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相邻空区影响下三软巷道变形破坏规律与煤柱留设宽度研究
被引量:
1
1
作者
解盘石
林伟典
+4 位作者
张小明
张颖异
黄宝发
杨航
曾佑富
《煤炭工程》
北大核心
2024年第3期1-9,共9页
为了探究相邻空区影响下三软煤层巷道掘进时不同煤柱宽度下巷道围岩变形破坏规律,采用理论计算、数值模拟、物理相似模拟与现场实测相结合的研究方法,分析存在临空区后不同区段煤柱宽度下巷道围岩应力演化规律、塑性破坏范围以及位移分...
为了探究相邻空区影响下三软煤层巷道掘进时不同煤柱宽度下巷道围岩变形破坏规律,采用理论计算、数值模拟、物理相似模拟与现场实测相结合的研究方法,分析存在临空区后不同区段煤柱宽度下巷道围岩应力演化规律、塑性破坏范围以及位移分布特征。结果表明:临空区是造成巷道掘进后非对称破坏的主要原因,使煤柱主应力方向与垂向夹角增大,巷道两帮应力呈煤柱侧大于实体煤侧的非对称分布特征;三软巷道破坏形式以剪切破坏为主,破坏主体为两帮,随着煤柱宽度增大,主应力方向与垂向夹角减小,巷道围岩破坏程度降低,临空区对巷道不同位置的影响程度不同,巷道中部围岩破坏程度大于端头处且煤柱侧破坏程度大于实体煤侧;煤柱宽度增大对巷道围岩应力以及煤柱破坏的改善程度有限,现场结果显示当煤柱宽度为20 m时巷道正常维护满足需求。
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关键词
三软巷道
煤柱宽度
巷道失稳
相邻空区
非对称破坏
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职称材料
基于数字孪生的倾斜采场装备力学行为测控研究
被引量:
1
2
作者
解盘石
杨航
+3 位作者
伍永平
黄宝发
林伟典
易磊磊
《煤炭科学技术》
CSCD
北大核心
2024年第12期259-271,共13页
智能化开采是我国大倾角、急倾斜等难采煤炭资源安全高效开采的必由之路。基于数字孪生的大比例物理模拟实验是解决重力-倾角效应下煤岩与装备多维多尺度力学行为与智能控制的有效途径。详细阐述了基于数字孪生技术的大比例采煤工作面...
智能化开采是我国大倾角、急倾斜等难采煤炭资源安全高效开采的必由之路。基于数字孪生的大比例物理模拟实验是解决重力-倾角效应下煤岩与装备多维多尺度力学行为与智能控制的有效途径。详细阐述了基于数字孪生技术的大比例采煤工作面物理模拟系统的设计框架、结构特点和测试/检测模式,能够实现采煤过程的数据可视化、人机强交互和工艺自优化等功能。针对传统液压支架在实时监测、预测性维护、设计优化及物理模拟方面所面临的挑战,构建了以液压支架为基础、以数字孪生技术为核心的姿态感知与仿真系统,利用SolidWorks、Maya和Unity3D等软件构建液压支架的数字孪生模型,并通过部署多种姿态感知传感器,采集实体液压支架的姿态数据和受载信息,实现数字孪生模型与实体之间的高精度姿态同步与实时反馈。通过对采集数据的分析处理,从而实现虚拟与现实的映射。最后通过多功能可变角大比例“支架-围岩”系统物理仿真平台进行多倾角下的系统可靠性及稳定性测试,验证了系统的可行性和有效性。
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关键词
难采煤层
数字孪生
智能化开采
液压支架
姿态感知
模拟仿真
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职称材料
急倾斜中厚煤层伪俯斜采场覆岩运移规律研究
被引量:
9
3
作者
王德发
张颖异
+5 位作者
解盘石
黄宝发
屈利利
吴少港
林伟典
杨航
《煤炭工程》
北大核心
2023年第1期76-80,共5页
急倾斜煤层由于在倾角-重力场效应的影响下,采场覆岩运移及应力分布均较水平煤层更加复杂,且采场围岩的稳定性控制难度较大。以逢春煤矿N2821工作面为工程背景,综合采用物理相似模拟实验、数值模拟和理论分析方法,研究了急倾斜中厚煤层...
急倾斜煤层由于在倾角-重力场效应的影响下,采场覆岩运移及应力分布均较水平煤层更加复杂,且采场围岩的稳定性控制难度较大。以逢春煤矿N2821工作面为工程背景,综合采用物理相似模拟实验、数值模拟和理论分析方法,研究了急倾斜中厚煤层顶板垮落充填、应力演化特征及覆岩运移规律。结果表明,急倾斜中厚煤层伪俯斜采场顶板破断呈明显的时序性特征,顶板呈非对称破断,且垮落轮廓呈空间梯阶状“残垣”形状。采场围岩应力在空间上形成非对称“壳体”,顶底板应力释放区域呈拱形,工作面两端出现应力集中,随着采场持续推进及垮落顶板的逐渐充填,倾斜下部顶板会再次出现应力集中,同时“壳体”下拱脚位置会随着充填体的增多而逐渐上移,但整体形状在不断演化后最终趋于稳定。
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关键词
急倾斜煤层
中厚煤层
伪俯斜采场
覆岩运移
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职称材料
题名
相邻空区影响下三软巷道变形破坏规律与煤柱留设宽度研究
被引量:
1
1
作者
解盘石
林伟典
张小明
张颖异
黄宝发
杨航
曾佑富
机构
西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室
西安科技大学能源学院
中煤科工集团北京华宇工程有限公司西安分公司
中煤科工集团重庆研究院有限公司
出处
《煤炭工程》
北大核心
2024年第3期1-9,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目(52174126)
陕西省杰出青年科学基金项目(2023-JC-JQ-42)
陕西高校青年创新团队项目(2022-2023)。
文摘
为了探究相邻空区影响下三软煤层巷道掘进时不同煤柱宽度下巷道围岩变形破坏规律,采用理论计算、数值模拟、物理相似模拟与现场实测相结合的研究方法,分析存在临空区后不同区段煤柱宽度下巷道围岩应力演化规律、塑性破坏范围以及位移分布特征。结果表明:临空区是造成巷道掘进后非对称破坏的主要原因,使煤柱主应力方向与垂向夹角增大,巷道两帮应力呈煤柱侧大于实体煤侧的非对称分布特征;三软巷道破坏形式以剪切破坏为主,破坏主体为两帮,随着煤柱宽度增大,主应力方向与垂向夹角减小,巷道围岩破坏程度降低,临空区对巷道不同位置的影响程度不同,巷道中部围岩破坏程度大于端头处且煤柱侧破坏程度大于实体煤侧;煤柱宽度增大对巷道围岩应力以及煤柱破坏的改善程度有限,现场结果显示当煤柱宽度为20 m时巷道正常维护满足需求。
关键词
三软巷道
煤柱宽度
巷道失稳
相邻空区
非对称破坏
Keywords
three-soft roadway
coal pillar width
roadway instability
adjacent gob
asymmetric failure
分类号
TD263 [矿业工程—矿井建设]
TD322 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
基于数字孪生的倾斜采场装备力学行为测控研究
被引量:
1
2
作者
解盘石
杨航
伍永平
黄宝发
林伟典
易磊磊
机构
西安科技大学能源学院
西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室
四川川煤华荣能源有限责任公司
出处
《煤炭科学技术》
CSCD
北大核心
2024年第12期259-271,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(52174126,52104147)
陕西省杰出青年科学基金资助项目(2023-JC-JQ-42)。
文摘
智能化开采是我国大倾角、急倾斜等难采煤炭资源安全高效开采的必由之路。基于数字孪生的大比例物理模拟实验是解决重力-倾角效应下煤岩与装备多维多尺度力学行为与智能控制的有效途径。详细阐述了基于数字孪生技术的大比例采煤工作面物理模拟系统的设计框架、结构特点和测试/检测模式,能够实现采煤过程的数据可视化、人机强交互和工艺自优化等功能。针对传统液压支架在实时监测、预测性维护、设计优化及物理模拟方面所面临的挑战,构建了以液压支架为基础、以数字孪生技术为核心的姿态感知与仿真系统,利用SolidWorks、Maya和Unity3D等软件构建液压支架的数字孪生模型,并通过部署多种姿态感知传感器,采集实体液压支架的姿态数据和受载信息,实现数字孪生模型与实体之间的高精度姿态同步与实时反馈。通过对采集数据的分析处理,从而实现虚拟与现实的映射。最后通过多功能可变角大比例“支架-围岩”系统物理仿真平台进行多倾角下的系统可靠性及稳定性测试,验证了系统的可行性和有效性。
关键词
难采煤层
数字孪生
智能化开采
液压支架
姿态感知
模拟仿真
Keywords
difficult mining coal seams
digital twin
intelligent mining
hydraulic support
posture sensing
analog simulation
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
急倾斜中厚煤层伪俯斜采场覆岩运移规律研究
被引量:
9
3
作者
王德发
张颖异
解盘石
黄宝发
屈利利
吴少港
林伟典
杨航
机构
内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司
中安国泰(北京)科技发展有限公司
西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室
西安科技大学能源学院
出处
《煤炭工程》
北大核心
2023年第1期76-80,共5页
基金
国家自然科学基金面上项目(52174126)
山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY020326)。
文摘
急倾斜煤层由于在倾角-重力场效应的影响下,采场覆岩运移及应力分布均较水平煤层更加复杂,且采场围岩的稳定性控制难度较大。以逢春煤矿N2821工作面为工程背景,综合采用物理相似模拟实验、数值模拟和理论分析方法,研究了急倾斜中厚煤层顶板垮落充填、应力演化特征及覆岩运移规律。结果表明,急倾斜中厚煤层伪俯斜采场顶板破断呈明显的时序性特征,顶板呈非对称破断,且垮落轮廓呈空间梯阶状“残垣”形状。采场围岩应力在空间上形成非对称“壳体”,顶底板应力释放区域呈拱形,工作面两端出现应力集中,随着采场持续推进及垮落顶板的逐渐充填,倾斜下部顶板会再次出现应力集中,同时“壳体”下拱脚位置会随着充填体的增多而逐渐上移,但整体形状在不断演化后最终趋于稳定。
关键词
急倾斜煤层
中厚煤层
伪俯斜采场
覆岩运移
Keywords
steeply inclined coal
medium thick coal seam
pitching oblique stope
strata movement
asymmetric
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
相邻空区影响下三软巷道变形破坏规律与煤柱留设宽度研究
解盘石
林伟典
张小明
张颖异
黄宝发
杨航
曾佑富
《煤炭工程》
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于数字孪生的倾斜采场装备力学行为测控研究
解盘石
杨航
伍永平
黄宝发
林伟典
易磊磊
《煤炭科学技术》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
急倾斜中厚煤层伪俯斜采场覆岩运移规律研究
王德发
张颖异
解盘石
黄宝发
屈利利
吴少港
林伟典
杨航
《煤炭工程》
北大核心
2023
9
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职称材料
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