泥质底板动压巷道底鼓机理及控制技术研究 被引量：17

1

作者 神文龙 柏建彪 +2 位作者 于洋 刘飞 黄中峰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第3期28-31,共4页

针对棋盘井煤矿工作面巷道底鼓严重的问题,采用现场地质调研、理论解析、数值模拟的方法分析了巷道底鼓的主要影响因素,得出了软弱、无支护和应力集中是巷道底鼓的根本原因,发现了原支护条件下巷道围岩呈不均匀收缩状态,揭示了巷道底板... 针对棋盘井煤矿工作面巷道底鼓严重的问题,采用现场地质调研、理论解析、数值模拟的方法分析了巷道底鼓的主要影响因素,得出了软弱、无支护和应力集中是巷道底鼓的根本原因,发现了原支护条件下巷道围岩呈不均匀收缩状态,揭示了巷道底板是巷道围岩破坏的危险位置,提出了承压支护系统。结果表明:承压支护系统体现了支护结构与底板围岩的协同作用,巷道底鼓量由支护前的800 mm减小到400 mm,承压支护系统有效控制了巷道底鼓。 展开更多

关键词 巷道底鼓 承压支护系统 围岩稳定性 协同支护

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深部软岩及围岩力学特性分析 被引量：4

2

作者 神文龙 孟庆武 张松 《煤矿现代化》 2011年第3期62-63,共2页

深部巷道支护技术成为目前制约煤矿深部开采的重要因素之一,进行众多复杂的措施来多次维护深部巷道围岩虽已取得一定效果,但有效控制深部破碎、软弱围岩大变形仍非常困难。软岩巷道具有高地压、难支护和持续变形的特点,所以,通过相似模... 深部巷道支护技术成为目前制约煤矿深部开采的重要因素之一,进行众多复杂的措施来多次维护深部巷道围岩虽已取得一定效果,但有效控制深部破碎、软弱围岩大变形仍非常困难。软岩巷道具有高地压、难支护和持续变形的特点,所以,通过相似模拟实验对复杂环境高应力软岩巷道围岩力学性质进行研究,分析深部软岩的力学特性及变性机制。这对于深部软岩开挖巷道的支护具有指导意义。 展开更多

关键词 深部软岩 相似模拟 力学分析 变形分析

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深部高瓦斯强动压巷道切顶卸压机制及技术研究

3

作者 肖同强 任勇辉 +4 位作者 神文龙 贾义雪 许磊 刘发义 代晓亮 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第6期126-140,共15页

深部邻空巷道面临强动压、高瓦斯的双重困扰。为解决深部邻空巷道严重变形问题,以13131巷为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场试验等方法,研究了采空区侧向上覆岩层运动特征、邻空巷道围岩变形机制以及邻空巷道切顶卸压技术参数。... 深部邻空巷道面临强动压、高瓦斯的双重困扰。为解决深部邻空巷道严重变形问题,以13131巷为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场试验等方法,研究了采空区侧向上覆岩层运动特征、邻空巷道围岩变形机制以及邻空巷道切顶卸压技术参数。结果表明:6.0m粉砂岩是上覆岩层亚关键层,弧形三角块破断导致厚硬岩层共同运动,致使侧向支承压力及其影响范围增大,造成邻空巷道严重变形;切顶卸压效果与切顶高度、切顶角度密切相关,只有当切顶高度达到关键层顶部时,才能有效降低邻空巷道变形量,超过关键层高度后,效果提升不再明显;当切顶角度为0°时,岩块传递的侧向支承压力最小,切顶角度由0°增加至10°时,邻空巷道变形量呈轻微上升趋势,由10°增加至20°时,邻空巷道变形量大幅增大。基于切顶关键技术参数及顶板瓦斯抽放钻孔空间分布特征,提出了“预留超前安全距离+留设抽放钻孔保护距离+封孔长度差异化+瓦斯监测与安全保障”爆破切顶技术方案,并开展了现场试验,有效控制了邻空巷道变形量,保证了顶板钻孔瓦斯抽采效果。 展开更多

关键词 深部巷道 围岩控制 覆岩运动 切顶卸压 瓦斯抽采

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虚拟现实技术在煤矿学习中的应用

4

作者 神文龙 张松 孟庆武 《山西焦煤科技》 2011年第6期51-53,共3页

在Maya和V irtools建模软件和三维交互控制软件基础上,介绍了虚拟现实技术在煤矿学习中的应用,对想从事煤矿生产的个人和企业有着深远的启蒙教育意义。阐述了怎样通过建模软件和三维交互控制软件来开发虚拟现实产品,介绍了开发虚拟现实... 在Maya和V irtools建模软件和三维交互控制软件基础上,介绍了虚拟现实技术在煤矿学习中的应用,对想从事煤矿生产的个人和企业有着深远的启蒙教育意义。阐述了怎样通过建模软件和三维交互控制软件来开发虚拟现实产品,介绍了开发虚拟现实产品的步骤,对虚拟现实技术的初学者有一定的指导意义。针对高校学生只靠书本和老师课堂的讲解很难理解实践性强的课程,提供了一种高校学生学习的具有创新性的方法。 展开更多

关键词 煤矿学习 交互控制 三维建模

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强动压巷道围岩变形规律及分段控制技术研究 被引量：17

5

作者 康继忠 杨建雄 +2 位作者 神文龙 刘晓东 赵志勇 《矿业安全与环保》 北大核心 2017年第2期74-78,共5页

为解决某矿单翼开采工作面采掘接替紧张的难题,提出迎采动面掘巷技术。采用数值模拟的方法,分析了某矿4102回风平巷掘进过程中的应力分布和位移场分布规律,得出巷道掘进端头受到的强动压影响范围为距4101工作面-30^+80 m。采用分段控制... 为解决某矿单翼开采工作面采掘接替紧张的难题,提出迎采动面掘巷技术。采用数值模拟的方法,分析了某矿4102回风平巷掘进过程中的应力分布和位移场分布规律,得出巷道掘进端头受到的强动压影响范围为距4101工作面-30^+80 m。采用分段控制技术,对巷道强动压影响段采取高强大延伸率锚杆和锚索网联合支护、高水材料加固窄煤柱帮、单体支柱和铰接顶梁加强支护顶板,有效控制了迎采巷道围岩变形,确保了工作面的正常接替和安全生产。 展开更多

关键词 迎采动 数值模拟 动压影响范围 分段控制 加强支护

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孤岛工作面沿空掘巷围岩控制技术实践 被引量：10

6

作者 徐军 神文龙 +1 位作者 赵强 吴明明 《矿业安全与环保》 北大核心 2016年第2期91-94,共4页

针对王庄煤矿孤岛工作面窄煤柱沿空掘巷围岩变形破坏严重的问题,采用现场地质调研、矿山压力监测的方法,分析了此类条件下围岩变形破坏特征,发现顶板和煤柱帮是围岩控制的关键,针对性地提出"注浆+锚网索+局部加强支护"的控制... 针对王庄煤矿孤岛工作面窄煤柱沿空掘巷围岩变形破坏严重的问题,采用现场地质调研、矿山压力监测的方法,分析了此类条件下围岩变形破坏特征,发现顶板和煤柱帮是围岩控制的关键,针对性地提出"注浆+锚网索+局部加强支护"的控制技术。现场工业性试验表明,该技术可有效抑制顶板深部围岩早期急速离层,弱化两帮非对称变形,减小围岩累计变形量,能够改善围岩力学性质,提高围岩自承载能力。 展开更多

关键词 孤岛工作面 沿空掘巷 注浆 锚网索 局部加强支护

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沿空掘巷小煤柱稳定性分析 被引量：11

7

作者 刘飞 花锦波 神文龙 《煤炭工程》 北大核心 2014年第5期18-20,23,共4页

文章采用数值计算软件FLAC3D,研究了不同煤柱宽度及锚杆支护强度对沿空留巷侧小煤柱稳定性及掘巷巷道围岩变形的影响,得出煤柱宽度是影响煤柱稳定性与巷道围岩变形的决定性因素,高系统支护强度能有效地控制巷道围岩变形的结论。同时,以... 文章采用数值计算软件FLAC3D,研究了不同煤柱宽度及锚杆支护强度对沿空留巷侧小煤柱稳定性及掘巷巷道围岩变形的影响,得出煤柱宽度是影响煤柱稳定性与巷道围岩变形的决定性因素,高系统支护强度能有效地控制巷道围岩变形的结论。同时,以朱集矿沿1111(1)工作面轨道平巷为工程背景,得出:煤柱宽度为3m时,煤柱内垂直应力集中系数低,应力集中影响范围小,煤柱与掘巷巷道变形量最小,稳定性最好。在此基础上确立的高强度锚杆支护方案,成功保持了小煤柱的稳定性并控制住掘巷阶段巷道围岩的大变形。 展开更多

关键词 沿空留巷 煤柱宽度 沿空掘巷 数值模拟 锚杆支护

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注浆加固对深部巷道围岩应力集中的控制研究 被引量：8

8

作者 王若帆 张科学 +1 位作者 神文龙 崔昊 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第1期65-68,共4页

针对潞安集团余吾煤业有限公司+400 m水平轨道大巷在开挖后出现的巷道断面缩小、喷浆层开裂问题,综合采用现场地质调研、数值模拟计算、围岩位移监测的方法,分析研究了深部巷道围岩变形破坏机理以及深部巷道围岩注浆加固技术。注浆加固... 针对潞安集团余吾煤业有限公司+400 m水平轨道大巷在开挖后出现的巷道断面缩小、喷浆层开裂问题,综合采用现场地质调研、数值模拟计算、围岩位移监测的方法,分析研究了深部巷道围岩变形破坏机理以及深部巷道围岩注浆加固技术。注浆加固技术可显著减小围岩塑性区分布,同时减小两帮垂直应力与顶底板水平应力集中程度,改善顶底板围岩的完整性和承载性能。 展开更多

关键词 深部巷道 注浆加固 塑性区 应力集中

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大断面动压煤巷变形破坏规律及控制技术 被引量：5

9

作者 李思超 神文龙 刘洋 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第11期85-87,共3页

针对麻家梁煤矿大断面煤巷受相邻工作面动压影响变形破坏严重的问题,采用数值模拟与现场实测相结合的方法,分析了不同巷道宽度围岩变形规律、应力和塑性区分布规律,提出了围岩协同控制技术。

关键词 大断面煤巷 动压巷道 协同控制 数值模拟

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基于Maya和Virtools的煤矿虚拟现实系统开发 被引量：8

10

作者 孟庆武 樊明 神文龙 《山西焦煤科技》 2011年第6期43-45,56,共4页

虚拟现实(VR)技术是近年来发展起来的高新技术,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。利用VR技术可以将煤矿地面及井下复杂的生产系统以三维动画互动的方式直观地展现出来。本文以数字矿山和虚拟现实技术为背景,介绍了Maya和V irt... 虚拟现实(VR)技术是近年来发展起来的高新技术,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。利用VR技术可以将煤矿地面及井下复杂的生产系统以三维动画互动的方式直观地展现出来。本文以数字矿山和虚拟现实技术为背景,介绍了Maya和V irtools这两款开发软件的主要功能,论述了如何利用这两款软件进行煤矿生产系统的模块设计和具体的开发过程,最终实现煤矿生产虚拟现实系统的仿真和漫游。 展开更多

关键词 虚拟现实 煤矿生产系统 MAYA VIRTOOLS

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应力波透射煤岩结构面传播衰减数值分析方法

11

作者 神文龙 祝忍忍 +1 位作者 陈自强 师国藏 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期296-308,共13页

针对一维动态节理角度和轴向静载差异的煤岩结构面承载损伤下应力波透射问题,采用室内实验、理论分析和计算机仿真等方法,揭示了界面倾角与轴向静载对煤岩结构面透射应力波的作用机制,结合Barton-Bandis节理本构模型、UDEC离散元仿真与... 针对一维动态节理角度和轴向静载差异的煤岩结构面承载损伤下应力波透射问题,采用室内实验、理论分析和计算机仿真等方法,揭示了界面倾角与轴向静载对煤岩结构面透射应力波的作用机制,结合Barton-Bandis节理本构模型、UDEC离散元仿真与灰狼算法优化BP神经网络技术,对分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)实验过程中应力波透射进行仿真和机器学习,在充分考虑各项参数的基础上进行了显著性正交试验和多因素方差分析,筛选出了主要影响因素并确定了修正方案,得到了煤岩结构面轴向静载与倾角差异下Barton-Bandis本构数值模拟参数修正的机器学习模型,极大地提升了煤岩结构面受冲击状态下变形行为与本构参数之间关联机制的计算效率。研究结果表明:基于BP人工神经网络技术的机器学习预测模型具有良好的适用性,可快速确定当前煤岩结构面倾角与轴向静载下模型参数,提供了一种基于数据驱动的煤岩结构面BartonBandis本构模型参数的高效修正方法,同时可以预测给定训练样本以外更大倾角与轴向静载范围下煤岩结构面数值模拟参数。 展开更多

关键词 应力波传播 煤岩结构面 轴压效应 倾角效应 数值分析

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泥质软底巷道底鼓控制技术研究 被引量：2

12

作者 邱亮亮 于洋 神文龙 《煤炭工程》 北大核心 2013年第S2期93-96,共4页

论文以西部西川煤矿-400m西大巷的底鼓控制的工程实践为例,在前期现场实测的基础上,分析了巷道强烈底鼓的主要影响因素,提出了泥质软底巷道底鼓控制原则和5种可行的控制方案,并在现场进行了工业性试验。通过技术和经济两方面指标的比较... 论文以西部西川煤矿-400m西大巷的底鼓控制的工程实践为例,在前期现场实测的基础上,分析了巷道强烈底鼓的主要影响因素,提出了泥质软底巷道底鼓控制原则和5种可行的控制方案,并在现场进行了工业性试验。通过技术和经济两方面指标的比较可知,巷道采用"锚杆+混凝土"的控制方案不仅围岩变形量相对较小,而且技术经济效益俱佳,满足了现场生产要求,为泥质软底巷道底鼓治理设计提供参考。 展开更多

关键词 泥质软底 底鼓 锚杆+混凝土 围岩控制

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强动压巷道高阻剪切让压控制技术 被引量：2

13

作者 王越 廉常军 神文龙 《煤炭工程》 北大核心 2014年第9期43-45,48,共4页

针对铜川西川煤矿回风巷道锚杆、锚索大量破断,围岩变形严重的难题,通过工程地质资料分析、现场调查发现:迎采动面托顶煤回风巷道受邻近工作面全程采动影响,强烈采动应力使得顶煤和直接顶发生剪切滑移,锚杆、锚索大量剪切破断,围岩控制... 针对铜川西川煤矿回风巷道锚杆、锚索大量破断,围岩变形严重的难题,通过工程地质资料分析、现场调查发现:迎采动面托顶煤回风巷道受邻近工作面全程采动影响,强烈采动应力使得顶煤和直接顶发生剪切滑移,锚杆、锚索大量剪切破断,围岩控制失效。据此提出以加强顶板支护强度,合理匹配锚杆、锚索变形能力,释放顶板水平应力为核心的围岩控制技术。将该技术应用于1111工作面回风巷支护实践,围岩控制取得良好的效果。 展开更多

关键词 迎采动面 托顶煤 强动压巷道 高阻剪切让压 变形匹配

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梅河煤矿第四系砂砾层水疏放实践 被引量：1

14

作者 祁振龙 赵志勇 神文龙 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第9期189-191,共3页

针对梅河煤矿0305-3残采区受采空区积水和第四系底部砂砾含水层的充水隐患问题,通过井下瞬变探测技术对该采区工作面巷道上部采空区进行探测,找出采区顶底板砂砾含水层存在充水隐患的异常区域,在该采区特定的开采条件下,针对性地采取在... 针对梅河煤矿0305-3残采区受采空区积水和第四系底部砂砾含水层的充水隐患问题,通过井下瞬变探测技术对该采区工作面巷道上部采空区进行探测,找出采区顶底板砂砾含水层存在充水隐患的异常区域,在该采区特定的开采条件下,针对性地采取在井下打探放钻孔对异常区域进一步监测并对采空区进行探放水,以及在地面打抽水钻孔进行抽水疏降并布置观测孔对水位变化进行观测的疏放水安全措施。 展开更多

关键词 残采区 第四系砂砾水 井下瞬变探测

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迎采动面沿空掘巷合理煤柱宽度研究 被引量：6

15

作者 何川 孟宁康 神文龙 《煤炭技术》 北大核心 2017年第6期93-95,共3页

迎采动工作面沿空掘巷受超前采动支承压力和侧向支承压力叠加的影响,巷道围岩应力增加,巷道产生大变形。结合下梨园矿工程地质条件,采用数值模拟计算的方法,对迎采工作面沿空掘巷煤柱的合理宽度进行研究。

关键词 迎采掘巷 煤柱宽度 围岩应力

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迎采动工作面沿空掘巷锚杆支护工程试验 被引量：1

16

作者 张浩 吴少旭 +1 位作者 朱祥祥 神文龙 《能源技术与管理》 2017年第1期11-13,共3页

山西某矿3号煤层迎回采面留煤柱掘巷受邻近工作面侧向顶板破断、转动及稳定的全过程动压影响后,沿巷道轴向出现明显的分区大变形特征,结合地质力学评估、工程类比、数值模拟及现场监测等方法,提出迎回采面掘巷分区方法及分区支护技术。... 山西某矿3号煤层迎回采面留煤柱掘巷受邻近工作面侧向顶板破断、转动及稳定的全过程动压影响后,沿巷道轴向出现明显的分区大变形特征,结合地质力学评估、工程类比、数值模拟及现场监测等方法,提出迎回采面掘巷分区方法及分区支护技术。工程实践表明,巷道顶底累计变形为130 mm,两帮累计变形为70 mm,分区支护技术可有效控制迎采动面掘巷围岩大变形,为类似条件下迎采动工作面掘巷支护提供了一定借鉴。 展开更多

关键词 煤巷掘进 迎回采面 分区支护

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迎回采面沿空掘巷合理煤柱宽度确定及应用 被引量：2

17

作者 廉常军 神文龙 《能源技术与管理》 2015年第3期58-61,共4页

采用理论计算、数值模拟相结合的方法,对平沟煤矿090203工作面回风巷道相向临近区段回采工作面掘进工程中,历经临近区段工作面倾向老顶活动全过程影响期间,护巷窄煤柱的合理宽度进行了研究,确定合理窄煤柱宽度为5m。将这一宽度应用于该... 采用理论计算、数值模拟相结合的方法,对平沟煤矿090203工作面回风巷道相向临近区段回采工作面掘进工程中,历经临近区段工作面倾向老顶活动全过程影响期间,护巷窄煤柱的合理宽度进行了研究,确定合理窄煤柱宽度为5m。将这一宽度应用于该工作面回风巷道迎采沿空掘巷实践,监测表明巷道断面收敛率为12.3%,巷道整个服务期间没有发生漏风渗水现象,巷道围岩维护取得良好的效果。采用这种方法来确定迎采沿空掘巷窄煤柱宽度是合理的。 展开更多

关键词 迎采沿空掘巷 极限平衡理论 数值模拟 窄煤柱宽度设计

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FLAC^(3D)中岩石能量耗散模型的开发与应用 被引量：18

18

作者 王猛 宋子枫 +3 位作者 郑冬杰 神文龙 勾攀峰 韦四江 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2565-2573,共9页

岩石破坏是能量驱动下的一种状态失稳现象,从能量角度描述岩石强度及变形行为是评价工程岩体安全和稳定性的有效途径之一。为增加能量理论模型分析工程问题时的适用性,准确描述工程岩体变形破坏全过程能量实时演化及分配规律,利用GCTS... 岩石破坏是能量驱动下的一种状态失稳现象,从能量角度描述岩石强度及变形行为是评价工程岩体安全和稳定性的有效途径之一。为增加能量理论模型分析工程问题时的适用性,准确描述工程岩体变形破坏全过程能量实时演化及分配规律,利用GCTS岩石力学试验系统,开展了常规单、三轴力学试验,结合能量守恒和有限差分理论,推导了岩石弹性能和耗散能的有限差分方程式,采用FISH语言编制了能量耗散模型的有限差分程序,实现了对FLAC^(3D)应变软化模型的二次开发,补充了软件能量计算模块。通过不同围压下岩石室内试验和数值模拟结果对比分析得到:开发的能量耗散模型能有效描述岩石峰后变形特征及破坏路径,可用于研究工程岩体峰后大变形行为,但对峰前压密和塑性变形阶段的描述需谨慎。利用开发模型进一步讨论了深部巷道变形破坏全过程围岩耗散能演化规律,结果表明围岩耗散能集中区与巷道主破坏位置基本吻合,依据耗散能密度可量化巷道围岩压剪破坏程度,评估峰后损伤围岩稳定性,有效弥补了传统采用塑性区定性判别巷道围岩变形破坏及其稳定性时的不足。岩石能量耗散模型在FLAC^(3D)中的应用,扩展了软件适用范围,研究成果不仅可准确定位工程岩体主破坏位置,同时依据耗散能分布密度可量化评估围岩稳定性,为巷道大变形预测预报及加固方案设计提供了一条新途径。 展开更多

关键词 岩石 能量耗散 FLAC^(3D) 2次开发 破坏路径

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深部煤层大巷围岩破坏特征及强力锚固控制技术 被引量：5

19

作者 于春生 韦四江 +2 位作者 张省 王猛 神文龙 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期28-37,共10页

河南焦煤能源有限公司赵固一矿北翼深部煤层回风大巷围岩节理化严重,在采掘支承压力作用下,矿压显现强烈,表现为两帮收缩、底鼓严重,巷道支护系统失效。针对此问题,采用数值模拟方法研究原岩应力场、采动应力场和支护应力场的“三场”... 河南焦煤能源有限公司赵固一矿北翼深部煤层回风大巷围岩节理化严重,在采掘支承压力作用下,矿压显现强烈,表现为两帮收缩、底鼓严重,巷道支护系统失效。针对此问题,采用数值模拟方法研究原岩应力场、采动应力场和支护应力场的“三场”应力分布特征,为巷道高强支护提供理论依据,同时应用再造承载层巷道围岩控制原理,提出北翼深部煤层回风大巷采用“锚网索+喷浆+注浆+底板鸟笼锚索+补强锚索”围岩控制方案,并用数值模拟方法对不同支承压力作用下的巷道围岩变形、塑性区演化、支护受力和主应力差等进行研究,结果表明:随着支承压力集中系数增大,巷道断面收缩率逐渐增加,围岩塑性区由拱形演变为蝶形、蟹形和龟形;锚索在高支承压力作用下将逐步失效,主应力差呈现多峰值现象。工程实践表明,提出的强力锚固支护技术能有效控制围岩的变形破坏,具有较好的技术性和经济合理性。 展开更多

关键词 煤层大巷 破坏特征 再造承载层 数值模拟 强力锚固

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基于平均应力集度差的近距离煤层下位煤巷围岩应力弱化研究

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作者 张瑞峰 神文龙 +2 位作者 张勇 李贝贝 祝忍忍 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第7期20-24,共5页

针对近距离煤层下位煤巷在进行沿空留巷时的应力集中以及巷道大变形难以支护等问题,采用理论分析、数值模拟和工程试验等方法,开展近距离采空区、实体煤和煤柱下煤巷围岩应力弱化研究。通过建立侧向支承应力数学模型,确定了平均应力集... 针对近距离煤层下位煤巷在进行沿空留巷时的应力集中以及巷道大变形难以支护等问题,采用理论分析、数值模拟和工程试验等方法,开展近距离采空区、实体煤和煤柱下煤巷围岩应力弱化研究。通过建立侧向支承应力数学模型,确定了平均应力集度差这一新的应力弱化评价指标;通过FLAC^(3D)数值模拟结果计算得到了平均应力集度差的变化规律,确定了采空区最佳切顶角度为90°,最佳切顶高度为10 m,实体煤段和煤柱段最佳切顶角度为90°,切顶高度为8 m;现场试验后围岩变形量显著减小。 展开更多

关键词 应力弱化 近距离煤层 平均应力集度差 数学模型

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