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基于VIC-3D监测的相似材料模拟导水裂隙带发育规律研究 被引量:1
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作者 范相如 李宪国 +2 位作者 许峰 高树磊 党亚堃 《能源与环保》 2024年第8期229-234,241,共7页
东胜煤田呼吉尔特矿区煤层厚度大、埋深大,煤层开采导水裂隙带存在超高发育现象。为研究呼吉尔特矿区某深埋矿井煤层开采覆岩裂隙的动态演化规律,采用相似材料模拟试验,模拟过程中采用VIC-3D技术监测采动裂隙的动态发育规律。相似材料... 东胜煤田呼吉尔特矿区煤层厚度大、埋深大,煤层开采导水裂隙带存在超高发育现象。为研究呼吉尔特矿区某深埋矿井煤层开采覆岩裂隙的动态演化规律,采用相似材料模拟试验,模拟过程中采用VIC-3D技术监测采动裂隙的动态发育规律。相似材料模拟显示,导水裂隙带发育高度为88 cm,裂采比为30.8,裂隙带形态呈对称“梯形”;VIC-3D监测结果表明,在裂隙发育处,拉张应变较集中,基于VIC-3D监测的导水裂隙带应变云图形态与裂隙带形态相似,与模拟试验结果相吻合,VIC-3D监测技术能够进一步验证实际开挖中裂隙发育情况。 展开更多
关键词 呼吉尔特矿区 导水裂隙带 相似材料模拟 数字图像相关技术 应变
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BOTDA在岩层移动相似材料模拟试验中的应用 被引量:18
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作者 柴敬 王正帅 +3 位作者 袁强 李毅 王帅 李廷博 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第1期1-4,共4页
为了研究岩层移动变形相似材料模拟试验过程,采用布里渊光时域分析技术(BOTDA)对相似材料模拟试验进行分布式应变测量,在3 m平面应力模型内埋设2根传感光纤,对应位置布置百分表5个,对比分析岩层移动变形过程中的布里渊频移变化。试验结... 为了研究岩层移动变形相似材料模拟试验过程,采用布里渊光时域分析技术(BOTDA)对相似材料模拟试验进行分布式应变测量,在3 m平面应力模型内埋设2根传感光纤,对应位置布置百分表5个,对比分析岩层移动变形过程中的布里渊频移变化。试验结果表明:BOTDA分布式光纤传感技术实现了相似材料模拟试验的分布式应变测量,不仅能很好地测量光纤沿线的岩层垮落情况,而且能够感知和反映某一点处岩层的移动变形特征,为相似材料模拟试验提供了一种全新的测试方法,对相似材料模拟试验测试技术的发展有积极作用。 展开更多
关键词 相似材料模拟试验 布里渊光时域分析技术 光纤传感 岩层移动
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浅埋煤层采动覆岩运动相似材料模拟研究 被引量:22
3
作者 魏久传 李忠建 +3 位作者 郭建斌 张新国 李炳胜 谢道雷 《矿业安全与环保》 北大核心 2010年第4期11-13,共3页
为分析伊犁一矿首采工作面浅埋煤层采动覆岩运动特征,进行了相似材料模拟研究。分析了直接顶破坏、老顶破坏、采动覆岩破坏高度发展等规律,并进行了切顶冒落分析。研究结果表明,首采工作面具有采动覆岩破裂高度随工作面推进而增大,采动... 为分析伊犁一矿首采工作面浅埋煤层采动覆岩运动特征,进行了相似材料模拟研究。分析了直接顶破坏、老顶破坏、采动覆岩破坏高度发展等规律,并进行了切顶冒落分析。研究结果表明,首采工作面具有采动覆岩破裂高度随工作面推进而增大,采动覆岩破裂高度在充分采动前约为采空区跨度之半等规律。试验过程和理论计算均未出现切顶冒落现象。研究结果可为矿区首采工作面煤层安全开采提供理论依据,同时,对分析其他浅埋煤层安全开采覆岩运动规律具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 浅埋煤层 覆岩运动 相似材料模拟 切顶冒落
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近距离煤层群上行开采相似材料模拟试验研究 被引量:14
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作者 廖学东 黄飞 何廷峻 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第2期16-18,23,共4页
基于某矿上行开采的要求,为获得下组煤开采后覆岩破坏高度及裂隙带发育高度,进而研究特定地质条件下近距离煤层群上行开采的可行性,采用物理试验的方法对下组煤开采后覆岩的破坏高度及裂隙带发育高度进行了模拟研究,并分析了受采动影响... 基于某矿上行开采的要求,为获得下组煤开采后覆岩破坏高度及裂隙带发育高度,进而研究特定地质条件下近距离煤层群上行开采的可行性,采用物理试验的方法对下组煤开采后覆岩的破坏高度及裂隙带发育高度进行了模拟研究,并分析了受采动影响的顶板矿压显现规律、覆岩破坏特征、围岩应力场及位移场的变化规律。结果表明:覆岩破坏高度约为18.4 m,裂隙带发育高度约为49.3m,上组煤处于下组煤裂隙带的中上部。因而,以上覆岩层"三带"判别法为依据,初步判定采取一定安全措施后该矿上行开采方案可行。 展开更多
关键词 近距离煤层群 上行开采 相似材料模拟 覆岩破坏特征
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首采工作面矿压显现规律相似材料模拟研究 被引量:6
5
作者 郁钟铭 舒仕海 +3 位作者 魏中举 谢小平 王正红 曾正华 《矿业安全与环保》 北大核心 2016年第3期18-20,24,共4页
基于米箩矿110302首采工作面的实际工程地质条件,为研究工作面开采矿压显现规律,采用相似材料实验对该矿1号煤层开采过程进行模拟分析。研究表明:通过模拟实验,可以有效界定“两带”;该矿工作面直接顶初次垮落步距为36.0m,老顶... 基于米箩矿110302首采工作面的实际工程地质条件,为研究工作面开采矿压显现规律,采用相似材料实验对该矿1号煤层开采过程进行模拟分析。研究表明:通过模拟实验,可以有效界定“两带”;该矿工作面直接顶初次垮落步距为36.0m,老顶初次垮落步距为46.0m,老顶呈现了4次周期来压.周期来压平均步距为13.73m,顶板上覆岩层的垮落角为48°-56°;由相似模拟实验得出的垮落带高度和导水裂缝带高度的数值和运用经验公式得出的数值基本相符。 展开更多
关键词 矿压显现 相似材料模拟 初次垮落 来压步距
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大断层下盘采动对上盘煤层影响的相似材料模拟 被引量:5
6
作者 刘江波 王亚博 +1 位作者 王怀远 陈绍杰 《金属矿山》 CAS 北大核心 2014年第1期34-37,共4页
针对运河煤矿落差60~265m的F-10逆断层下盘厚煤层开采实际,采用相似材料模拟方法,研究了大断层下盘采动对上盘煤层的影响。研究结果表明:下盘厚煤层开采后,F-10断层附近压力增大且应力分布受到较大影响,断层下盘压力远大于上盘压... 针对运河煤矿落差60~265m的F-10逆断层下盘厚煤层开采实际,采用相似材料模拟方法,研究了大断层下盘采动对上盘煤层的影响。研究结果表明:下盘厚煤层开采后,F-10断层附近压力增大且应力分布受到较大影响,断层下盘压力远大于上盘压力,在断层附近产生应力集中;工作面开采对断层上盘煤层的变形和应力影响较小,煤岩性质不会发生大的变化,对上盘煤层开采影响不大;距离采动区域较远的DF-14断层区域也受到工作面开采轻微影响。 展开更多
关键词 大落差断层 下盘开采 采动影响 相似材料模拟
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综放工作面支架围岩关系相似材料模拟试验 被引量:8
7
作者 黄庆国 孔令海 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第4期28-31,共4页
为了解决开采中存在的矿山压力问题,采用相似材料模拟试验的研究方法,分析了塔山矿综放工作面顶板运动范围、规律以及支架受力情况。认为综放面直接顶和基本顶有上位和下位之分,上位直接顶和基本顶在运动过程能形成平衡结构;工作面顶板... 为了解决开采中存在的矿山压力问题,采用相似材料模拟试验的研究方法,分析了塔山矿综放工作面顶板运动范围、规律以及支架受力情况。认为综放面直接顶和基本顶有上位和下位之分,上位直接顶和基本顶在运动过程能形成平衡结构;工作面顶板不同来压阶段,支架受力不同;试验结果得出了通过减小控顶距能够降低工作面支架压力,防止支架压死的途径为适当缩小控顶距,适当增加支架的可压缩量和提高支架的支撑能力。 展开更多
关键词 综放开采 相似材料模拟 支架压力 顶板运动
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深埋高应力软岩巷道变形的相似材料模拟研究 被引量:5
8
作者 王金喜 曹佳良 +2 位作者 郝彬彬 王雨 李大屯 《矿业安全与环保》 北大核心 2008年第4期11-13,共3页
根据相似理论及巷道围岩所处的地质条件,建立深埋高应力软岩巷道的相似材料模型,对深埋高应力软岩巷道的变形规律及破坏特点进行了相似材料模拟试验研究,并测量顶底板变形量和两帮相对变形量以及深部围岩的变形量。得出了深埋高应力条... 根据相似理论及巷道围岩所处的地质条件,建立深埋高应力软岩巷道的相似材料模型,对深埋高应力软岩巷道的变形规律及破坏特点进行了相似材料模拟试验研究,并测量顶底板变形量和两帮相对变形量以及深部围岩的变形量。得出了深埋高应力条件下巷道围岩的变形规律,并在试验的基础上对围岩的变形原因进行了探讨。 展开更多
关键词 深部软岩巷道 高应力 相似材料模拟 围岩变形
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龙马矿相似材料模拟实验 被引量:11
9
作者 任晓鹏 李志强 吕希富 《煤炭技术》 CAS 2007年第8期136-138,共3页
相似材料模拟是科学实验的一种,这是人们探讨和认识地压规律的途径之一,按矿山实际原型,按一定比例缩小做成模型,然后在模型中开挖巷道模拟采场工作,观察模型的变形、位移、破坏和岩层移动等情况。据此分析,推测原型中所发生的情况。
关键词 相似材料模拟 初次来压 周期来压
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盐腔形成过程对覆岩影响的相似材料模拟实验研究 被引量:6
10
作者 任松 姜德义 刘新荣 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1178-1183,共6页
应用相似材料模拟实验研究了盐腔成腔过程中上覆岩层移动、变形和破坏规律,上覆岩层损伤演化过程及规律,上覆岩层的层面效应及分层特性,上覆岩层破碎岩体尺寸特性等内容。通过这些研究,获得了上覆岩层在盐腔形成过程中的损伤演化方程、... 应用相似材料模拟实验研究了盐腔成腔过程中上覆岩层移动、变形和破坏规律,上覆岩层损伤演化过程及规律,上覆岩层的层面效应及分层特性,上覆岩层破碎岩体尺寸特性等内容。通过这些研究,获得了上覆岩层在盐腔形成过程中的损伤演化方程、上覆岩层因岩层性质不同而产生的分层特性、上覆岩层移动变形过程中表现出来的层面效应以及岩层破碎岩体尺寸与岩层力学性质的关系。为进一步弄清开采沉陷的微观机理和建立新的预测模型打下了基础。 展开更多
关键词 相似材料模拟实验 损伤演化方程 尺寸特征 分层特性
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综放工作面相似材料模拟 被引量:6
11
作者 陈蓥 于先富 《煤炭技术》 CAS 2008年第2期142-144,共3页
大多数情况下,矿山压力显现会给地下开采工作带来不同程度的影响,为此必须采取各种方法和手段对矿山压力显现加以预测和控制。然而,人们对矿山压力的控制不仅在于消除和减轻对开采工作造成的危害,还应包括合理的利用矿山压力的自然能量... 大多数情况下,矿山压力显现会给地下开采工作带来不同程度的影响,为此必须采取各种方法和手段对矿山压力显现加以预测和控制。然而,人们对矿山压力的控制不仅在于消除和减轻对开采工作造成的危害,还应包括合理的利用矿山压力的自然能量为开采工作服务。通过相似材料模拟实验对采场实际情况进行模拟,预测综放工作面老顶初次垮落步距、周期来压步距,计算煤炭回采率等工作面参数,对实际生产起到指导作用。 展开更多
关键词 相似材料模拟 老顶周期来压步距 煤炭回采率
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相似材料模拟工作面顶板围岩运移规律研究 被引量:4
12
作者 刘瑜 刘启蒙 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第2期93-95,共3页
利用相似材料模拟试验对祁东煤矿7131工作面高承压松散含水层下开采的上覆煤岩移动变形规律进行研究,在对原型固有特征分析、计算的基础上选取相似材料并确定相似配比,建立模拟模型。通过对关键线、关键点的控制和分析,研究工作面顶板... 利用相似材料模拟试验对祁东煤矿7131工作面高承压松散含水层下开采的上覆煤岩移动变形规律进行研究,在对原型固有特征分析、计算的基础上选取相似材料并确定相似配比,建立模拟模型。通过对关键线、关键点的控制和分析,研究工作面顶板围岩运移规律。 展开更多
关键词 相似材料模拟 煤层顶板 围岩运移
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基于相似材料模拟特厚倾斜煤层煤柱应力演化规律研究 被引量:2
13
作者 郝志贤 朱峰 《中国矿业》 北大核心 2016年第8期100-104,共5页
为研究特厚倾斜煤层开采时煤柱应力变化状态,结合抚顺矿区老虎台矿特厚煤层开采现状,针对83003综放面和73005综放面构建力学模型。采用相似材料模拟实验对煤柱应力进行监测,得到了应力演化规律,根据实验结果对现场布置合理的防治冲... 为研究特厚倾斜煤层开采时煤柱应力变化状态,结合抚顺矿区老虎台矿特厚煤层开采现状,针对83003综放面和73005综放面构建力学模型。采用相似材料模拟实验对煤柱应力进行监测,得到了应力演化规律,根据实验结果对现场布置合理的防治冲击地压措施。研究结果表明:煤层赋存越深,煤柱受采动影响的应力值越大,应力集中系数呈增长趋势,变化范围为1.09~3.12;73005综放面和83003综放面之间的煤柱应力明显高于模型边界煤柱应力;工作面之间的煤柱受开采影响次数越多,煤柱应力值越大;工作面推进时,上覆岩层的垮落使岩层中的应力充分释放,随着采空区逐渐压实,应力值有所回升。通过相似材料模拟研究,对工作面的开采进行指导,运用煤层注水、卸压钻孔和加强支护等措施对冲击地压进行防治,达到了理想的效果。 展开更多
关键词 应力集中系数 煤柱 相似材料模拟 特厚倾斜煤层 冲击地压防治
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基于点位误差模型的相似材料模拟监测实验研究 被引量:1
14
作者 张合兵 李春意 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第2期218-223,共6页
为了研究反射片量测模式应用于相似材料模拟实验中的监测精度,根据相似材料模型的实际观测和误差传播定律计算了点位坐标的理论量测精度。设计了现场实验,采用布尔莎七参数模型,基于Matlab计算平台把物方坐标系空间坐标自动转化为局部... 为了研究反射片量测模式应用于相似材料模拟实验中的监测精度,根据相似材料模型的实际观测和误差传播定律计算了点位坐标的理论量测精度。设计了现场实验,采用布尔莎七参数模型,基于Matlab计算平台把物方坐标系空间坐标自动转化为局部坐标系坐标,并与近景摄影测量的量测结果进行了对比和分析。结果表明,全站仪反射片量测模式点位坐标理论中误差沿X方向的极值为±1.5 mm,沿Y向和Z向的极值为±1.06 mm。当竖直观测角和水平观测角控制在[-π/4,π/4]以内时,点位坐标中误差可以控制在亚毫米级。与数字近景摄影测量点位坐标量测结果对比,全站仪反射片坐标测量模式沿X向的实际点位量测中误差为0.43 mm,Y向的点位量测中误差为0.37 mm。 展开更多
关键词 反射片 测量模式 相似材料模拟 数字近景摄影测量
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相似材料模拟在上行开采防治水中的应用 被引量:4
15
作者 赵宝峰 曹海东 《矿业安全与环保》 北大核心 2015年第4期25-28,32,共5页
为了准确判断在上行开采期间下部煤层的主要充水水源,需要对下部煤层回采产生的导水裂缝带发育高度进行预测。在对矿井水文地质条件分析的基础上,利用相似材料模拟实验对下部煤层的导水裂缝带发育高度进行了预测,并结合煤层和含水层的... 为了准确判断在上行开采期间下部煤层的主要充水水源,需要对下部煤层回采产生的导水裂缝带发育高度进行预测。在对矿井水文地质条件分析的基础上,利用相似材料模拟实验对下部煤层的导水裂缝带发育高度进行了预测,并结合煤层和含水层的空间关系,分析了下部煤层的主要水害威胁。结果表明:下部煤层的导水裂缝带仅能够波及到其顶板含水层,上部煤层顶板含水层对其未构成水害威胁,并制订了相应的防治水措施。通过分析,利用相似材料模拟对下部煤层的导水裂缝带发育高度进行预测,其成果可以作为上行开采条件下开展防治水工作的依据。 展开更多
关键词 相似材料模拟 上行开采 防治水 导水裂缝带高度 预测
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基于相似材料模拟实验平台的坐标框架构建及精度分析 被引量:3
16
作者 李春意 刘相臣 《中国矿业》 北大核心 2018年第12期160-166,共7页
相似材料模拟实验中,科学、快速、准确地获取研究对象的位移场信息是实验的重要环节之一,而构建高精度的局部坐标系是获取目标点位空间信息的基础。基于此,提出了一种实用的高精度的相似材料模拟实验平台坐标框架的构建方法,建立了坐标... 相似材料模拟实验中,科学、快速、准确地获取研究对象的位移场信息是实验的重要环节之一,而构建高精度的局部坐标系是获取目标点位空间信息的基础。基于此,提出了一种实用的高精度的相似材料模拟实验平台坐标框架的构建方法,建立了坐标框架误差模型,得出了坐标框架点位中误差计算公式,并通过设计的现场实验对模型进行了分析和验证。结果表明,量距误差分别随尺长改正值和温度改正值的增加而线性增加。在不同仪器测角精度下,坐标框架点位中误差随尺长改正值和温度的增加都呈现先减小后增大的趋势,都存在极小值,并且随着仪器精度的提高,点位中误差逐渐减小。计算得到坐标框架上两待定点点位中误差理论值分别为±0.633mm、±0.558mm,而通过现场实验和分析计算,对应两点的实际点位中误差分别为±0.409mm、±280mm,实测精度值优于理论计算值。 展开更多
关键词 相似材料模拟 坐标框架 点位精度 实验平台 误差模型
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管道压煤开采的相似材料模拟实验研究 被引量:6
17
作者 祝琨 《煤矿开采》 北大核心 2010年第2期41-43,共3页
用相似材料模拟的方法,以兴隆庄矿为例,研究管道压煤开采岩层及地表移动的规律以及压煤开采对管道本身产生的影响。实验得出:管道压煤开采的岩层及地表移动规律与传统的规律基本一致;管道下压煤采出后,在管道纵剖面的下方会出现悬空状态... 用相似材料模拟的方法,以兴隆庄矿为例,研究管道压煤开采岩层及地表移动的规律以及压煤开采对管道本身产生的影响。实验得出:管道压煤开采的岩层及地表移动规律与传统的规律基本一致;管道下压煤采出后,在管道纵剖面的下方会出现悬空状态,对管道的安全造成不利影响,而管道上方的地表会出现隆起与裂缝,对土地造成破坏。为今后管道过采空区的研究提供参考。 展开更多
关键词 管道 压煤开采 相似材料模拟
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煤矿相似材料模拟实验中自移液压支架式应力采集装置的设计及应用 被引量:1
18
作者 张俊文 钟帅 刘鹏 《煤矿机械》 2016年第6期150-152,共3页
针对相似材料模拟实验时缺失对模拟煤层的支护及应力采集,而造成应力传导不连贯、模拟效果差,不利于提高模拟实验仿真度的缺点,提出一种自移液压支架式应力采集装置的设计。该装置具有外观仿真度高,可自行移、降架,并可做到应力数据的... 针对相似材料模拟实验时缺失对模拟煤层的支护及应力采集,而造成应力传导不连贯、模拟效果差,不利于提高模拟实验仿真度的缺点,提出一种自移液压支架式应力采集装置的设计。该装置具有外观仿真度高,可自行移、降架,并可做到应力数据的直观读取等特点。设计的装置通过新疆屯宝煤矿1154工作面相似材料模拟实验应用,性能可靠、操作简便,对数据采集的精度及准确性有一定促进作用。 展开更多
关键词 相似材料模拟实验 模拟液压支架 应力采集
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大理石矿上水平房柱稳定性相似材料模拟研究 被引量:3
19
作者 孙玉宁 孙小岩 +1 位作者 王明中 周鸿超 《能源技术与管理》 2007年第2期11-12,共2页
通过实验室相似材料模拟试验,分析了房柱式采矿法开采近地表大理石时各矿房之间的相互影响,研究了上水平矿房围岩在无支护条件下的应力分布变化特征及房柱稳定性,研究结果表明:无支护条件下,矿柱宽度为15 m时具有较高的强度安全系数。
关键词 采矿工程 相似材料模拟试验 房柱 应力分布变化特征 稳定性
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路天煤矿1604综放工作面的相似材料模拟 被引量:1
20
作者 张飞 巴蕾 岑旺 《现代矿业》 CAS 2010年第4期40-42,共3页
根据相似理论及1604工作面的地质条件,建立300m超长工作面的相似模型,在模型上开挖巷道,观察其直接顶垮落规律,老顶、直接顶初次来压,周期来压步距。并在实验的基础上探讨了放顶高度,以提高回采率。
关键词 超长工作面 相似材料模拟 放顶煤
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