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An integrated approach to study of strata behaviour and gas flow dynamics and its application 被引量:29
1
作者 Hua Guo Liang Yuan 《International Journal of Coal Science & Technology》 EI 2015年第1期12-21,共10页
关键词 气体动力学 瓦斯流动 应用 地层 淮南矿业集团 多点位移计 长壁工作面 数值模拟
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Field and numerical modelling on the stability of underground strata in longwall workings
2
作者 G.Budi K Nageswara Rao Punit Mohanty 《Energy Geoscience》 2023年第1期1-12,共12页
The longwall method is one of the feasible and efficient underground mining methods for greater depth of workings.Recently,Singareni Collieries Company Limited(SCCL),the largest coal-producing government company in th... The longwall method is one of the feasible and efficient underground mining methods for greater depth of workings.Recently,Singareni Collieries Company Limited(SCCL),the largest coal-producing government company in the Southern part of India,has deployed a high capacity(2×1152T capacity)power support system in its Adriyala Longwall Project(ALP)at a depth of 375 m.There was a concern about the stability of the longwall workings and the protective pillars.Thus,research work was carried out with the geotechnical instruments and numerical modelling tools to analyze the stability while retreating the longwall panels.The outcomes revealed that the convergence in the gate roads increased with the longwall face advancement and the area of exposure.The pressure of the powered support legs on the dip side was less than the rise side legs,which implies a stable roof condition over the longwall face.An abutment zone was identified ahead of the line of extraction up to 10e25 m and presumed from the Factor of Safety(FoS)criterion that within this zone,the longwall pillar possibly will be of better stability at every stage of extraction.The results obtained from this study would be helpful for the mining engineers to understand the behaviour of underground strata in longwall workings. 展开更多
关键词 Adriyala longwall Project(ALP) strata behaviour Field and numerical modelling
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崩落法开采引起的岩层移动时效性研究 被引量:3
3
作者 刘轩廷 陈从新 +3 位作者 夏开宗 郑先伟 王田龙 袁家好 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期563-576,共14页
崩落法开采的金属矿山往往会伴随着一系列的地质灾害现象。为保证矿区安全生产,开展崩落法开采引起的岩层移动的时效性研究具有重要意义。以程潮铁矿西区下盘为研究对象,通过将地表10多年GPS监测数据的整理分析,并与现场破坏调查结果和... 崩落法开采的金属矿山往往会伴随着一系列的地质灾害现象。为保证矿区安全生产,开展崩落法开采引起的岩层移动的时效性研究具有重要意义。以程潮铁矿西区下盘为研究对象,通过将地表10多年GPS监测数据的整理分析,并与现场破坏调查结果和工程地质条件相结合,进而探究不同分区下岩层移动的时效行为。研究结果表明:岩层移动的时效行为与其破坏过程有着密切的关系,不同分区下的岩层移动的时效行为是不同的,可分为初始变形、渐进变形、加速变形和残余变形共4个阶段,分别对应着稳定状态、临界状态、失稳状态以及采矿结束后的蠕变状态;初始变形阶段对应着岩体的初始蠕变过程,渐进变形阶段反映了岩体抵抗自身变形的过程,加速变形阶段与深部破坏面的形成和强烈的应力释放有关;崩落碎石在采矿作业停止后失去了流动空间,在岩体变形挤压下会对围岩提供支撑力进而限制了岩层移动的进一步发展;残余变形时间由岩体的蠕变特性和崩落碎石的压密过程所控制,倾倒滑移区因需要经历一个额外的碎石压密过程而导致残余变形时间更长。 展开更多
关键词 金属矿山 崩落法 开采扰动 岩层移动 时效行为
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地面压裂坚硬顶板对矿山压力显现影响的实验研究
4
作者 龚涛 张继 夏彬伟 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第36期15427-15439,共13页
地面压裂是控制煤矿坚硬顶板减少矿山压力灾害的一种新方法。但该方法的有效性以及地面压裂形成的水压裂缝的产状对矿山压力显现的影响尚待进一步研究论证。通过物理相似模拟实验,在模型中坚硬顶板内分别不预制裂缝、预制水平裂缝和预... 地面压裂是控制煤矿坚硬顶板减少矿山压力灾害的一种新方法。但该方法的有效性以及地面压裂形成的水压裂缝的产状对矿山压力显现的影响尚待进一步研究论证。通过物理相似模拟实验,在模型中坚硬顶板内分别不预制裂缝、预制水平裂缝和预制垂向裂缝并模拟煤层开采,研究了采动过程中顶板的周期垮落、坚硬顶板的破断和工作面的矿压响应。结果表明:随煤层开采覆岩呈“■”型垮落规律,即先垮落采空区上方A区域,然后沿工作面推进方向垮落与A临近的B区域,再垮落A、B上方的C区域,间隔一定周期B、C区域同时垮落;受水平裂缝影响,顶板周期垮落步距平均缩短23.08%;受垂向裂缝影响平均缩短19.23%;含水平裂缝和垂向裂缝的坚硬顶板均提前破断,平均破断步距缩短10.23%;工作面推进至裂缝影响区时,覆岩作用在开切眼煤壁附近的矿山压力和工作面超前支承压力降低,表明压裂坚硬顶板可降低工作面矿压。研究成果对于揭示覆岩垮落规律、地面压裂控制矿压显现规律和矿山压力灾害防治具有重要意义。 展开更多
关键词 地面压裂 坚硬顶板 水压裂缝 物理相似模拟 矿压显现
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近距煤层开采矿压显现规律分析 被引量:3
5
作者 王冠 张东升 +3 位作者 陈永会 孟奇 张炜 陈建本 《中国煤炭》 北大核心 2010年第6期59-62,69,共5页
为解决近距煤层开采采场矿压控制问题,对祁东煤矿6130、7130综采工作面进行了现场实测,得出了两工作面的初次来压、周期来压步距。在此基础上,结合理论计算和UDEC软件对采场覆岩的顶板破断、应力分布情况进行了模拟。
关键词 近距煤层开采 工作面矿压观测 巷道矿压观测 矿压显现 数值模拟
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复杂地质条件下综采工作面旋采关键技术研究 被引量:6
6
作者 赵庆民 施现院 常庆粮 《煤炭技术》 北大核心 2017年第5期90-93,共4页
为了研究复杂地质条件下综采工作面旋采技术,以某矿12124综采工作面为工程背景,采用虚心旋采方法,调斜比例设计为1∶3,带式输送机进行转弯改造,进行了复杂地质条件下旋采角度为18°、旋转距离为22.608 m的工业试验。在旋采过程中对... 为了研究复杂地质条件下综采工作面旋采技术,以某矿12124综采工作面为工程背景,采用虚心旋采方法,调斜比例设计为1∶3,带式输送机进行转弯改造,进行了复杂地质条件下旋采角度为18°、旋转距离为22.608 m的工业试验。在旋采过程中对巷道和工作面矿压进行监测,旋采效果令人满意。 展开更多
关键词 旋转开采 矿压显现 大倾角煤层 采空区 “三软”煤层
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陡倾岩层隧道开挖力学特性研究 被引量:15
7
作者 吴梦军 曹兴松 方林 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期823-828,共6页
陡倾岩层隧道由于层状结构的存在,在开挖过程中,围岩的破坏机理与方式、围岩与结构的变形、受力等特征明显不同于其它岩体隧道。本文在陡倾岩层隧道开挖破坏机理探讨的基础上,通过三维数值模拟,对不同陡倾角条件下围岩与结构的变形、受... 陡倾岩层隧道由于层状结构的存在,在开挖过程中,围岩的破坏机理与方式、围岩与结构的变形、受力等特征明显不同于其它岩体隧道。本文在陡倾岩层隧道开挖破坏机理探讨的基础上,通过三维数值模拟,对不同陡倾角条件下围岩与结构的变形、受力特征进行了计算,分析了隧道开挖力学特性与倾角的关系,提出了陡倾岩层隧道设计施工建议。计算结果表明:倾角越大,隧道发生顺层滑移破坏的概率越大,地表沉降、拱顶位移、围岩主应力随倾角的增大而增大,但拱脚位移、围岩剪应力、喷射混凝土内力与倾角并非一致性关系。 展开更多
关键词 陡倾岩层 破坏机理 力学特性 数值模拟
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粘土矿物研究在塔里木盆地石油勘探中的应用 被引量:9
8
作者 孙玉善 杨帆 罗俊成 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期269-276,共8页
以塔里木盆地粘土矿物的分布特征及其组合形式、演化与形成机理为依据,探讨了粘土矿物在地层划分对比中的应用及其与有机质热演化、成岩阶段的关系和对储层物性的影响。研究表明,在侏罗系和白垩系两个不同古环境中形成的粘土矿物及其... 以塔里木盆地粘土矿物的分布特征及其组合形式、演化与形成机理为依据,探讨了粘土矿物在地层划分对比中的应用及其与有机质热演化、成岩阶段的关系和对储层物性的影响。研究表明,在侏罗系和白垩系两个不同古环境中形成的粘土矿物及其组合特征,为地层对比提供了一定的证据。泥岩中伊利石/蒙皂石间层中蒙皂石含量的纵向变化与有机质热演化及成岩阶段的关系不大。对储层物性影响不大但有利于储集性能的是以高岭石为主的粘土矿物组合类型及粘土矿物的早期自生(伊利石/蒙皂石间层矿物)衬垫式以及非自生(伊利石)衬垫式产状。 展开更多
关键词 粘土矿物 地层对比 成岩演化 储层物性 石油勘探
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任楼矿7煤顶分层工作面矿压显现特点及其控制 被引量:1
9
作者 刘效云 郑怀明 朱正杰 《淮南工业学院学报》 2000年第2期9-11,共3页
以任楼煤矿实测资料为依据 ,分析了“三软”7煤层顶分层工作面矿压显现特点 ,提出了顶板治理的主要措施。
关键词 “三软”煤层 矿压显现 顶板治理 分层工作面
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高档放顶煤工作面矿压显现基本规律
10
作者 华心祝 孟祥瑞 谢广祥 《东北煤炭技术》 1999年第3期23-25,共3页
对孔庄矿井7177高档放顶煤工作面进行了矿压观测与分析。
关键词 高档放顶 初次来压 周期来压 矿压显现
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控制“三软”煤层顶板的理论与实践
11
作者 刘效云 杨本水 宣以琼 《东北煤炭技术》 2000年第2期12-14,共3页
以任楼煤矿实测资料为依据,分析了"三软"7煤层工作面矿压显现特点,提出了顶板治理的主要措施。
关键词 “三软”煤层 矿压显现 顶板治理
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近距离煤层开采矿山压力规律数值模拟研究 被引量:11
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作者 丛利 石建军 刘洪涛 《中国煤炭》 北大核心 2010年第2期49-51,共3页
神东矿区榆家梁煤矿4-3煤层和4-2煤层为近距离煤层开采,通过建立FLAC数值模型,研究了4-3煤层工作面受4-2煤层工作面采空区的影响及4-3煤层工作面开采过程中的矿山压力显现规律,分析得出了4-3煤层工作面矿山压力受影响的范围及4-3煤层工... 神东矿区榆家梁煤矿4-3煤层和4-2煤层为近距离煤层开采,通过建立FLAC数值模型,研究了4-3煤层工作面受4-2煤层工作面采空区的影响及4-3煤层工作面开采过程中的矿山压力显现规律,分析得出了4-3煤层工作面矿山压力受影响的范围及4-3煤层工作面垂直应力变化规律。 展开更多
关键词 近距离煤层 煤炭开采 矿山压力显现 垂直应力 开采影响 榆家梁煤矿
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特厚煤层掘进巷道强矿压显现机理及防治技术研究 被引量:6
13
作者 戴文祥 孔令海 +1 位作者 张宁博 冯宇峰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第8期74-79,共6页
为确保特厚煤层巷道安全掘进,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了掘进巷道强矿压显现的力学机制,进行了综合防治研究与实践。结果表明:在近距离煤层群开采条件下,受上部煤层工作面遗留煤柱的影响,造成下部煤层掘进巷... 为确保特厚煤层巷道安全掘进,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了掘进巷道强矿压显现的力学机制,进行了综合防治研究与实践。结果表明:在近距离煤层群开采条件下,受上部煤层工作面遗留煤柱的影响,造成下部煤层掘进巷道围岩产生高集中应力,是掘进巷道发生强矿压显现的主要影响因素;随着上部遗留煤柱水平距离的增大,掘进巷道围岩最大钻屑量呈降低趋势,回风巷(距离上部遗留煤柱10 m)是运输巷(距离上部遗留煤柱40 m)最大钻屑量的1.2倍。综合防治实践表明,采取的煤层卸压、加强支护、优化设计、加强监测等措施是合理的,可实现高应力条件下巷道围岩的有效控制,为类似条件掘进巷道强矿压防治提供了参考。 展开更多
关键词 特厚煤层 掘进巷道 钻屑量 矿压显现
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康家滩矿88101综采面通道贯通回采期间的顶板岩层控制分析 被引量:5
14
作者 米新民 《山西煤炭》 2005年第4期3-5,共3页
分析了康家滩矿8号煤层88101首采工作面末采贯通期间的矿压显现,以及回撤通道的支护控制问题,对以后康家滩煤矿的开采决策有重要的参考借鉴价值。
关键词 康家滩矿 8号煤层开采 末采矿压显现 回撤通道支护
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煤系岩石组成与矿压显现之关系
15
作者 孙本魁 吴基文 《东北煤炭技术》 1999年第3期29-31,共3页
讨论了不同顶板结构特征及其变形破坏形式,分析了采面矿压显现特征及其与顶板岩石组成的关系,为煤矿设计。
关键词 岩石组成 顶板结构 矿压显现 煤系
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复杂条件大倾角大采高旋转综采矿压显现规律及其控制 被引量:26
16
作者 杨科 陆伟 +1 位作者 潘桂如 孙力 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期199-205,共7页
针对潘北煤矿复杂条件大倾角"三软"厚煤层赋存特点及大采高旋转综采矿压难以控制的技术难点,采用现场实测、数值模拟等方法研究获得了12124大采高旋转综采工作面及巷道矿压显现规律,揭示了大倾角"三软"厚煤层旋转... 针对潘北煤矿复杂条件大倾角"三软"厚煤层赋存特点及大采高旋转综采矿压难以控制的技术难点,采用现场实测、数值模拟等方法研究获得了12124大采高旋转综采工作面及巷道矿压显现规律,揭示了大倾角"三软"厚煤层旋转综采采场和巷道矿压机理,即采空区煤柱下方工作面煤体应力集中、旋采区域采动应力集中与液压支架反复支撑是导致工作面顶板破碎、片帮、冒顶及巷道围岩变形剧烈的主要原因。提出并实施了该条件下旋采过程中采场和巷道围岩稳定性控制技术,主要包括:工作面顶板铺链网并在架头连接工字钢以加强顶板管理;应用液压支架与输送机间连接防滑千斤顶并联合推移千斤顶控制刮板输送机下滑;上风巷旋采拐点处采用锚网索联合支护控制巷道围岩变形;工作面上下端头超前10 m回棚加强支护,保证正常运输通风需求。工程实践表明,该技术实施保证了工作面的安全高效回采,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 大倾角厚煤层 旋转综采 矿压显现 围岩稳定性 采动应力
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基于微震监测的高强度开采工作面煤岩破坏规律研究 被引量:4
17
作者 郭辉 王新萍 +2 位作者 芦盛亮 李振波 卢国菊 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2018年第12期52-56,共5页
高强度开采工作面煤岩破坏规律是采场支架与围岩关系研究的关键。以山西潞安集团余吾煤业S2205高强度开采工作面为工程背景,利用微震监测技术并结合传统矿压实测技术,对工作面煤岩破坏规律进行实测分析。研究结果表明:利用微震事件频次... 高强度开采工作面煤岩破坏规律是采场支架与围岩关系研究的关键。以山西潞安集团余吾煤业S2205高强度开采工作面为工程背景,利用微震监测技术并结合传统矿压实测技术,对工作面煤岩破坏规律进行实测分析。研究结果表明:利用微震事件频次和能量分布可判断顶底板岩层的破坏范围;微震事件的发生和工作面的推进度有关,当推进度达到一定程度、突然发生大变化、停产后复产时,微震事件会急剧增多,应该保持稳定合理的推进速度;微震事件周期性地超前于周期来压,具体表现为能量和频次的周期性变化,可以依此预测工作面周期来压;高强度开采工作面煤岩破裂会产生微震事件,事件的频次和能量能反映煤岩破裂程度,事件发生的位置即为超前支承压力影响峰值区域。研究结果可为类似条件下高强度开采工作面的设备选型、工艺选择确定提供理论依据和工程参考。 展开更多
关键词 微震监测 高强度开采工作面 煤岩破坏 矿压显现
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基于采空区压实效应的工作面开采全过程模拟 被引量:18
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作者 朱广安 刘博文 +2 位作者 窦林名 伍永平 丁自伟 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期775-783,共9页
为探究孤岛工作面开采时覆岩破断、运移和矿压显现规律,利用FLAC3D Fish语言开发了数值算法,基于采空区压实理论和双屈服模型,提出一种孤岛工作面推进过程中覆岩破断演化、垮落带岩体的压实效应和采动静载、动载响应数值模拟方法.采用... 为探究孤岛工作面开采时覆岩破断、运移和矿压显现规律,利用FLAC3D Fish语言开发了数值算法,基于采空区压实理论和双屈服模型,提出一种孤岛工作面推进过程中覆岩破断演化、垮落带岩体的压实效应和采动静载、动载响应数值模拟方法.采用该方法对朝阳煤矿3108孤岛工作面采动全过程及其动静载演化机制进行了数值模拟,所得结果与现场实际具有较好的一致性.结果表明:由于两侧采空区工作面长度较小(70 m),开采后覆岩垮落不充分,垮落带和裂隙带演化高度有限,约为30.98和66.91 m;动载主要来源于顶板破断释放能量,震源和覆岩裂隙带演化的最大高度基本一致,其震源包络线与裂隙带的发育范围吻合度较高. 展开更多
关键词 孤岛工作面 冲击地压 数值模拟 覆岩垮落和裂隙发育 静态和动态响应
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