工作面老顶来压步距的数值模拟

为了对老顶来压步距进行预测,以工作面为原型建立数值计算模型,分别模拟不同推进距离对老顶初次来压步距和周期来压步距的影响,得出采动过程中老顶的初次来压步距和周期来压步距。运用数值模拟方法,可以较为全面地揭示采动条件下老顶变形破坏特征及破坏范围,有利于选择和优化设计方案,同时减少试验时间,提高矿井的经济效益与社会效益。

传递岩梁周期裂断步距与周期来压步距差异分析

依据传递岩梁理论体系,提出岩梁周期裂断步距与周期来压步距是两个性质不同的参量,分析了影响岩梁周期裂断步距的因素为岩梁结构、力学性质等力学参量。结果表明:影响岩梁周期来压步距的因素除岩梁周期裂断外,还与工作面支护强度、推进速度等工程参数相关。根据岩梁周期裂断步距与周期来压步距的力学结构,建立了各自的力学模型,推导其运动方程。建立岩梁周期裂断步距与周期来压步距之间的力学关系与数学关系,通过实例验证了运动方程的合理性和可行性。

极限分析与老顶初次来压步距计算

老顶初次来压步距的理论计算以及利用实测来压步距资料来改善理论计算的来压步距精度是矿压管理中的重要工作。通过老顶岩层板结构的极限分折,本文导出了初次来压步距的统一计算式。并提出利用来压步距资料通过反演计算来确定和修正计算式参数,以提高理论计算精度。

综采工作面长度对周期来压步距的影响分析

结合采场顶板老顶断裂特点及数值模拟,运用弹性薄板理论构造采场老顶在周期断裂时的变形挠度方程,推导出采场顶板周期来压步距理论计算公式,通过工程实例验证了公式的正确性,研究成果可为煤矿采场工作面周期来压步距预测提供参考。

回采工作面周期来压步距的灰色预测

利用灰色系统理论，将回采工作面周期来压视为灾变，仿线性ＧＭ（１，１）预测模型建模机理，本文建立了包括线性模型在内的统一非线性ＧＭ（１，１）预报模型。利用非线性模型特例Ｖｅｒｈｕｌｓｔ模型和线性模型分别对两个不同矿山条件老顶周期来压步距进行预测，结果表明，不同的地质条件将适合不同的预测模型，不能简单一概用线性模型进行预测。对于地质条件发生灾变的情形可建立激励预测模型对周期来压步距进行预测。

梅花井矿601大采高工作面覆岩关键层及来压步距研究

关键层运动对采场矿压显现、覆岩移动与地表沉陷及采动裂隙场分布有着重要的意义，为了确定梅花井矿关键层位置，文章采用矿压观测、岩石密度试验、单轴压缩及变形试验等方法，确定梅花井矿601大采高工作面覆岩力学性质和周期来压特征，并通过计算机编程计算硬岩和关键层。结果说明C6岩层为主关键层，C8为亚关键层，C6关键层步距为17．88m，与矿压观测结果对比，基本顶来压步距为13～26m，两者结果比较吻合。

采场直接顶对周期来压步距的影响

把直接顶视为变形介质,基于老顶、直接顶协调变形机理建立力学分析模型,在给定老顶变形条件下,求解得出老顶周期来压步距与直接顶参数的函数关系式。对老顶周期来压步距与直接顶弹性模量、厚度以及内摩擦角的关系曲线进行分析,结果显示老顶周期来压步距随直接顶厚度或直接顶弹性模量增大而增大,而随岩石内摩擦角增大而减小;直接顶厚度越大,老顶周期来压步距变化速率越大;直接顶某一参数对老顶周期来压步距的影响幅度会受到其他参数的影响,但其影响趋势不会发生明显变化。

大采高综采面推进速度与周期来压步距关系分析

以察哈素煤矿首采工作面为工程背景,通过对工作面支架工作阻力监测以及推进数据的收集、整理和分析,对大采高综采超长工作面推进速度与周期来压步距间的关系进行了深入细致的研究,得到了周期来压步距与推进速度的函数关系式。

不稳定煤层综放开采顶板来压步距特征研究

为了研究煤层厚度和形状对来压步距的影响,采用梁式力学模型理论分析了厚度稳定水平工作面的初次来压和周期来压步距,并对河林煤矿J7401工作面煤层厚度和形状的分布变化及现场周期来压情况进行监测。结合煤层分布图和来压特征监测图,对比分析理论计算结果和实测数据得出:煤层厚度大时周期来压步距偏小,煤层厚度小时周期来压步距偏大;当煤岩层"凹"状时对周期来压步距有延缓作用,当煤岩层"凸"状时对来压步距有促进作用。

水平工作面老顶初次来压步距计算及瓦斯抽放巷道位置确定

以黄沙矿2上煤层为工程背景,采用结构力学中的力法对试验工作面的老顶初次垮落进行了力学分析。通过建立老顶—工作面基本力学模型,分析老顶首次破断时的极限弯矩,得出老顶初次垮落步距l的求解方程,计算出老顶初次垮落步距为22.4m,并利用采动裂隙椭抛带理论为瓦斯抽放巷道位置的选择提供预测和理论支持。

直接顶岩层特性对综采工作面周期来压步距的影响

基于老顶-直接顶协调变形机理建立力学分析模型,求解得出老顶周期来压步距关于围岩赋存条件、直接顶参数、老顶参数、工程相关参数等4类12种参数之间的函数关系式。对上述函数关系式进行因素分析。结果显示周期来压随着直接顶重度的增大而减小,而随其他直接顶参数增大而增大,并且分析得出周期来压步距的主要影响因素包括直接顶弹性模量、直接顶厚度,在进行矿压控制时应对上述主要因素给予充分考虑。

综采工作面推进速度与周期来压步距关系分析

文章通过１２１２Ｅ综采工作面矿压观测的分析，提出了工作面推进速度与周期来压步距的关系，给出了相关公式。同时，指出了工作面支架存在的６种工作状态。

利用板模型和梁模型计算首采工作面来压步距

济宁二号煤矿153上01工作面为十五采区首采工作面,工作面回采中直接顶垮落步距,老顶初次来压步距无同采区参照,在掌握工作面直接顶、老顶厚度及岩性的条件下,本文主要阐述工作面回采前,利用板模型和梁模型对直接顶垮落步距、老顶初次来压步距进行计算,推算出直接顶、老顶初次步距,有利于在工作面直接顶垮落及老顶初次来压前做好预测预报工作,确保来压期间的安全。

基于传递岩梁理论的周期来压步距预测研究

依据传递岩梁的矿压理论,对老顶建立力学模型,在原有周期来压步距计算公式的基础上改进,得到了考虑支架工作阻力变化的老顶周期来压步距的计算公式,认为老顶周期来压步距大小受工作面液压支架工作阻力影响。

错层位巷道布置采煤法接续工作面顶板来压步距研究

通过总结分析错层位巷道布置下工作面上覆岩层结构和运动特点,得出错层位巷道布置采煤法接续工作面来压时,其顶板的支撑条件与传统留煤柱采煤方法不同。文章在分析错层位巷道布置采煤法接续工作面来压时顶板支撑条件的基础上,建立力学模型,利用经典弹性力学理论计算顶板断裂步距的方法,分析了其与传统采煤法来压步距的差异。最后,用FLAC3D数值模拟进一步模拟验证了分析结果。

长初次来压步距下三角式扇形卸压初采技术研究

为解决中硬岩层采场初次来压步距长、矿压显现剧烈的问题,采用理论研究与实践相结合的方法,以大恒煤业4-1煤层41107工作面为工程背景,研究了三角式扇形初采分段卸压的顶板控制方式及三角式扇形初采技术。结合现场具体条件,将开切眼与工作面上下两巷非垂直布置,初采时,一端固定,推采另一端,将常规矩形工作面各级整体基本顶转化为依次分段断裂基本顶,以消除矩形初采工作面基本顶整体初次断裂来压给生产带来的冲击性危害。结果表明:采用三角式扇形初采方式,初采期间41107工作面矿压显现不明显,且增加了工作面开切眼三角煤区段放顶煤循环产量,提高煤炭资源采出率的同时,实现了长初次来压步距条件下安全回采。

综采工作面基本顶来压步距的数值模拟研究

利用UDEC软件对薛湖矿2102综采工作面基本顶的来压步距进行了数值模拟研究,模拟了基本顶随工作面推进时的垮落情况,推测出基本顶初次来压步距范围为36-46 m,周期来压步距范围为16-26 m,工作面前方峰值应力区距煤壁大约12 m,应力值为原岩应力的2.5倍左右,应力达到原岩应力值2倍的范围为工作面前方6-17 m。数值模拟的结果只有与现场实际观测数值相结合,才能更好地用于指导生产。

残煤长壁复采老顶来压步距模拟分析研究

以重庆奉节某矿首个规划的回收旧式刀柱式开采所遗留煤柱的2101工作面为原型,建立数值模拟计算模型,通过模拟计算得出:该工作面残煤复采老顶来压步距为35m,老顶破断形式为"O—X"型,与正常回采时老顶初次来压时破断形式一致;周期来压步距为18m,周期来压步距约为初次来压步距的1/2,与正常回采时周期来压规律也是一致的。

王台铺煤矿XV2306工作面坚硬顶板来压步距确定

根据王台铺煤矿XV2306工作面的布置方式和边界条件,运用理论分析估算和FLAC3D数值模拟的方法,研究确定工作面顶板的来压步距。

老顶分层厚度对工作面初次来压步距的影响

以南梁煤矿20109工作面为原型,采用数值模拟和物理模拟方法研究老顶不同分层厚度对浅埋煤层工作面顶板初次来压步距的影响。模拟计算结果基本吻合,为预测该区工作面初次来压步距进而防治大面积来压灾害提供依据。