基于矿坑开发的抽水蓄能电站下水库围岩稳定性分析

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作者 赵倩 孙清钟 +1 位作者 王丽娟 骆祖江 《煤炭学报》 北大核心 2025年第5期2423-2436,共14页

在矿井改建抽水蓄能电站中,下水库开挖后引起地下渗流场改变,将导致应力场重新调整,易引起围岩的失稳和变形,因此围岩稳定性成为石砀山铜矿地下空间改建的关键。基于此建立考虑流-固耦合的地下水渗流和地应力数学模型,利用COMSOL Multip... 在矿井改建抽水蓄能电站中,下水库开挖后引起地下渗流场改变,将导致应力场重新调整,易引起围岩的失稳和变形,因此围岩稳定性成为石砀山铜矿地下空间改建的关键。基于此建立考虑流-固耦合的地下水渗流和地应力数学模型,利用COMSOL Multiphysics软件和有限元方法构建数值模型,采用三维地质模型与二维剖面模型相结合的方式,开展石砀山拟建抽水蓄能电站中下水库围岩稳定性分析。结果表明:在下水库开挖后地下渗流场发生变化,渗流方向改变,水位呈漏斗状;下水库附近及顶部的孔隙水压力减小,高孔隙压力区分布在下水库两侧的模型底部。对比不考虑流-固耦合作用情况下,考虑流-固耦合后围岩应力、位移及塑性区发生变化,最大等效应力减小了0.9 MPa,最小等效应力增加了0.3 MPa,洞室两侧等效应力均呈减小趋势,边界洞室受孔隙水压力影响更大;整体洞室围岩的变形减小,边界洞室变形大于内部洞室;流-固耦合作用一定程度上减小了塑性区的分布。进一步基于流-固耦合数值模型,设计下水库在充/放水条件下围岩应力分布状态和稳定性,结果表明所设计的3种工况对围岩施加的静水压力、水位变化引起的孔隙水压力变化和软化效应引起的稳定性变化较小;软化效应在一定程度上减弱围岩稳定性,在下水库支护时需重视对洞室的衬砌,在设计工况下下水库围岩稳定性仍可以得到保证。综上在矿井改建抽水蓄能电站中运用数值模拟评价下水库的围岩稳定性,以提供数据支撑和保障工程的安全性。 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 下水库 流-固耦合作用 围岩稳定性 数值模拟

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基于倾角效应的“支架-围岩”数字孪生模拟试验平台研制与测试 被引量：1

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作者 解盘石 张颖异 +7 位作者 伍永平 杜玉乾 杨航 黄宝发 林伟典 易磊磊 徐辉 冯春 《煤炭学报》 北大核心 2025年第6期2837-2852,共16页

液压支架与围岩两者间的稳定性关系是长壁工作面开采及其智能化研究的重难点内容之一。大倾角、急倾斜煤层赋存条件复杂,“支架-围岩”稳定性控制难度大,严重制约了该类复杂难采煤层矿井的安全智能开采。为此,在实验室环境下研制了三维... 液压支架与围岩两者间的稳定性关系是长壁工作面开采及其智能化研究的重难点内容之一。大倾角、急倾斜煤层赋存条件复杂,“支架-围岩”稳定性控制难度大,严重制约了该类复杂难采煤层矿井的安全智能开采。为此,在实验室环境下研制了三维大比例模拟试验平台与配套试验液压支架,可最大程度模拟复杂难采煤层工作面的开采环境,工作面“支架-围岩”系统耦合控制、顶板周期来压及冲击来压效果。基于数字孪生技术,构建了“支架-围岩”试验平台孪生系统,可实现对物理空间模拟试验工作面“支架-围岩”系统的精确感知与高效仿真。开展了试验平台性能、异型液压支架研发支撑、“支架-围岩”试验平台孪生系统优化等一系列测试试验,确定了试验平台整体结构的稳定性和性能的可靠性、孪生系统的实用性和准确性,体现了试验平台的多功能性。基于测试试验,发现工作面顶板来压期间,支架在倾角效应下易发生侧向偏转失稳,支架间侧向挤压加剧;工作面顶板、支架、煤壁及底板组成的“支架-围岩”系统是协同承载体,四者任何环节变化都会影响整体的稳定性,也会加剧另外环节的破坏。针对性提出采取液压支架防倒滑装置、加强围岩控制和实时监测预警3项改进措施,来提升复杂煤层工作面“支架-围岩”系统的整体稳定性。 展开更多

关键词 数字孪生 支架-围岩 倾角效应 大比例模拟试验平台 智能化 大倾角煤层

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神东矿区浅埋大采高工作面支架-围岩耦合关系及支架适用性研究 被引量：3

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作者 王巍 王文 张广杰 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期32-41,共10页

目的为有效解决神东矿区浅埋大采高工作面开采强度大导致的采场围岩控制困难问题,方法通过理论分析和现场实测方法,结合采场覆岩砌体梁力学模型,阐释了大采高工作面开采支架-围岩耦合关系,并对该矿区特殊条件下采场矿压规律、支架合理... 目的为有效解决神东矿区浅埋大采高工作面开采强度大导致的采场围岩控制困难问题,方法通过理论分析和现场实测方法,结合采场覆岩砌体梁力学模型,阐释了大采高工作面开采支架-围岩耦合关系,并对该矿区特殊条件下采场矿压规律、支架合理工作阻力及其适用性进行了研究。结果结果表明:断裂的老顶及其随动岩体自重、旋转空间对顶板动载荷产生影响较大,直接顶、支架及底板整体刚度对老顶的破断位置产生影响,使老顶来压时对支架的作用力变小、作用时间变短;支架-围岩间存在刚度、强度、稳定性等耦合关系。结论提出基于支架实用效果的“支、护、采”三因素法并对其适用性进行评价,采用岩石自重估算、实测支架循环末工作阻力加1倍均方差及传递岩梁理论等方法对支架工作阻力进行验算,并得到了合理的支架工作阻力。为相似条件下支架选型及其适用性评价工作提供科学指导。 展开更多

关键词 大采高工作面 支架-围岩耦合 矿压规律 工作阻力 适用性分析

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深部下分层膏体充填工作面支架阻力分布与支架-围岩关系 被引量：1

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作者 李增强 郑晓晨 +6 位作者 周均忠 高维强 刘文东 李强 张鹏飞 王兆会 吴传平 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第8期202-214,共13页

充填开采是冲击地压矿井实现降载减冲的有效手段,充填工作面支架-围岩关系同常规工作面存在明显差异,导致支护参数选择缺少理论指导。为优化充填工作面支架选型,提高围岩控制效果,降低装备配置成本,以古城煤矿1123工作面为工程背景,研... 充填开采是冲击地压矿井实现降载减冲的有效手段,充填工作面支架-围岩关系同常规工作面存在明显差异,导致支护参数选择缺少理论指导。为优化充填工作面支架选型,提高围岩控制效果,降低装备配置成本,以古城煤矿1123工作面为工程背景,研究冲击地压矿井充填开采条件下顶板载荷分布特征,分析支架-围岩耦合作用关系。结果表明:充填阶段和采动阶段的支架载荷时序曲线形态存在明显区别,前者曲线平滑且斜率小,后者瞬变现象频发且斜率大;充填体支撑作用下支架载荷不存在明显的周期变化现象,表明坚硬顶板运动模式由周期断裂型转变为连续沉降型;采动效应、厚顶煤、悬顶距、充实率等因素影响下,支架载荷时序曲线存在增阻型、恒阻型和降阻型,但以快速降阻型为主,表明1123工作面支架初撑力24MPa偏大,导致厚顶煤二次破碎和支架立柱卸压现象;将采空区划分为非充分压实区和充分压实区,构建了充填体支撑作用下坚硬顶板连续沉降模型,得到了充实率对沉降曲线形态的影响;考虑厚顶煤破坏损伤程度,提出了充填工作面支架阻力确定方法,解释了支架载荷时序曲线中的快速降阻现象发生的原因,给出了支架刚度和初撑力优化原则,改善了支架-围岩耦合关系,提升了厚顶煤和坚硬顶板控制效果。 展开更多

关键词 冲击地压 充填开采 坚硬顶板 支架-围岩关系 支架阻力

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综放工作面过空巷时支架-围岩稳定性控制 被引量：98

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作者 谢生荣 李世俊 +5 位作者 魏臻 孙运江 张广超 宋宝华 何富连 田春阳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期502-508,共7页

通过分析综放工作面过空巷时支架-围岩稳定性控制的技术难点,提出在过空巷合理的时空节点上实施停采等压、强力锚杆索支护、注浆固结修复和支架支撑力保障的综合控制技术,并阐述了相应的控制机理。建立了综放工作面过空巷时基本顶破断... 通过分析综放工作面过空巷时支架-围岩稳定性控制的技术难点,提出在过空巷合理的时空节点上实施停采等压、强力锚杆索支护、注浆固结修复和支架支撑力保障的综合控制技术,并阐述了相应的控制机理。建立了综放工作面过空巷时基本顶破断的结构模型,分析得出过空巷时长关键块条件下的支架临界工作阻力;采用数值模拟方法分析综放工作面过空巷时采动影响下围岩应力分布、变形与破坏特征,确定综合控制技术实施的时空节点与相关参数,进而结合现场地质生产条件与矿压规律确定相应技术方案,并进行现场应用。现场实践表明,采用综合控制技术后,未发生大范围冒顶、支架压架等恶性支架-围岩事故,解决了9102综放工作面过空巷的相关技术难题。 展开更多

关键词 综放工作面 空巷 支架-围岩控制 跨巷长关键块 主动卸压

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大采高综采工作面支架—围岩系统稳定性探讨 被引量：2

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作者 刘锦荣 何富连 《煤矿开采》 1995年第3期36-40,共5页

文章分析了影响大采高综采面支架—围岩系统稳定性的各主要因素，着重探讨了对大采高综采面产量和效益影响极大的高架三维稳定性问题。

关键词 采煤 综采工作面 采高 支架-围岩系统 稳定性

全文增补中

综放工作面支架与围岩耦合关系及端面顶板稳定性研究 被引量：7

7

作者 宋高峰 昝明惠 +3 位作者 孔德中 魏臻 任志成 张帅 《煤炭工程》 北大核心 2023年第11期95-101,共7页

针对综放工作面支架-围岩耦合关系及端面冒顶问题,运用有限元极限分析和模型试验,研究了支架俯仰角、端面距、割煤高度及覆岩破断对端面顶板稳定性及支架-围岩耦合关系的影响,获得了顶煤位移、支架偏载及端面冒顶演化规律。结果表明:顶... 针对综放工作面支架-围岩耦合关系及端面冒顶问题,运用有限元极限分析和模型试验,研究了支架俯仰角、端面距、割煤高度及覆岩破断对端面顶板稳定性及支架-围岩耦合关系的影响,获得了顶煤位移、支架偏载及端面冒顶演化规律。结果表明:顶梁上方顶煤垂直位移呈中间大两端小,水平位移由梁端向采空区方向逐渐增大,而端面无支护区顶煤位移由煤壁向梁端降低;当顶梁俯角为3°时,支架对顶煤提供水平支撑力,顶煤位移更均匀,支架偏载情况更好;端面距和割煤高度均与端面顶板稳定性呈负相关;覆岩回转破断会恶化支架-围岩耦合关系,降低支架支护效果,导致端面冒顶。因此,综放工作面应合理调整支架位态及割煤高度,尽量减小端面距。 展开更多

关键词 综放开采 端面冒顶 “支架-围岩”耦合关系 支架位态 端面距

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基于能量法的工作面端面冒顶机理及“支架-围岩”耦合关系试验研究 被引量：2

8

作者 宋高峰 黄鹏 +3 位作者 李鹤鹤 昝明惠 孔德中 张鹏飞 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期11-22,共12页

为研究综采工作面顶板稳定性及其影响因素,结合能量法和“顶板-支架-煤壁”系统模型,建立了端面顶板稳定性力学模型,利用分布式支架顶梁压力监测系统和数字图像监测技术,开展了端面冒顶相似模拟试验,分析了端面冒顶影响因素、顶板破坏... 为研究综采工作面顶板稳定性及其影响因素,结合能量法和“顶板-支架-煤壁”系统模型,建立了端面顶板稳定性力学模型,利用分布式支架顶梁压力监测系统和数字图像监测技术,开展了端面冒顶相似模拟试验,分析了端面冒顶影响因素、顶板破坏形态和支架顶梁压力分布演化特征。研究表明:根据端面顶板稳定性力学模型,距煤壁1 m范围内直接顶稳定性系数小于0,该区域为端面冒顶高发区;距离煤壁越远,顶板垂直位移和水平位移也随之增大;提高支架工作阻力能有效减小顶板下沉量;顶板黏聚力和内摩擦角越大,顶板稳定性越好;相似模型试验中直接顶依次经历了端面冒落、顶板破断、顶板破碎等阶段,液压支架顶梁压力表现为中部>前部>后部;当顶板完整时,模型支架初撑力和支护阻力充足,“支架-围岩”耦合关系良好;当顶板破碎导致支架位态不佳时,模型支架降阻或偏载现象明显,容易造成顶板裂隙发育、端面冒顶、支架压架等事故,“支架-围岩”耦合关系恶化;利用数字图像监测技术获得了端面冒顶阶段直接顶最大剪应变集中于端面顶板附近。研究显示支架与围岩相互作用关系与端面顶板稳定性互相影响,维持良好的“支架-围岩”耦合关系有助于提高工作面顶板稳定性。 展开更多

关键词 端面冒顶 能量法 相似模拟试验 支架压力 “支架-围岩”耦合关系

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泥-砂岩混合地层隧道施工围岩稳定性数值模拟分析 被引量：4

9

作者 周军强 凌涛 +2 位作者 龙明华 彭学军 孙望成 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第1期35-39,共5页

为了研究富含孔隙水的泥-砂岩复杂地层隧道围岩稳定性,以青岛8号线泥-砂岩混合地层富水暗挖隧道为例,模拟了3种不同孔隙水情况下的围岩变形及应力演化规律,获得了隧道竖直位移(顶板下沉量)、水平位移(边墙移近量)、竖直应力、水平应力... 为了研究富含孔隙水的泥-砂岩复杂地层隧道围岩稳定性,以青岛8号线泥-砂岩混合地层富水暗挖隧道为例,模拟了3种不同孔隙水情况下的围岩变形及应力演化规律,获得了隧道竖直位移(顶板下沉量)、水平位移(边墙移近量)、竖直应力、水平应力以及剪切应力的最大值。并将3种不同孔隙水情况下的数值模拟结果应用到青岛8号线隧道施工中,通过现场监测发现隧道顶板及边墙围岩变形均控制在安全范围内,该数值模拟结果在青岛8号线施工中具有较好的参考作用。 展开更多

关键词 隧道施工 泥-砂岩地层 孔隙水 数值模拟 围岩稳定性

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基于弹塑性损伤-渗流耦合模型的隧道洞口段围岩稳定性研究 被引量：3

10

作者 万友生 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期117-123,共7页

为分析复杂条件下隧道洞口段稳定性问题,建立基于Mohr-Coulomb准则的岩石弹塑性损伤-渗流耦合模型,利用完全隐式的向后欧拉算法编制弹塑性损伤模型的应力积分程序。在此基础上,利用ABAQUS平台的子程序接口实现耦合模型的有限元计算。将... 为分析复杂条件下隧道洞口段稳定性问题,建立基于Mohr-Coulomb准则的岩石弹塑性损伤-渗流耦合模型,利用完全隐式的向后欧拉算法编制弹塑性损伤模型的应力积分程序。在此基础上,利用ABAQUS平台的子程序接口实现耦合模型的有限元计算。将该模型应用于福建某洞口段隧道工程的围岩稳定性评价中,分析不同降雨强度下洞口段结构的安全系数、位移及损伤值的变化规律。结果表明:隧道洞口段结构的安全系数、损伤区和位移均会随着降雨进程的发展发生变化,雨季应加强监测频率。 展开更多

关键词 洞口段 围岩稳定性 弹塑性损伤-渗流耦合模型 向后欧拉算法 降雨条件

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大倾角煤层长壁采场倾斜砌体结构与支架稳定性分析 被引量：51

11

作者 解盘石 伍永平 +3 位作者 王红伟 高喜才 任世广 曾佑富 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1275-1280,共6页

大倾角煤层覆岩变形、破坏和运移规律复杂,采场顶板倾斜砌体结构对支架稳定性影响大,大量的现场实践、实验研究和理论分析表明,倾斜砌体结构与支架的相互作用可分为正压、倾向挤压、反倾向挤压、后推和走向挤压型,其易造成支架发生挤压... 大倾角煤层覆岩变形、破坏和运移规律复杂,采场顶板倾斜砌体结构对支架稳定性影响大,大量的现场实践、实验研究和理论分析表明,倾斜砌体结构与支架的相互作用可分为正压、倾向挤压、反倾向挤压、后推和走向挤压型,其易造成支架发生挤压型失稳、下滑失稳、倾倒失稳,建立了支架-顶板接触力学模型,基于基础动力学、"R-S-F"动力学控制理论分析了大倾角煤层长壁采场覆岩特有的结构形式倾斜砌体结构与支架在不同状态下的稳定性,并给出了其动力学方程和"支架-围岩"稳定性判定条件。 展开更多

关键词 大倾角煤层 倾斜砌体结构 “支架-围岩”稳定性

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我国缓倾斜、倾斜煤层回采巷道围岩稳定性分类方案 被引量：11

12

作者 刘玉堂 侯朝炯 +2 位作者 姚建国 邹喜正 鲍海山 《煤炭科学技术》 CAS 1988年第6期2-6,61-62,共7页

根据巷道顶底板、煤层强度、埋深、垮落步距、直接顶和采厚比和煤柱宽度7个指标用模糊聚类分析法把缓倾斜和倾斜煤层回采巷道分成五类。

关键词 回采巷道 倾斜煤层 围岩稳定性 煤柱宽度 垮落 封闭支架 缓倾斜 巷旁支护 可缩性支架 马蹄形支架

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采场支架-围岩关系新研究 被引量：57

13

作者 曹胜根 钱鸣高 +1 位作者 刘长友 缪协兴 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期575-579,共5页

以砌体梁结构的“Ｓ－Ｒ”稳定理论为指导，运用相似模拟试验和数值计算等方法，对采场直接顶岩体的受力边界条件、位移场分布特征、ｐ－Δｌ关系曲线等进行了研究．视直接顶为可变形体，得到传统的ｐ－Δｌ双曲线关系并不适用于厚度为... 以砌体梁结构的“Ｓ－Ｒ”稳定理论为指导，运用相似模拟试验和数值计算等方法，对采场直接顶岩体的受力边界条件、位移场分布特征、ｐ－Δｌ关系曲线等进行了研究．视直接顶为可变形体，得到传统的ｐ－Δｌ双曲线关系并不适用于厚度为６倍采高时的直接顶．本文的研究结果是对传统支架围岩关系的补充和完善． 展开更多

关键词 砌体梁 稳定性 支架-围岩关系 采场 工作面支护

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综采采场顶板结构模型及“支架-围岩”关系研究 被引量：22

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作者 吴士良 刘思利 +3 位作者 佟金婉 王建行 史晨昊 赵吉玉 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第4期44-51,共8页

以综采采场上覆岩层运动规律为核心,运用"传递岩梁"理论对采场顶板运动参数进行预计算,建立了采场顶板结构模型,详细分析了支架在"给定变形"和"限定变形"两种工作状态下支护强度和活柱缩量的计算确定方... 以综采采场上覆岩层运动规律为核心,运用"传递岩梁"理论对采场顶板运动参数进行预计算,建立了采场顶板结构模型,详细分析了支架在"给定变形"和"限定变形"两种工作状态下支护强度和活柱缩量的计算确定方法。研究结果表明:直接顶由多分层组成时,具有不同运动组合特性的各分层垮落步距不同。将对采场矿压显现有明显影响的基本顶岩梁分为"单一岩梁"和"双岩梁"结构。采场顶板控制设计中对直接顶采用"给定载荷"的工作方式,根据不同的控顶要求对基本顶采用"给定变形"或"限定变形"的工作方式。在基本顶"双岩梁"结构下,既要防止下位岩梁运动时的切顶、活柱缩量超限等威胁,又要防止上位岩梁来压时对采场的动压冲击。 展开更多

关键词 综采采场 传递岩梁 顶板结构模型 支架-围岩关系

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综放采场支架-围岩关系的新概念 被引量：58

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作者 吴健 张勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期350-355,共6页

实践表明 ,综放工作面的矿压显现并没有如人们所预计的那样会明显增加 ,反而表现为周期来压不明显 ,或是来压周期缩短 ,来压强度降低 ;液压支架的实际支撑力不增加或有所降低 ;架前端面冒顶现象增加等 .从这些现象出发 ,对综放工作面支... 实践表明 ,综放工作面的矿压显现并没有如人们所预计的那样会明显增加 ,反而表现为周期来压不明显 ,或是来压周期缩短 ,来压强度降低 ;液压支架的实际支撑力不增加或有所降低 ;架前端面冒顶现象增加等 .从这些现象出发 ,对综放工作面支架 -围岩关系的特征、支架如何适应综放开采岩层控制的要求等问题进行论述 . 展开更多

关键词 综采放顶煤 支架-围岩关系 膨胀率 支承压力 矿压显现 液压支架 周期来压

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基于耦合动力学模型的围岩-支架相互作用分析 被引量：10

16

作者 周凯 李明瑞 焦素娟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2534-2539,共6页

液压支架处于与围岩相互作用的工作环境中,因此掌握其耦合作用规律,对于液压支架的抗冲击、自调适设计具有十分重要的意义。以ZY12000/28/64支顶掩护式液压支架为研究对象,运用拉格朗日第二类动力学理论建立6自由度围岩-支架耦合动力学... 液压支架处于与围岩相互作用的工作环境中,因此掌握其耦合作用规律,对于液压支架的抗冲击、自调适设计具有十分重要的意义。以ZY12000/28/64支顶掩护式液压支架为研究对象,运用拉格朗日第二类动力学理论建立6自由度围岩-支架耦合动力学方程。应用该动力学方程,分析了基本顶质量、基本顶初始高度及断裂点位置对液压支架动力学响应的影响。结果表明,立柱千斤顶、平衡千斤顶的受力随着基本顶质量和基本顶初始高度的增加呈线性增大;随着断裂点位置的前移,立柱千斤顶受力增大、平衡千斤顶受力减小。 展开更多

关键词 液压支架 围岩-支架耦合 动力学模型 动力学响应

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综放工作面顶板运动规律及支架-围岩关系研究 被引量：18

17

作者 吴士良 刘思利 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第2期104-108,共5页

布尔台煤矿42103综放工作面回采过程中,经常出现台阶下沉甚至支架压死等现象,在对42103综放工作面支架合理工作阻力进行分析的基础上,采用理论推导和现场实测相结合的研究方法对工作面顶板运动规律进行计算,建立了42103综放工作面顶板... 布尔台煤矿42103综放工作面回采过程中,经常出现台阶下沉甚至支架压死等现象,在对42103综放工作面支架合理工作阻力进行分析的基础上,采用理论推导和现场实测相结合的研究方法对工作面顶板运动规律进行计算,建立了42103综放工作面顶板结构模型,并分析支架-围岩的相互关系,利用顶板结构模型法和动载系数法综合计算确定了42103综放工作面支架合理工作阻力。研究结果表明:42103综放工作面顶板压力为1.63 MPa,支架合理工作阻力为18 709 k N,支架合理支护强度为1.71 MPa。 展开更多

关键词 综放工作面 顶板结构模型 顶板运动规律 支架-围岩关系 支架合理工作阻力

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厚松散层上提工作面覆岩运移与支架-围岩关系研究 被引量：6

18

作者 杨科 刘千贺 李志华 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第10期12-17,共6页

针对厚松散层提高回采上限而导致综采工作面易压架的现象,采用理论分析、FLAC3D数值模拟和现场实测对谢桥煤矿1202(3)提高回采上限综采工作面围岩应力分布、覆岩运移及支架受力、变形特征进行分析。研究结果表明:受煤层倾角、覆岩结构... 针对厚松散层提高回采上限而导致综采工作面易压架的现象,采用理论分析、FLAC3D数值模拟和现场实测对谢桥煤矿1202(3)提高回采上限综采工作面围岩应力分布、覆岩运移及支架受力、变形特征进行分析。研究结果表明:受煤层倾角、覆岩结构和缩小防水煤柱影响,沿工作面倾向的支承压力、覆岩运移等具有非对称分布特点;提高回采上限使得基岩厚度变小,是影响支架选型及工作面安全回采的关键因素之一;当基岩厚度与松散层厚度比值小于0.1时,支架工作阻力和顶板下沉量的关系曲线呈双曲线特征;当基岩厚度与松散层厚度比值大于0.1时,关系曲线接近于线性特征;在开采上限的合理范围内,液压支架工作阻力与基岩厚度成反比关系。揭示了厚松散层下提高回采上限开采覆岩运移的非对称性及其对支架-围岩关系的影响,为上提工作面支架选型、围岩稳定性控制提供了参考。 展开更多

关键词 厚松散层 回采上限 支架-围岩关系 矿山压力

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综放开采矿压显现规律与支架-围岩关系新认识 被引量：36

19

作者 闫少宏 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第9期96-99,共4页

通过分析我国10 m以下和10 m以上煤层综放开采矿压显现的主要特征,可知10 m以上煤层综放开采矿压显现强烈并有周期性;顶煤体对于综放开采矿压显现起着重要作用,在顶板变形压力作用下顶煤体可转变为"似刚性顶煤体";顶板可形成&... 通过分析我国10 m以下和10 m以上煤层综放开采矿压显现的主要特征,可知10 m以上煤层综放开采矿压显现强烈并有周期性;顶煤体对于综放开采矿压显现起着重要作用,在顶板变形压力作用下顶煤体可转变为"似刚性顶煤体";顶板可形成"组合悬臂梁—铰接岩梁"的结构,该结构的周期性运动使工作面产生"小、大"周期来压现象,并阐述了其发生机理;通过理论分析得到了支架工作阻力下限值解析计算式,分析可知支架工作阻力主要影响因素为直接顶岩块长度与厚度、基本顶断裂步距与厚度、矸石刚度、岩层破断角和冒落矸石碎胀系数。 展开更多

关键词 综放开采 矿压显现 支架-围岩关系 支架工作阻力下限值

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顶板—锚拉支架系统稳定性的突变理论分析

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作者 王志强 潘岳 《中国矿业》 北大核心 2003年第7期57-60,共4页

本文对裂纹顶板系统的稳定性运用突变理论分析 ,其失稳模式可归结为突变理论中的尖点突变模型 ,并由该模型的分叉集方程导得顶板大面积冒落的临界条件。对照分叉集方程的图形 ,从几何上分析系统参数变化对顶板稳定性的影响 ,形象地观察... 本文对裂纹顶板系统的稳定性运用突变理论分析 ,其失稳模式可归结为突变理论中的尖点突变模型 ,并由该模型的分叉集方程导得顶板大面积冒落的临界条件。对照分叉集方程的图形 ,从几何上分析系统参数变化对顶板稳定性的影响 ,形象地观察到顶板岩体的流变特性和裂纹顶板应力集中部位的局部破碎累积量是导致顶板冒落的主要因素。在文中图 2所示锚拉支架的补强充分的条件下 ,由系统参数决定的控制点路径无法达到分叉集右分枝 ,顶板冒落的临界条件得不到满足 。 展开更多

关键词 顶板-锚拉支架系统 稳定性 突变理论 尖点突变模型 采空区 顶板冒落 岩体流变

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