双消浪室有顶板开孔沉箱数值研究

采用基于泰勒级数展开的CSPH(corrective smoothed particle hydrodynamics)方法和Riemann解改进了光滑粒子流体动力学(SPH)方法,模拟了波浪与双消浪室有顶板开孔沉箱的相互作用。通过与试验数据的对比,验证了数值方法的准确性和适用性。分析了顶板高度s、消浪室宽度B和开孔率μ等因素对沉箱附近波面η和水平波压力p的影响。结果表明:在计算波浪条件下,顶板高度s和开孔率μ是沉箱波面峰值的主要影响因素,而消浪室宽度B对波面峰值的影响较小;同时,随着顶板高度s的增加,静水位处前开孔板和后实体墙的波压力峰值均逐渐减小,而后开孔板的波压力峰值先减小后增大。此外,改进后的SPH方法还可用于研究水粒子的压力场和速度场的情况,追踪水粒子在不同位置、不同时刻的瞬时速度,描述水粒子的运动状态,为研究波浪和开孔沉箱的相互作用提供了有效手段。

坚硬顶板切顶卸压合理参数数值模拟研究

为了解决坚硬顶板难垮难落的问题,利用数值模拟软件对不同切顶高度及不同切顶角度下的切顶效果进行分析,通过对不同切顶高度及不同切顶角度下巷道应力及巷道顶板下沉量进行分析,确定出最佳的切顶高度为11 m,最佳切顶角度为10°。对最佳切顶角度及切顶高度下卸压效果进行分析,发现经过切顶后煤柱和巷道顶板的应力减小了很多,巷道处于低应力环境,利于巷道稳定性控制。

急斜煤层分段放顶煤开采合理段高选择研究

为确定急斜煤层水平分段综放开采条件下工作面段高的合理取值，将开采后裸露顶板岩层简化为三边固支的矩形薄板，采用薄板破断理论对受横向和纵向载荷作用下的斜置矩形薄岩板进行力学分析．研究表明：岩板走向长度、倾斜长度、岩层倾角、覆岩栽荷及泊松比是影响段高取值的5个主要因素．应以在工作面上方采空区煤矸体沿着顶煤采出后形成的槽形采空区域下移前岩板不发生沿根部折断为极限段高的选择标准．工作面合理段高取值分为3奘：第Ⅰ类煤层倾角45°～55°，取值在29m范围内；第Ⅱ类55°～75°，取值在51m范围内；第Ⅲ类75°～90°，该范围内开采工艺及设备选择对合理段高取值的影响更为重要．