高位硬厚关键层下开采环境对采动应力分布影响特征研究 被引量：4

1

作者 武泉林 姬保静 李文婷 《金属矿山》 CAS 北大核心 2017年第8期79-83,共5页

上覆高位硬厚关键层下开采,采动应力会异常集中。采用数值模拟的方法,研究了上覆硬厚关键层条件下采动应力演化规律,并分析了开采环境对采动应力的影响。研究表明:随工作面回采距离不断增加,工作面前方支承压力不断增长,但增速逐渐放缓... 上覆高位硬厚关键层下开采,采动应力会异常集中。采用数值模拟的方法,研究了上覆硬厚关键层条件下采动应力演化规律,并分析了开采环境对采动应力的影响。研究表明:随工作面回采距离不断增加,工作面前方支承压力不断增长,但增速逐渐放缓,破断后工作面支承压力迅速降低。工作面边界条件和硬厚关键层厚度对采动应力的影响作用较为明显,表现为随相邻采空区数目的增加,破断前应力峰值逐渐增加,破断后应力逐渐降低;随硬厚关键层厚度的增加,工作面前方支承压力峰值逐渐减小,破断后支承压力峰值降低幅度逐渐增加。研究结果可为高位硬厚岩层下开采时冲击地压的预测与防治工作提供一定的理论基础,对于保证工作面的安全生产具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 硬厚关键层 采动应力 开采环境 冲击地压

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防冲煤柱对高位巨厚岩层下开采动力灾害的防治研究 被引量：2

2

作者 武泉林 李文婷 吕康 《中国煤炭》 北大核心 2017年第10期50-54,共5页

高位巨厚关键层下开采,采动应力异常集中,极易诱发冲击地压、矿震等动力灾害。采用三维数值模拟,研究了防冲煤柱对巨厚岩层的控制作用和抑灾效果。结果表明,与完全垮落法相比,留设防冲煤柱可大幅度降低回采期间工作面的支承压力,使工作... 高位巨厚关键层下开采,采动应力异常集中,极易诱发冲击地压、矿震等动力灾害。采用三维数值模拟,研究了防冲煤柱对巨厚岩层的控制作用和抑灾效果。结果表明,与完全垮落法相比,留设防冲煤柱可大幅度降低回采期间工作面的支承压力,使工作面整体处于较低的静载水平。留设防冲煤柱时,上覆巨厚关键层可保持稳定,避免巨厚关键层大范围破断运移对工作面造成冲击,减少工作面动力灾害的发生。 展开更多

关键词 防冲煤柱 巨厚岩层 动力灾害 支承压力

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巨厚关键层下采动裂隙分布与瓦斯运移规律研究 被引量：2

3

作者 武泉林 李文婷 《煤炭技术》 北大核心 2017年第11期131-133,共3页

针对工作面上覆巨厚关键层的开采条件,采用相似材料模拟实验方法,研究了巨厚关键层影响下采动裂隙的分布特征,并以此为根据提出了瓦斯运移富集特征。研究结果可为巨厚岩层下工作面开采瓦斯突出的预测与防治工作提供一定的理论基础。

关键词 巨厚关键层 断裂裂隙 离层 瓦斯运移

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高位硬厚岩层下采场覆岩运动规律及采动应力演化规律 被引量：2

4

作者 武泉林 《中国煤炭》 北大核心 2017年第2期38-43,共6页

针对工作面上覆巨厚坚硬岩浆岩条件,运用相似模拟试验和数值模拟方法,分别研究了硬厚岩层下采场覆岩运动和采动应力演化规律。研究结果表明,工作面上覆岩浆岩时,覆岩破断的关键阶段分别为直接顶破断、基本顶初次破断、基本顸周期破断、... 针对工作面上覆巨厚坚硬岩浆岩条件,运用相似模拟试验和数值模拟方法,分别研究了硬厚岩层下采场覆岩运动和采动应力演化规律。研究结果表明,工作面上覆岩浆岩时,覆岩破断的关键阶段分别为直接顶破断、基本顶初次破断、基本顸周期破断、岩浆岩初次破断和岩浆岩周期破断(裂隙沟通地表);硬厚岩浆岩破断前,随着工作面的不断推进,煤体支承压力不断增加;硬厚岩浆岩破断后,采场支承压力要小于破断前。 展开更多

关键词 硬厚岩浆岩 相似模拟 覆岩运动规律 数值模拟 采动应力

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高位硬厚岩层下覆岩运移规律研究

5

作者 武泉林 武泉森 《金属矿山》 CAS 北大核心 2018年第6期57-60,共4页

杨柳煤矿1061工作面上覆硬厚岩层。针对工作面地质条件,采用数值模拟方法,研究了硬厚岩层下开采覆岩运移规律。研究表明:在破断前,上覆硬厚岩层没有发生明显的位移下沉,硬厚岩层对地层变形起到了"桥式屏蔽作用";破断后,下沉... 杨柳煤矿1061工作面上覆硬厚岩层。针对工作面地质条件,采用数值模拟方法,研究了硬厚岩层下开采覆岩运移规律。研究表明:在破断前,上覆硬厚岩层没有发生明显的位移下沉,硬厚岩层对地层变形起到了"桥式屏蔽作用";破断后,下沉量突然增加,表现出明显的突变性,导致地表移动变形急剧增加,出现大幅度下沉。通过现场支架压力实测进行了验证。 展开更多

关键词 硬厚岩层 破断 覆岩运移 地表移动变形

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上覆高位岩浆岩下离层空间的演化规律及其预测 被引量：26

6

作者 蒋金泉 王普 +1 位作者 武泉林 张培鹏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1769-1779,共11页

针对工作面上覆高位硬厚岩浆岩条件,采用相似材料模拟试验研究了主关键层下离层空间的演化过程与形态特征,分析了离层空间的层位演化与横向扩展规律、覆岩与主关键层的运移规律;通过理论分析揭示了离层空间形成的机理与条件,提出了离层... 针对工作面上覆高位硬厚岩浆岩条件,采用相似材料模拟试验研究了主关键层下离层空间的演化过程与形态特征,分析了离层空间的层位演化与横向扩展规律、覆岩与主关键层的运移规律;通过理论分析揭示了离层空间形成的机理与条件,提出了离层空间演化特征的确定方法,建立了主关键层底部最大离层空间的分析模型与预测方法。研究表明:岩层组合失稳运移形成"月牙"形离层空间,以间歇式跳跃上升至岩浆岩底部,岩浆岩底部存在较大的离层空间,并由"月牙"形逐渐转变为"一字"形,岩浆岩破裂运移导致离层闭合。离层空间在亚关键层及主关键层底部自下而上动态发育与闭合,层位高度及发育范围与推进距离呈正相关性,可采用"多梯形"方法确定其演化过程。覆岩运移经历下位关键层沉降、运移向主关键层底部发展、底部盆地沉降、岩浆岩运移及整体稳定等5个状态,覆岩下沉形态先后呈"V"型、"√"型及"U"型。岩浆岩运移过程分为下部支撑、底部离层扩展、破裂随动、失稳运移及离层闭合稳定等5个阶段。建立了最大离层空间的覆岩结构及弹性基础梁模型,得到其断面积和体积的预测计算式,为高位岩浆岩下安全开采提供了理论依据。 展开更多

关键词 硬厚岩浆岩 高位主关键层 模拟试验 离层空间演化 覆岩运移 最大离层空间

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硬厚岩层下逆断层采动应力演化与断层活化特征 被引量：112

7

作者 蒋金泉 武泉林 曲华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期267-277,共11页

上覆硬厚岩层受逆断层切割后,工作面顶板运动、采动应力会有异常变化。采用三维数值计算方法,模拟分析了上、下盘工作面向逆断层推进过程中的采动应力演化特征、煤层顶板运动特征及断层活化规律,并采用工程实例进行了分析验证。研究表明... 上覆硬厚岩层受逆断层切割后,工作面顶板运动、采动应力会有异常变化。采用三维数值计算方法,模拟分析了上、下盘工作面向逆断层推进过程中的采动应力演化特征、煤层顶板运动特征及断层活化规律,并采用工程实例进行了分析验证。研究表明:在逆断层切割作用下,上盘工作面围岩呈倒楔形,采动应力向底板深处、顶板高处转移,围岩应力集中程度大于下盘工作面。下盘工作面与上盘工作面相比,采动应力受工作面与断层距离的影响较大。巨厚岩浆岩及其下部岩层形成类似"杠杆"结构,造成煤层顶板的下沉和反弹。逆断层下盘工作面煤层直接顶断层带活化的可能性大于上盘工作面,高位岩浆岩断层带活化的可能性小于下盘工作面。下盘工作面与逆断层距离40 m时断层开始活化;上盘工作面与逆断层距离40 m时,煤层直接顶断层带开始活化,与逆断层距离30 m时高位岩浆岩断层带开始活化。 展开更多

关键词 逆断层 巨厚岩浆岩 采动应力分布 顶板运动 断层活化

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煤层群倾斜煤柱支承压力分布及传播规律研究 被引量：1

8

作者 袁安营 周国峰 +2 位作者 张林良 许斌 武泉林 《现代矿业》 CAS 2012年第12期12-14,18,共4页

以北京大安山煤矿为工程背景,采用理论分析和数值模拟的方法,在倾斜煤柱存在的情况下,对煤层群倾斜煤柱的支承压力分布及传播规律进行了研究与分析,得到了煤层群倾斜煤柱支承压力的传播深度较大,应力沿垂直煤体(煤柱)方向呈现椭圆形向... 以北京大安山煤矿为工程背景,采用理论分析和数值模拟的方法,在倾斜煤柱存在的情况下,对煤层群倾斜煤柱的支承压力分布及传播规律进行了研究与分析,得到了煤层群倾斜煤柱支承压力的传播深度较大,应力沿垂直煤体(煤柱)方向呈现椭圆形向下阶梯分布,但影响范围仅仅在相邻煤层较大的结论。上煤层留20 m的煤柱,就可在下煤层中产生应力集中,而在采空区的一侧布置煤柱基本影响不到下煤层原岩应力的分布。这一研究结论对于煤层群倾斜煤柱条件下工作面的安全生产和支护设计都有一定的指导意义。 展开更多

关键词 煤层群 倾斜煤柱 支承压力 数值模拟

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坚硬特厚煤层随工作面推进上覆岩层运动规律研究 被引量：2

9

作者 张林良 武泉林 李安民 《煤》 2012年第2期6-8,36,共4页

文章以神华宁煤矿业集团汝箕沟煤矿为工程背景,采用理论分析和数值模拟的方法对32211工作面坚硬特厚煤层上覆岩层运动规律进行研究和分析,得到了在坚硬特厚煤层的条件下上覆岩层运动规律变化与工作面推进步距的关系,即随32211工作面推... 文章以神华宁煤矿业集团汝箕沟煤矿为工程背景,采用理论分析和数值模拟的方法对32211工作面坚硬特厚煤层上覆岩层运动规律进行研究和分析,得到了在坚硬特厚煤层的条件下上覆岩层运动规律变化与工作面推进步距的关系,即随32211工作面推进步距的增加,支承压力、传递岩梁、破断拱的高度都会相应的增大,但最终趋于稳定。这一研究结论对于坚硬特厚煤层条件下工作面的安全生产和支护设计都有一定的指导意义。 展开更多

关键词 坚硬特厚煤层 传递岩梁 上覆岩层 数值模拟 破断供高度

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巨厚岩浆岩下覆岩运动规律及其致灾分析 被引量：4

10

作者 马富武 蒋金泉 +1 位作者 武泉林 张培鹏 《矿业安全与环保》 北大核心 2015年第6期1-4,9,共5页

针对上覆岩层赋存高位巨厚岩浆岩条件,采用相似材料模拟试验方法,研究了上覆巨厚岩浆岩下采动覆岩的破断运动规律,揭示了上覆巨厚岩浆岩运移诱发离层瓦斯突然涌出的成因。研究表明,覆岩破断裂隙发育到巨厚岩浆岩后,裂隙区发育形态由拱... 针对上覆岩层赋存高位巨厚岩浆岩条件,采用相似材料模拟试验方法,研究了上覆巨厚岩浆岩下采动覆岩的破断运动规律,揭示了上覆巨厚岩浆岩运移诱发离层瓦斯突然涌出的成因。研究表明,覆岩破断裂隙发育到巨厚岩浆岩后,裂隙区发育形态由拱形发展成拱板形,岩浆岩破断前底部离层跨度发育至最大。巨厚坚硬岩浆岩对离层瓦斯具有圈闭作用,其破断运移会导致离层瓦斯压力急剧上升而诱发瓦斯突然涌出。采取瓦斯抽采、离层注浆、条带开采等方法,可以有效防治离层瓦斯突然涌出。 展开更多

关键词 巨厚岩浆岩 相似材料模拟 破断裂隙 拱 覆岩离层 瓦斯突然涌出

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上覆煤柱下工作面支承压力分布特征 被引量：6

11

作者 武泉森 蒋金泉 +1 位作者 武泉林 马富武 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第6期36-39,共4页

为研究上覆煤柱下工作面开采支承压力动态变化规律及分布特征,采用FLAC3D软件对下煤层工作面由采空区下向上煤层煤柱下推进过程中煤体垂直应力场进行了模拟。通过对工作面推进过程中走向支承压力、倾向支承压力的动态演化特征分析得出:... 为研究上覆煤柱下工作面开采支承压力动态变化规律及分布特征,采用FLAC3D软件对下煤层工作面由采空区下向上煤层煤柱下推进过程中煤体垂直应力场进行了模拟。通过对工作面推进过程中走向支承压力、倾向支承压力的动态演化特征分析得出:当工作面在采空区下向煤柱下推进时,随着工作面不断接近煤柱边缘,走向支承压力分布形态由"双峰"变为"单峰",且峰值不断增大。 展开更多

关键词 上覆煤柱 支承压力 分布特征 数值模拟 冲击地压

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近距离煤层群上行开采裂断拱演化规律及数值模拟 被引量：4

12

作者 黄寿卿 卢国志 +1 位作者 张林良 武泉林 《现代矿业》 CAS 2012年第7期10-12,共3页

采用FLAC3D的模拟方法,对单一采场的裂断拱发展演化规律和复合采场的裂断拱发展演化规律进行了模拟分析,得出了近距离煤层群上行采场结构空间在单一采场与复合采场两种不同的情况下采场上部裂断拱的演化规律及变化形态。

关键词 近距离煤层群 上行开采 裂断拱 采场结构空间 演化规律 数值模拟

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采空区留煤垛技术对综放工作面矿压显现规律影响研究 被引量：2

13

作者 陈洋 张丽丽 +1 位作者 武泉林 孙路路 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第9期181-183,共3页

以酸刺沟煤为工程背景,采用数值模拟和现场实测等方法对6上105-2综放工作面矿压显现规律进行对比分析。研究表明:无煤垛和留煤垛条件下,随着工作面支架支护强度增大,煤壁片帮值和顶板下沉量均减小,相同支护强度条件下,留煤垛开采时,煤... 以酸刺沟煤为工程背景,采用数值模拟和现场实测等方法对6上105-2综放工作面矿压显现规律进行对比分析。研究表明:无煤垛和留煤垛条件下,随着工作面支架支护强度增大,煤壁片帮值和顶板下沉量均减小,相同支护强度条件下,留煤垛开采时,煤壁片帮值和顶板下沉量均较小,工作面支护效果明显优于无煤垛开采。 展开更多

关键词 条形间隔煤垛 数值模拟 矿压显现 顶板下沉量

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大采高工作面煤壁片帮深度机理研究 被引量：7

14

作者 刘富营 张林良 +1 位作者 杨文明 武泉林 《现代矿业》 CAS 2012年第5期67-69,共3页

以赵固一矿12011工作面为工程背景,采用理论分析和数值模拟的方法对12011工作面的煤壁片帮深度机理进行研究和分析,对在支承压力作用下的煤壁片帮形式进行了分类(压剪式、滑落式或横拱式),得到了在不同采高和采深下煤壁片帮深度的变化情... 以赵固一矿12011工作面为工程背景,采用理论分析和数值模拟的方法对12011工作面的煤壁片帮深度机理进行研究和分析,对在支承压力作用下的煤壁片帮形式进行了分类(压剪式、滑落式或横拱式),得到了在不同采高和采深下煤壁片帮深度的变化情况,即随工作面采高及采深的增加煤壁片帮深度也会相应地增大。这一研究结论对于煤壁片帮较严重的大采高工作面的安全生产和支护设计有一定的指导意义。 展开更多

关键词 大采高工作面 片帮深度 数值模拟

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坚硬顶板工作面覆岩运动规律数值模拟 被引量：3

15

作者 刘康 侯会伟 武泉林 《现代矿业》 CAS 2015年第1期32-33,78,共3页

采用3DEC数值模拟软件,研究了坚硬顶板工作面覆岩运动规律。研究结果表明,坚硬顶板条件下工作面初次来压步距和周期来压步距及来压强度大于普通工作面;工作面第一层细粒砂岩初次来压步距为70 m,周期来压步距约为40 m;第二层石英砂岩初... 采用3DEC数值模拟软件,研究了坚硬顶板工作面覆岩运动规律。研究结果表明,坚硬顶板条件下工作面初次来压步距和周期来压步距及来压强度大于普通工作面;工作面第一层细粒砂岩初次来压步距为70 m,周期来压步距约为40 m;第二层石英砂岩初次来压步距为40 m,周期来压步距约为20 m。 展开更多

关键词 坚硬顶板 数值模拟 覆岩运动 初次来压

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厚松散层下条带充填开采充填率对地表下沉的影响分析 被引量：1

16

作者 李腾飞 武泉林 +2 位作者 秦元真 刘毓 董毅 《煤》 2016年第1期47-49,共3页

为了研究厚松散层下条带充填开采时充填率对地表下沉的影响,运用FLAC^(3D)数值模拟,探讨了充填率对地表最大下沉值的影响规律:在其他地质条件不变的情况下,地表最大下沉值随充填率的增加而减小,其减小幅度逐渐变大。其主要原因是充填率... 为了研究厚松散层下条带充填开采时充填率对地表下沉的影响,运用FLAC^(3D)数值模拟,探讨了充填率对地表最大下沉值的影响规律:在其他地质条件不变的情况下,地表最大下沉值随充填率的增加而减小,其减小幅度逐渐变大。其主要原因是充填率增加,使得采空区顶板的悬漏量减少,并且充填体的稳定性增强,对地表的控制作用显著。 展开更多

关键词 厚松散层 条带充填 地表下沉 FLAC3D数值模拟 充填率

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深井沿空掘巷支护技术研究 被引量：2

17

作者 武书理 武泉林 《现代矿业》 CAS 2015年第10期166-168,共3页

在动载和静载的双重作用下,深井沿空巷道的稳定性会恶化。为了提高深井沿空巷道的支护质量,保证回采的安全性,确定深井沿空巷道的合理支护参数显得尤为重要。根据矿井地质条件,分析了深部沿空巷道的支护难点,并采用数值模拟的方法,分析... 在动载和静载的双重作用下,深井沿空巷道的稳定性会恶化。为了提高深井沿空巷道的支护质量,保证回采的安全性,确定深井沿空巷道的合理支护参数显得尤为重要。根据矿井地质条件,分析了深部沿空巷道的支护难点,并采用数值模拟的方法,分析了4,6 m煤柱宽度下的巷道位移,确定了深井沿空巷道的护巷煤柱宽度;通过计算,确定了锚杆和锚索的支护参数,并采用数值模拟方法对支护后的巷道变形进行了分析。结果表明,所设计的支护参数对围岩变形有较好的控制作用,能满足矿井安全生产的需要。 展开更多

关键词 深井 沿空掘巷 支护参数 围岩变形

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深井沿空顺槽主控支护技术数值模拟研究 被引量：1

18

作者 马纪平 武泉林 《现代矿业》 CAS 2015年第9期159-160,共2页

以山东某矿为工程背景,对其深井沿空顺槽进行了可行性支护方案设计,并运用数值模拟方法论证了设计方案的可靠性。研究表明:选用20 mm×2 200 mm无纵筋螺纹钢锚杆作为顶锚杆,20 mm×2 000 mm无纵筋螺纹钢锚杆作为帮锚杆,锚... 以山东某矿为工程背景,对其深井沿空顺槽进行了可行性支护方案设计,并运用数值模拟方法论证了设计方案的可靠性。研究表明:选用20 mm×2 200 mm无纵筋螺纹钢锚杆作为顶锚杆,20 mm×2 000 mm无纵筋螺纹钢锚杆作为帮锚杆,锚杆间排距为800 mm×900 mm;选用17.8 mm×6 000 mm的左旋预应力钢绞线锚索,间排距为2 400 mm×900 mm,符合支护要求,对深井沿空顺槽支护具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 沿空顺槽 支护 数值模拟

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近距离下部特厚煤层工作面安全错距研究

19

作者 王普 曲华 +2 位作者 许斌 武泉林 张培鹏 《煤矿开采》 北大核心 2014年第4期31-34,共4页

在近距离下部特厚煤层条件下,由于下部煤层厚度大,经验方法类比计算的工作面错距偏小。因此根据鲍店上部2煤层与下部3煤层实际情况,采用UDEC2D数值模拟及理论分析,综合研究了近距离下部特厚煤层工作面开采的安全错距。研究表明:近距离... 在近距离下部特厚煤层条件下,由于下部煤层厚度大,经验方法类比计算的工作面错距偏小。因此根据鲍店上部2煤层与下部3煤层实际情况,采用UDEC2D数值模拟及理论分析,综合研究了近距离下部特厚煤层工作面开采的安全错距。研究表明:近距离下部特厚煤层工作面同采时,不同工作面错距条件下的应力分布与覆岩运移特征有着明显的差异,当工作面错距大于50m时相互采动影响较小,确定工作面安全错距为60m。 展开更多

关键词 近距离 下部特厚煤层 工作面错距 应力分布 覆岩移动

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