冲击矿压的发生。强度弱化减冲理论在三河尖矿的生产实践中得到了有效的运用。 展开更多

关键词 冲击矿压 弱化 基金资助项目 应用 煤岩体 弹性应变能 冲击倾向性 自然科学 能量积聚 生产实践 冲击能 教育部 压强度 深部

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煤岩体内储能的变化及冲击破坏模型分析 被引量：1

10

作者 陈国祥 窦林名 《煤炭工程》 北大核心 2006年第2期43-45,共3页

详细介绍煤岩体内的储能及其变化,提出了煤岩体发生冲击矿压的能量条件,并从储能和应力的关系出发对冲击破坏发生的力学模型进行了分析,最后简要提出降低煤岩体内储能可减弱冲击危险。

关键词 煤岩体 储能 冲击矿压 能量条件

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组合煤岩冲击破坏电磁辐射规律研究 被引量：46

11

作者 窦林名 田京城 +4 位作者 陆菜平 吴兴荣 牟宗龙 张小涛 李志华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第19期3541-3544,共4页

大量理论研究和物理试验已经证实煤岩变形破裂过程中会产生宽频带的电磁辐射信号,因此研究坚硬顶板–煤体–底板所构成的组合煤岩变形破裂电磁辐射规律对于预测预报煤岩动力灾害具有重要的意义。采用MTS815伺服加载以及Disp–24声电测... 大量理论研究和物理试验已经证实煤岩变形破裂过程中会产生宽频带的电磁辐射信号,因此研究坚硬顶板–煤体–底板所构成的组合煤岩变形破裂电磁辐射规律对于预测预报煤岩动力灾害具有重要的意义。采用MTS815伺服加载以及Disp–24声电测试系统对组合煤岩变形破裂所产生的电磁辐射及声发射信号进行了测定,试验结果表明,试样在发生冲击破坏前,电磁辐射强度呈小幅度上升的波动趋势,且冲击破坏前兆会产生突变;而声发射信号计数率在试样冲击破坏时将急剧增加并达到最大值,随后产生突降。电磁辐射与声发射信号峰值位置出现的时间并不同步,电磁辐射信号的最大值出现在试样变形破坏的峰后阶段,而声发射信号的最大值位置则出现在试样的峰值强度处。电磁辐射信号出现峰值时声发射相对较弱,且声发射信号出现峰值时其电磁辐射强度也相对较弱。依此规律,可以对冲击矿压的危险性进行正确地评价和预测预报。 展开更多

关键词 采矿工程 组合煤岩 冲击破坏 电磁辐射 规律

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