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厚松散含水层失水沉降相似模拟实验研究 被引量：7
1
作者 陈芳 张劲满 +3 位作者 徐良骥 李杰卫 徐瑞瑞 张坤 《工矿自动化》 北大核心 2022年第1期78-84,共7页
目前缺乏对厚松散含水层地质采矿条件下覆岩破断及变形规律的深入研究。以淮南矿区潘四东煤矿11111工作面为工程背景,构建相似材料模型,采用数字摄影测量提取位移法记录模型开挖过程中覆岩破断过程及覆岩变形情况。分析了含水层失水沉... 目前缺乏对厚松散含水层地质采矿条件下覆岩破断及变形规律的深入研究。以淮南矿区潘四东煤矿11111工作面为工程背景,构建相似材料模型,采用数字摄影测量提取位移法记录模型开挖过程中覆岩破断过程及覆岩变形情况。分析了含水层失水沉降原因:覆岩在W型剪切应力拱作用下形成2条纵向的主导水裂隙带,导水裂隙带的进一步发育引起含水层失水固结,在厚松散层重力作用下进一步压实,随着覆岩破断运动的加剧,在弯曲带和覆岩共同挤压下形成О型剪切应力拱,压缩薄层空间,导致地表下沉量增大。分析了失水状态下覆岩损伤情况:工作面开采工作完成且覆岩达到稳态后,前垮落角为57°,后垮落角为62°,导水裂隙带高度为63 m,开切眼及终采线上方覆岩在应力集中作用下断裂,产生纵向裂隙,开切眼及终采线上方垮落带区域内覆岩产生横向离层裂隙,纵向裂隙和横向离层裂隙加剧了覆岩与含水层间的水力联系。给出了失水状态下覆岩动态运动规律:随着开采工作面的推进,各观测线覆岩下沉量逐渐增大,接近开采工作面的观测线覆岩下沉量最大,工作面上方覆岩的观测线下沉量曲线走势基本类似且跳变一致,含水层上方的观测线下沉量曲线走势基本吻合且跳变同步,工作面上方与含水层上方的观测线下沉量跳变异步,表明含水层对覆岩移动变形具有重要作用。 展开更多
关键词 厚松散层煤层 含水层失水 地表下沉 失水沉降 覆岩破断 覆岩变形 覆岩下沉量
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黄土沟壑区特厚煤层开采地裂缝发育规律研究 被引量：4
2
作者 陈芳 李杰卫 +4 位作者 张琰君 朱贵祯 朱元昊 朱宏 朱文鑫 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第4期229-235,共7页
黄土沟壑区特厚煤层开采易产生地裂缝,加剧生态环境破坏,危及矿区安全。本文以山西省某矿区104工作面为研究背景,结合现场调查、数值模拟和理论分析等方法,研究了采动地裂缝静态分布特征、动态演化规律及其形成机理。研究表明:地裂缝分... 黄土沟壑区特厚煤层开采易产生地裂缝,加剧生态环境破坏,危及矿区安全。本文以山西省某矿区104工作面为研究背景,结合现场调查、数值模拟和理论分析等方法,研究了采动地裂缝静态分布特征、动态演化规律及其形成机理。研究表明:地裂缝分为拉伸型、台阶型2种类型与分叉、平行2种组合方式。宽度0~5 cm的裂缝数量占52%,宽度5~10 cm的裂缝数量占28%,宽度10~15 cm的裂缝数量占14%,宽度大于15 cm的裂缝数量占6%,黄土沟壑区采动地裂缝发育程度更强;根据地裂缝分布位置,可以分为动态面内裂缝(工作面内且与开切眼基本平行)及永久边界裂缝(开切眼、停采线及平巷附近)2种类型。动态面内裂缝具有“山峰”活动规律,裂缝宽度呈现“先开后合再稳定”的变化特征,永久边界裂缝宽度呈现“只开不和”的变化特征,裂缝初始宽度与最大宽度满足线性正相关关系;地裂缝的形成是由下至上的动态发育过程,即“采煤—覆岩移动—地表变形—产生地裂缝”。通过构建“井下开采—覆岩移动—地裂缝产生”三维一体模型和地裂缝动态发育模型,定性分析了地裂缝的活动机理。研究成果对黄土沟壑区生态环境修复及采动损害防护具有重要参考价值。 展开更多
关键词 黄土沟壑区 特厚煤层 地裂缝 发育规律
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概率积分预计参数的ENN优化算法 被引量：2
3
作者 张劲满 阎跃观 +4 位作者 李杰卫 徐瑞瑞 王芷馨 张坤 岳彩亚 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第5期170-176,共7页
为了提高ENN(Elman neural network)神经网络获取概率积分预计参数的准确性,以我国30个地表移动观测站的实测数据作为学习训练和测试的样本数据,采用强稳健局部加权回归法(Rlowess,RW)对30个地表移动观测站数据进行降噪处理,采用蚁群算... 为了提高ENN(Elman neural network)神经网络获取概率积分预计参数的准确性,以我国30个地表移动观测站的实测数据作为学习训练和测试的样本数据,采用强稳健局部加权回归法(Rlowess,RW)对30个地表移动观测站数据进行降噪处理,采用蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)对ENN神经网络的权值和阈值进行优化,构建了ACO-ENN概率积分预计参数解算模型。结果表明:对比分析ACO-ENN模型解算RW降噪处理前后的实测数据,发现RW降噪处理显著提高了数据质量,提高了解算模型的预测精度;利用ACO-ENN模型解算下沉系数、水平移动系数、主要影响角正切及拐点偏移距的平均相对误差分别为2.41%、3.48%、6.11%和1.67%,ACO-ENN模型对于概率积分预计参数的解算精度优于传统ENN算法,为精确获取概率积分预计参数提供了新思路。 展开更多
关键词 开采沉陷 概率积分法 RW 降噪 蚁群算法 ENN 神经网络
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