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影响煤层底板导水破坏深度相关因素分析 被引量:1
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作者 孔凡平 郑刚 《中州煤炭》 2003年第4期13-13,共1页
分析了影响煤层底板导水破坏深度的常见因素。
关键词 煤层底板 破坏深度 相关因素
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担水沟煤矿特厚煤层开采底板导水破坏带深度实测研究
2
作者 毛怀勇 韩磊 +4 位作者 左红飞 苏文 刘科峰 王应政 苗葳 《煤炭与化工》 CAS 2024年第5期31-37,共7页
为了研究特厚煤层开采对工作面底板破坏深度的影响,通过在担水沟煤矿9204工作面底板2个观测钻孔,运用直流电法观测分析工作面回采过程中底板岩体视电阻率的变化特征,结合工作面与测点的空间位置关系,得出采动影响下的底板破坏深度,并将... 为了研究特厚煤层开采对工作面底板破坏深度的影响,通过在担水沟煤矿9204工作面底板2个观测钻孔,运用直流电法观测分析工作面回采过程中底板岩体视电阻率的变化特征,结合工作面与测点的空间位置关系,得出采动影响下的底板破坏深度,并将其与未考虑煤厚因素影响的统计公式和理论公式的计算值进行比较分析。结果表明,工作面实测底板破坏深度为17.3 m和18.3 m;实测底板最大破坏深度小于统计公式值7.81%~12.90%,大于理论公式值24.81%。探讨其机理认为,相对于工作面斜长、采深等因素,煤厚因素对底板破坏深度影响较低;且工作面底板下17 m赋存有一厚层隔水砂质泥岩,不易产生导水裂缝,降低了底板导水破坏深度。 展开更多
关键词 特厚煤层 直流电法 观测钻孔 视电阻率 对比分析 底板破坏深度
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煤层底板采动导水破坏深度计算的神经网络方法 被引量:28
3
作者 郭文兵 邹友峰 邓喀中 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2003年第3期34-37,共4页
在综合分析影响煤层底板采动导水破坏深度因素的基础上 ,应用人工神经网络方法 ,建立了底板破坏深度的计算模型。该模型利用现场观测资料作为学习训练样本和测试样本 ,对模型的测算结果、理论计算值和实测值进行了对比分析。结果表明 :... 在综合分析影响煤层底板采动导水破坏深度因素的基础上 ,应用人工神经网络方法 ,建立了底板破坏深度的计算模型。该模型利用现场观测资料作为学习训练样本和测试样本 ,对模型的测算结果、理论计算值和实测值进行了对比分析。结果表明 :用神经网络方法计算底板破坏深度考虑的因素更加全面 ,结果更接近于实际。笔者研究的计算模型和测算方法 ,为承压水上安全采煤决策提供了科学依据。 展开更多
关键词 底板破坏深度 人工神经网络 承压上采煤 煤层底板 安全采煤
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底板采动导水破坏带深度求取方法研究 被引量:22
4
作者 柳聪亮 谭志祥 +2 位作者 李培现 白力改 邓喀中 《煤矿开采》 北大核心 2010年第5期38-41,共4页
准确预测底板采动导水破坏带深度是合理设计底板防水安全煤岩柱,解决煤矿底板突水问题的关键。综合分析了开采深度、煤层倾角、煤层开采厚度、工作面斜长等地质采矿条件对底板采动导水破坏带深度的影响。以27个典型工作面实测数据作为... 准确预测底板采动导水破坏带深度是合理设计底板防水安全煤岩柱,解决煤矿底板突水问题的关键。综合分析了开采深度、煤层倾角、煤层开采厚度、工作面斜长等地质采矿条件对底板采动导水破坏带深度的影响。以27个典型工作面实测数据作为训练和测试样本,通过合理选择SVM中核函数、不敏感损失系数、惩罚因子等参数,建立了底板导水破坏深度与各影响因素之间的SVM回归模型。最后进行了测试分析,测试结果表明,采用SVM所建立的关系模型可以较好地根据各影响因素求取底板采动导水破坏带深度,获得的底板导水破坏带深度精度可靠、能够满足设计需要。研究成果表明:采用SVM的方法计算底板采动导水破坏带深度是可行的,该方法可以综合考虑对底板采动导水破坏带深度影响的多种因素,为今后快速准确地计算底板采动导水破坏带深度提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 煤层底板 底板采动破坏深度 地质采矿条件 SVM 回归模型
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承压水上开采煤层底板破坏深度数值模拟及实测研究 被引量:14
5
作者 徐瑞朋 姜振泉 +1 位作者 段宏飞 张蕊 《矿业安全与环保》 北大核心 2012年第3期1-4,95,共4页
根据某矿综采工作面煤层顶、底板岩层组合及结构性质特点,建立了反映完整底板岩层组合的工程地质模型,通过FLAC3D软件数值模拟分析了煤层开采过程中底板应力及破坏特征,结果表明:煤层底板下0~4 m内岩体破坏较为严重,不具有阻水能力;煤... 根据某矿综采工作面煤层顶、底板岩层组合及结构性质特点,建立了反映完整底板岩层组合的工程地质模型,通过FLAC3D软件数值模拟分析了煤层开采过程中底板应力及破坏特征,结果表明:煤层底板下0~4 m内岩体破坏较为严重,不具有阻水能力;煤层底板下4~10 m内岩体虽然发生了局部破坏,但其破坏程度相对较弱,具备一定的阻水能力。结合现场煤层底板钻孔内不同深度传感器应变测试值随工作面推进的变化情况,确定出煤层底板破坏深度为8~10 m。综合对比分析得出煤层底板破坏深度为10 m。 展开更多
关键词 底板 数值模拟 综采工作面 底板破坏深度
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趋势面分析在预测底板采动导水破坏带深度中的应用 被引量:10
6
作者 严桂凤 董青红 《矿业安全与环保》 北大核心 2013年第2期52-54,共3页
分析了底板采动导水破坏带深度对预留防水煤岩柱的重要性,根据实测统计资料,利用SAS软件确立了底板采动导水破坏带深度与采深、倾角、采高、工作面斜长四者之间的关系回归方程;利用假设检验法对该回归方程进行准确性检验,从而为确立底... 分析了底板采动导水破坏带深度对预留防水煤岩柱的重要性,根据实测统计资料,利用SAS软件确立了底板采动导水破坏带深度与采深、倾角、采高、工作面斜长四者之间的关系回归方程;利用假设检验法对该回归方程进行准确性检验,从而为确立底板采动导水破坏带深度提供了一种新的、有效的方法,以便为矿井底板水防治提供可靠依据。 展开更多
关键词 趋势面分析 底板破坏深度 SAS软件 假设检验
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开采17煤对底板导水破坏深度的研究
7
作者 苏远春 王君良 武永胜 《山东煤炭科技》 2007年第3期66-67,共2页
关键词 采空区 煤层底板导水破坏深度 安全隔
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煤层底板破坏深度测试在底板水害评价中的应用 被引量:2
8
作者 胡继春 孙金礼 王经明 《中国资源综合利用》 2012年第5期59-62,共4页
煤层底板破坏深度是评价华北型煤矿突水危险性的关键指标,在注水法和声波测试法造价太高且不具备条件的情况下如何获得这一参数,一直是摆在科技人员面前的重要课题。通过轩岗矿区刘家梁煤矿的实验,探索了应变测试底板破坏深度的途径,正... 煤层底板破坏深度是评价华北型煤矿突水危险性的关键指标,在注水法和声波测试法造价太高且不具备条件的情况下如何获得这一参数,一直是摆在科技人员面前的重要课题。通过轩岗矿区刘家梁煤矿的实验,探索了应变测试底板破坏深度的途径,正确地评价了刘家梁煤矿5124工作面底板突水的危险性,这一方法在我国的底板破坏深度探测领域具有推广价值。 展开更多
关键词 底板 破坏深度 测试 应变
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缓倾斜煤层开采底板破坏深度数值分析研究
9
作者 查春雷 袁二军 +2 位作者 史立群 彭红明 屈宏飞 《中国矿业》 北大核心 2024年第8期169-175,共7页
研究煤层开采过程中底板破坏深度对防治矿井底板水害具有重要意义,数值模拟避免了因现场条件复杂而无法进行实测的情况,可以在煤层开采前模拟和预测破坏深度,为开采工作提供参考。以梁北煤矿32021工作面为例,基于统计规律的经验公式进... 研究煤层开采过程中底板破坏深度对防治矿井底板水害具有重要意义,数值模拟避免了因现场条件复杂而无法进行实测的情况,可以在煤层开采前模拟和预测破坏深度,为开采工作提供参考。以梁北煤矿32021工作面为例,基于统计规律的经验公式进行了理论计算,得到的底板破坏深度分别为27.05 m、25.63 m、23.56 m,其中,考虑采深和煤层倾角的27.05 m更接近实际情况。使用FLAC^(3D)进行数值模拟,模拟并分析了工作面推进过程中的应力变化规律和底板破坏深度。在数值模拟的过程中,煤层底板的垂直应力变化结果表明,随着工作面不断推进,顶底板应力增大,采空区两端出现应力集中现象,影响范围不断增大,同时底板破坏深度也会随之增加;煤层底板的塑性破坏结果表明,底板破坏深度随工作面的推进而不断增大,当工作面推进至100 m时,底板破坏深度达到最大,之后破坏深度保持不变,破坏范围会一直随之增加;工作面推进100 m时,煤层底板下不同深度的塑性破坏结果表明,随着深度增加,破坏范围不断减小,可判断出煤层底板最大破坏深度约为25.9 m。 展开更多
关键词 矿井 底板破坏深度 缓倾斜煤层 FLAC^(3D) 数值模拟
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煤层底板双承压含水层下隐伏断层活化导水特征试验研究
10
作者 张健 郭亮亮 涂坤 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期242-251,共10页
【目的】现有的关于煤层采动揭露底板隐伏断层突水试验研究成果,仅考虑了煤层下伏单一承压含水层条件,需研究煤层底板多承压含水层条件下隐伏断层活化导水特征。【方法】通过室内相似物理模拟方式,对煤层底板双层承压含水层条件下,采动... 【目的】现有的关于煤层采动揭露底板隐伏断层突水试验研究成果,仅考虑了煤层下伏单一承压含水层条件,需研究煤层底板多承压含水层条件下隐伏断层活化导水特征。【方法】通过室内相似物理模拟方式,对煤层底板双层承压含水层条件下,采动过程隐伏充水通道在不同深度上的应力和孔隙水压力演变规律进行了分析。【结果】结果表明:利用自主设计的煤层底板隐伏断层突水试验系统,可以相对合理地模拟两层承压含水层条件下不同深度上的断层活化导水规律;浅部比深部断层带的应力增量、孔隙水压力增量变化程度相对更高,孔隙水压力变化时间均滞后于应力变化时间;临近开采结束阶段,浅部和深部断层带孔隙水压力增量的上升趋势,表明断层带向采空区卸荷促进了渗流导升,断层带存在滞后突水的可能性,浅部较深部断层带的滞后突水风险相对更高。应力扰动程度整体上随深度增加而衰减,浅部相对深部断层带更易活化,持续不断的扰动将使浅部和深部含水层发生水力联系,深部承压水可通过隐伏断层补给浅部承压水,承压水通过断层带导升过程存在着显著的水头压力损耗。【结论】试验结果可为底板多承压含水层条件下隐伏断层活化导水模式分析提供理论和工程实际参考。 展开更多
关键词 煤层底板 隐伏断层 双承压含 活化 试验研究
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李家楼煤矿厚煤层开采断层底板破坏深度注水试验研究 被引量:3
11
作者 李建伟 《煤炭科技》 2019年第3期40-43,共4页
李家楼煤矿进入厚度大于8m的底层煤开采阶段,距离奥灰强含水层最近,承受的水压最高,突水系数最大的首采工作面必须查明断层底板的破坏深度才能准确评价水文地质条件。采用注水试验的方法,获得了矿压对底板断层带破坏深度32.5m,深部破坏... 李家楼煤矿进入厚度大于8m的底层煤开采阶段,距离奥灰强含水层最近,承受的水压最高,突水系数最大的首采工作面必须查明断层底板的破坏深度才能准确评价水文地质条件。采用注水试验的方法,获得了矿压对底板断层带破坏深度32.5m,深部破坏早于浅部的重要数据,同时获得了国家关于底板水文地质条件分类标准(GB/T22205-2008)所需的岩石力学参数和水文地质参数,得到首采工作面水文地质条件简单的重要结论,为类似条件的工作面防治水提供了依据。 展开更多
关键词 煤层 试验 断层带 底板破坏深度
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杨村煤矿综采条件下薄煤层底板破坏深度的实测与模拟研究 被引量:30
12
作者 段宏飞 姜振泉 +1 位作者 张蕊 朱术云 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期13-17,共5页
通过2个监测钻孔8个应变传感器探头组成的现场应变实测系统实测应变增量的变化曲线,研究了兖州煤田杨村煤矿下组煤16上薄煤层底板采动变形破坏的深度及其受采动煤壁前方影响的范围。结果表明:16上煤底板破坏深度介于8.4~10.1 m;而运用F... 通过2个监测钻孔8个应变传感器探头组成的现场应变实测系统实测应变增量的变化曲线,研究了兖州煤田杨村煤矿下组煤16上薄煤层底板采动变形破坏的深度及其受采动煤壁前方影响的范围。结果表明:16上煤底板破坏深度介于8.4~10.1 m;而运用FLAC3D进行底板变形破坏数值模拟得出的底板下塑性区破坏深度为9.1 m,与实测结果差别不大。 展开更多
关键词 杨村煤矿 综采 煤层 底板破坏深度 应变分布
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大采深厚煤层底板采动破坏深度 被引量:55
13
作者 张蕊 姜振泉 +2 位作者 李秀晗 晁海德 孙强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期67-72,共6页
针对我国承压水上开采底板突水灾害随开采深度不断增大而逐年增多的趋势,以某矿综放工作面的深部开采实际为背景,根据现场煤层底板钻孔内不同深度传感器应变测试值随工作面的变化规律,确定出煤层底板岩体破坏深度介于18~20 m;以研究区... 针对我国承压水上开采底板突水灾害随开采深度不断增大而逐年增多的趋势,以某矿综放工作面的深部开采实际为背景,根据现场煤层底板钻孔内不同深度传感器应变测试值随工作面的变化规律,确定出煤层底板岩体破坏深度介于18~20 m;以研究区实际地层资料为基础建立工程地质模型,通过反复试算、逐步修正模型边界条件,对煤层底板破坏特征进行分析,弥补了现场实测结果不能反映出煤层回采过程中底板应力场的不足;采用现场应变实测和数值模拟相互结合的方法,确定了大采深厚煤层底板破坏深度为20 m,揭示了矿山压力在采动煤层底板中的传播规律。 展开更多
关键词 底板 带压开采 破坏深度 现场应变法 数值模拟
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不同条件下带压开采煤层底板破坏深度研究 被引量:18
14
作者 黄广帅 翟新献 +2 位作者 涂兴子 李如波 张世威 《煤炭工程》 北大核心 2018年第2期95-99,共5页
为了预防工作面底板突水,保证矿井的安全生产,以梁北煤矿11141工作面为工程背景,采用数值模拟研究了带压开采工作面推进距离、埋深、煤层厚度、断层及断层位置等不同条件对底板破坏深度的影响。研究结果表明,工作面推进距离越大底板破... 为了预防工作面底板突水,保证矿井的安全生产,以梁北煤矿11141工作面为工程背景,采用数值模拟研究了带压开采工作面推进距离、埋深、煤层厚度、断层及断层位置等不同条件对底板破坏深度的影响。研究结果表明,工作面推进距离越大底板破坏深度越大,但推进至60m后,底板破坏深度保持不变趋于稳定;埋深越大底板破坏深度越大,400m埋深增加到800m埋深,每增加200m埋深,增大速度由50%降至12.25%,增大速度逐渐减小;煤层厚度越大,底板的破坏范围越大,对底板的破坏深度无影响;存在断层则底板破坏深度越大,底板最大破坏深度增加18.2%,断层位于初次来压影响范围内比位于周期来压影响范围内对底板破坏深度的影响要剧烈。 展开更多
关键词 带压开采 煤层底板 数值模拟 破坏深度
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厚煤层重复采动时底板岩体的破坏深度 被引量:12
15
作者 李家祥 连传杰 +1 位作者 郭惟嘉 刘立民 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 1995年第4期44-48,共5页
现场实测资料及相似材料模拟资料表明,厚煤层在重复采动条件下其底板岩体的破坏深度取决于开采第一分层时的破坏深度,而开采以下各分层时对其影响较小。讨论了影响底板破坏深度的几个主要因素;并对降低底板破坏深度提出了几条建议。
关键词 煤层 分层开采 煤层底板 破坏深度 岩体 采煤
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煤层底板破坏的断层效应模拟及其在防治水中的应用 被引量:9
16
作者 冯启言 周来 +1 位作者 荆升国 杨天鸿 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期19-25,共7页
梁北煤矿已发生5次寒武系灰岩底板突水事故,造成重大经济损失。根据矿井的水文地质条件,建立了煤层开采的FLAC数值模型,利用岩石力学及渗流力学理论,分别模拟了无断层和有断层条件下煤层底板采动破坏带的演化规律,重点讨论了断裂深度及... 梁北煤矿已发生5次寒武系灰岩底板突水事故,造成重大经济损失。根据矿井的水文地质条件,建立了煤层开采的FLAC数值模型,利用岩石力学及渗流力学理论,分别模拟了无断层和有断层条件下煤层底板采动破坏带的演化规律,重点讨论了断裂深度及断层空间位置对底板破坏深度的影响。结果表明,断层的存在可使底板采动破坏深度增加20%~33%,断层是突水重点防范区域,遇断层前10m直到过断层15m须加强防治水工作。根据模拟结果设计了梁北矿11041,11151,11111三个工作面底板的注浆加固工程,重点注浆层位分别为底板破坏范围和寒武系顶部裂隙发育带,注浆工程增强了底板的阻水能力,实现了工作面的安全回采。 展开更多
关键词 底板 断层效应 底板破坏深度 数值模拟 梁北煤矿
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煤层开采底板承压水导升模拟试验系统研制与应用 被引量:8
17
作者 张保良 郭惟嘉 +3 位作者 张新国 沈宝堂 张涛 孔贺 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2057-2062,共6页
为深入分析煤层底板承压水导升规律和直观展现突水通道形成过程,基于现有的二维相似材料模拟试验台研制了煤层底板承压水导升模拟试验系统。该系统包括二维相似模拟试验台(改造后)、承压水加载系统、承压水导升系统和计算机监测系统。... 为深入分析煤层底板承压水导升规律和直观展现突水通道形成过程,基于现有的二维相似材料模拟试验台研制了煤层底板承压水导升模拟试验系统。该系统包括二维相似模拟试验台(改造后)、承压水加载系统、承压水导升系统和计算机监测系统。运用研制的系统进行了尺寸为1 900 mm×220 mm×1 800 mm的模型铺设、开挖及监测。试验结果表明:该系统将柔性水囊、导水脉络和突水口组合成一个整体,避免了一般模型底板加载压力不均衡,解决了含压水箱与模型之间的密封难题;在水压达到0.03 MPa条件下,随着工作面推进距离增大,承压水导升高度不断升高,采空区中部出水量最大,导升高度最高;承压水沿阻力最小、距离最短的线路突出,且突水通道形成呈现突发、干脆特点;底板岩层受采动矿压和承压水水压产生的压剪作用,应力值出现"负—正—负"变化趋势。 展开更多
关键词 煤层开采 承压 底板 相似模拟
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倾斜煤层底板破坏深度计算方法及主控因素敏感性分析 被引量:31
18
作者 刘伟韬 穆殿瑞 +2 位作者 杨利 李留洋 史晨昊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期849-859,共11页
为研究倾斜煤层底板破坏主控因素对底板破坏深度的敏感性,根据弹性力学中的半无限体理论建立了沿煤层倾斜方向底板破坏深度求解力学模型,计算了倾斜煤层底板采动最大破坏深度。以阳城煤矿的采场条件为工程背景,基于FLAC3D数值仿真软件,... 为研究倾斜煤层底板破坏主控因素对底板破坏深度的敏感性,根据弹性力学中的半无限体理论建立了沿煤层倾斜方向底板破坏深度求解力学模型,计算了倾斜煤层底板采动最大破坏深度。以阳城煤矿的采场条件为工程背景,基于FLAC3D数值仿真软件,按照正交试验设计方案对3306工作面底板破坏特征进行数值模拟。运用矩阵分析法以及方差分析法对模拟结果进行分析计算,确定各主控因素对底板破坏深度的敏感性。研究表明:(1)随着工作面推进距离的增大,底板最小主应力值与承压水压值越来越接近,且最小水平主应力与底板承压水压相等的区域不断扩大,底板突水危险性增加。(2)各主控因素对底板破坏深度影响的主次顺序为:工作面斜长>采深>黏聚力>采厚>煤层倾角>水压>内摩擦角,方差分析结果显示,各主控因素中工作面斜长对底板破坏深度的敏感度为高度显著;采深较为显著;黏聚力显著;采厚、煤层倾角、水压以及内摩擦角不显著。(3)运用矩阵分析法确定了正交模拟试验的最优方案,即按照此方案实施后底板破坏深度最小,可有效降低矿井底板突水的危险性。 展开更多
关键词 倾斜煤层 底板破坏深度 主控因素 正交试验 敏感性分析
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新集二矿1煤层底板破坏深度模拟研究 被引量:4
19
作者 范书凯 武强 +4 位作者 崔海明 曾一凡 马自强 魏婷婷 雷红专 《矿业安全与环保》 北大核心 2012年第4期9-11,92,共3页
通过分析新集二矿1煤层水文地质条件,在获取力学参数的基础上,采用数值模拟软件FLAC3D对1煤层底板的破坏深度进行了模拟,结果表明:1煤层底板最大破坏深度为19.17 m;底板最大破坏深度出现在工作面推进30~40 m位置,此处最容易发生突水事... 通过分析新集二矿1煤层水文地质条件,在获取力学参数的基础上,采用数值模拟软件FLAC3D对1煤层底板的破坏深度进行了模拟,结果表明:1煤层底板最大破坏深度为19.17 m;底板最大破坏深度出现在工作面推进30~40 m位置,此处最容易发生突水事故。研究结果对于实现新集二矿1煤层的安全开采,为后期工作面的防治水方案设计以及防治水措施制订提供了科学依据。 展开更多
关键词 煤层底板 破坏深度 力学参数 数值模拟 FLAC3D
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损伤变量在煤层底板开采破坏深度计算中的应用 被引量:5
20
作者 刘启蒙 李鹏飞 +1 位作者 张缓缓 陈秀艳 《矿业安全与环保》 北大核心 2017年第5期59-63,共5页
针对煤层底板破坏深度的计算很少考虑实际存在的采动损伤的现状,以某矿A组煤开采为背景,提出一种基于数值模拟与理论计算的底板岩层损伤变量,进而确定底板破坏深度的方法。通过在该矿工作面巷道特定位置施工井下钻孔,采用并行电法探测... 针对煤层底板破坏深度的计算很少考虑实际存在的采动损伤的现状,以某矿A组煤开采为背景,提出一种基于数值模拟与理论计算的底板岩层损伤变量,进而确定底板破坏深度的方法。通过在该矿工作面巷道特定位置施工井下钻孔,采用并行电法探测技术验证该方法的有效性。结果表明:底板应力在推进至断层附近时达到峰值19.70 MPa,底板岩层等效损伤变量D'=0.79;基于损伤变量计算得出的底板岩层的最大破坏深度为20.27 m,对比井下实测结果,其准确率达到93.32%。研究结果为快速准确地确定底板采动破坏深度提供了一个新思路。 展开更多
关键词 采动损伤 FLAC3D 并行电法 煤层底板 破坏深度 损伤变量
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