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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：19
1
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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相似材料模拟试验中的误差补偿理论 被引量：5
2
作者 王素华 高延法 廖俊展 《山东农业大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2005年第3期411-414,418,共5页
在相似材料模拟试验模型的铺设过程中,与设计要求的理论模型相比,总会存在一定的误差,相似材料模拟试验结果也就会产生相应的误差。本文以岩梁理论和弹性力学为基础建立了相似材料模拟试验的误差补偿理论, 经过误差补偿可减少模拟试验误... 在相似材料模拟试验模型的铺设过程中,与设计要求的理论模型相比,总会存在一定的误差,相似材料模拟试验结果也就会产生相应的误差。本文以岩梁理论和弹性力学为基础建立了相似材料模拟试验的误差补偿理论, 经过误差补偿可减少模拟试验误差,从而可以实现使相似材料试验结果由定性向定量的转化。 展开更多
关键词 相似材料模拟试验 模型 试验误差 补偿理论
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深部采动覆岩移动变形致灾的试验分析 被引量：13
3
作者 刘书贤 魏晓刚 +2 位作者 麻凤海 王伟 王泓懿 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期88-92,105,共6页
针对深部开采条件下覆岩移动变形引起的安全问题,采用理论分析、相似材料模拟试验结合的方法,通过监测相似材料模拟深部煤炭开采过程中覆岩位移、应力变化情况及覆岩的断裂破坏、弯曲和移动变形的过程,对比分析了采场覆岩体的移动变形... 针对深部开采条件下覆岩移动变形引起的安全问题,采用理论分析、相似材料模拟试验结合的方法,通过监测相似材料模拟深部煤炭开采过程中覆岩位移、应力变化情况及覆岩的断裂破坏、弯曲和移动变形的过程,对比分析了采场覆岩体的移动变形、应力场演化过程和采动应力的影响区域。试验结果表明:在深部倾斜煤层开采过程中,沿着采煤工作面形成了应力升高区、应力降低区和原岩应力区;对孤岛工作面进行开采时,新旧采空区容易因上覆岩层的垮落塌陷连通成整体,极易发生矿井动力灾害;布置孤岛工作面的巷道位置时建议考虑布置在采空区的应力降低区内,并且煤柱宽度不应大于10～12m,最佳选择为6～8m。 展开更多
关键词 深部开采 采动应力 相似材料模拟试验 覆岩移动
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梯形破断顶板综放面高抽巷层位确定试验 被引量：2
4
作者 马巍 梁冰 +1 位作者 石占山 孙维吉 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第10期1015-1019,共5页
为得到某矿综放工作面在梯形剪切破断顶板情况下的高抽巷的合理布置层位.采用相似材料模拟试验方法对综放工作面回采过程中顶板破断规律进行模拟,得到了随着工作面推进岩层破断的力学结构及覆岩的下沉量.研究结果表明:综放工作面推进过... 为得到某矿综放工作面在梯形剪切破断顶板情况下的高抽巷的合理布置层位.采用相似材料模拟试验方法对综放工作面回采过程中顶板破断规律进行模拟,得到了随着工作面推进岩层破断的力学结构及覆岩的下沉量.研究结果表明:综放工作面推进过程中竖向贯通裂隙主要由顶板岩层拉剪破坏产生,拉破坏受到岩层碎胀特性的制约,剪破坏形成纵向贯通范围较大的裂隙,剪切裂隙是沟通煤层与高抽巷的主要通道,最大破坏高度受到岩层碎胀性制约,且呈周期性分布特征.高抽巷应布置在剪切裂隙纵向贯通最高位置处,且在开切眼附近高抽巷应向下施工. 展开更多
关键词 剪切破断 岩层结构 相似材料模拟试验 顶板破断 高抽巷
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采动诱发断层活化导水试验研究 被引量：30
5
作者 朱光丽 张文泉 +1 位作者 张贵彬 王树立 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3163-3172,共10页
华北地区深部开采矿井,高地应力作用下煤层采动诱发断层活化引起的承压水突涌是矿井水害的主要形式之一,借助相似材料模拟试验台,通过自主设计的试验装置和试验方法,以五沟煤矿F13断层为工程背景,研究承压水上煤层开采的覆岩运动破坏形... 华北地区深部开采矿井,高地应力作用下煤层采动诱发断层活化引起的承压水突涌是矿井水害的主要形式之一,借助相似材料模拟试验台,通过自主设计的试验装置和试验方法,以五沟煤矿F13断层为工程背景,研究承压水上煤层开采的覆岩运动破坏形态、底板裂隙发育扩展特征、断层带应力和结构演化规律,再现断层活化导水全过程。以工作面距断层带的距离为时间参照,采动诱发断层活化导水存在4个明显阶段:断层带应力超限屈服、断层带拉裂延展、两盘错动滑移、承压水导升。以承压水沿断层带的导升高度为基准,寻找承压水导升高度的相关性因素:工作面距断层带的距离与导升高度近似呈负线性关系;水压力、断层带宽度与导升高度具有正相关性,试验过程中水压力与导升高度的相关性呈现强-弱-强的变化趋势;根据试验结果和规律设计断层防水煤柱宽度为40 m,现场观察未出现明显突漏水现象、效果良好。研究成果对于揭示断层活化突水机制、指导矿井防治水具有一定的意义。 展开更多
关键词 断层活化 底板承压水 相似材料模拟试验 导升高度 断层防水煤柱
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厚松散层开采条件下覆岩运动与地表移动规律研究 被引量：12
6
作者 徐良骥 王少华 +1 位作者 马荣振 朱楠 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2015年第10期52-56,共5页
为分析厚松散层条件下采煤引起的覆岩运动与地表移动变形规律,以淮南矿区顾北矿13121工作面、谢桥矿11316工作面、张集矿1217(1)工作面等3个厚松散层开采条件下的地表移动观测站实测资料为基础,并结合相似材料模拟试验进行研究,总结归... 为分析厚松散层条件下采煤引起的覆岩运动与地表移动变形规律,以淮南矿区顾北矿13121工作面、谢桥矿11316工作面、张集矿1217(1)工作面等3个厚松散层开采条件下的地表移动观测站实测资料为基础,并结合相似材料模拟试验进行研究,总结归纳了厚松散层开采条件下产生的地表下沉系数偏大和地表移动变形活跃期等问题,获得了厚松散层条件下覆岩运动与地表移动变形规律研究方面具有一定参考价值的结论。 展开更多
关键词 开采沉陷 厚松散层 覆岩运动与地表移动 地表移动观测站 相似材料模拟试验
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建筑荷载作用下老采空区上方覆岩与地表残余变形规律研究 被引量：10
7
作者 徐良骥 郭辉 +1 位作者 朱楠 秦长才 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2015年第5期103-108,共6页
为分析建筑荷载作用下老采空区上方覆岩与地表残余变形规律及其应力传递变化特征,本文以淮南矿区新庄孜矿新淮工厂为试验点,通过相似材料模拟试验,获取荷载条件下重复采动形成的老采空区残余变形及应力变化规律。试验结果表明,重复开采... 为分析建筑荷载作用下老采空区上方覆岩与地表残余变形规律及其应力传递变化特征,本文以淮南矿区新庄孜矿新淮工厂为试验点,通过相似材料模拟试验,获取荷载条件下重复采动形成的老采空区残余变形及应力变化规律。试验结果表明,重复开采会加剧覆岩和地表移动变形,并且使得覆岩和地表变形更加剧烈;当在停采线上方、开切眼上方、采空区上方和煤柱上方的地表分别施加荷载时,各个位置均发生了不同程度的移动变形,且随着荷载增加,地表残余变形随之增大并达到最大变形值。重复开采会造成覆岩内部应力随着工作面的推进缓慢上升,并达到一定峰值;在施加荷载压力后,覆岩内部应力逐渐上升并最后趋于稳定,覆岩响应范围与覆岩距离荷载加载位置之间的距离有关,距离荷载加载位置较近的覆岩影响较大,而距离荷载加压较远的覆岩受影响较小。 展开更多
关键词 建筑荷载 老采空区 残余变形规律 相似材料模拟试验 应力变化特征
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采场覆岩变形分布式光纤测量研究 被引量：7
8
作者 王正帅 柴敬 +1 位作者 黄旭超 袁强 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第10期196-202,共7页
为了研究分布式光纤传感技术在采场相似材料模拟试验检测中的适用性,将BOTDA和PPP-BOTDA两种分布式光纤传感技术应用于采场相似材料模拟试验覆岩移动变形的测量。在模型内水平埋设2根传感光纤用于检测岩层变形,试验分2个阶段进行,分别... 为了研究分布式光纤传感技术在采场相似材料模拟试验检测中的适用性,将BOTDA和PPP-BOTDA两种分布式光纤传感技术应用于采场相似材料模拟试验覆岩移动变形的测量。在模型内水平埋设2根传感光纤用于检测岩层变形,试验分2个阶段进行,分别采用不同的分布式光纤传感技术测量岩层移动变形,并将二者的测量结果与岩层移动状态、百分表、全站仪、岩层垮落宽度进行了对比分析。试验表明,分布式光纤传感技术能够实现采场相似材料模拟试验的分布式测量,其结果能和岩层移动状态、百分表、全站仪良好对应,岩层垮落宽度测量准确;仪器空间分辨率直接影响模型试验测量结果准确性,具备高空间分辨率的PPP-BOTDA分布式光纤传感技术更适用于相似材料模拟试验的分布式测量。 展开更多
关键词 相似材料模拟试验 分布式光纤传感技术 覆岩移动变形 空间分辨率
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某铁矿无底柱分段崩落法崩矿步距优化 被引量：8
9
作者 行鹏飞 时磊 +2 位作者 汪龙 王满 黄滚 《中国矿业》 北大核心 2018年第12期118-123,共6页
针对某铁矿生产中矿石损失贫化严重的问题,以该铁矿为工程背景,通过室内相似材料放矿模拟试验,测得了其矿岩散体流动参数和沿进路方向放出体形态,得到了不同崩矿步距下矿石的贫损指标。试验结果表明,当崩矿步距为3.7～4.2m时,矿石贫损... 针对某铁矿生产中矿石损失贫化严重的问题,以该铁矿为工程背景,通过室内相似材料放矿模拟试验,测得了其矿岩散体流动参数和沿进路方向放出体形态,得到了不同崩矿步距下矿石的贫损指标。试验结果表明,当崩矿步距为3.7～4.2m时,矿石贫损指标好。然后通过对不同崩矿步距的进路进行现场出矿跟班标定,统计了各出矿口矿石放出量及废石混入情况,结果表明,放出体高度一定时,崩矿步距越大,放出体形态越小,放矿截止时间推迟,可回收更多矿石。故推荐该铁矿崩步距优化值为4 m(2m+2m),矿山可取得较好的贫损指标。 展开更多
关键词 无底柱分段崩落法 崩矿步距 相似材料模拟试验 贫损指标 跟班标定
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综放开采覆岩结构稳定性及支架支护阻力分析——以保德煤矿为例 被引量：7
10
作者 张海鹏 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期48-53,共6页
以保德煤矿综放开采为工程背景,基于理论分析、相似材料模拟试验手段与方法,分析了大采高综放面覆岩的结构类型,应用弹性力学理论,建立了砌体梁结构、短悬臂梁结构的力学解析模型。研究表明:直接顶特征对矿压显现具有重要影响,覆岩的多... 以保德煤矿综放开采为工程背景,基于理论分析、相似材料模拟试验手段与方法,分析了大采高综放面覆岩的结构类型,应用弹性力学理论,建立了砌体梁结构、短悬臂梁结构的力学解析模型。研究表明:直接顶特征对矿压显现具有重要影响,覆岩的多关键层层序决定覆岩形成的悬臂梁结构是保德矿矿压显现强烈的根本原因,工作面三盘区支架工作阻力不小于16271.8 kN,目前所选择的支架工作阻力偏小,建议选择支护强度与工作阻力较大的支架。 展开更多
关键词 覆岩结构 相似材料模拟试验 工作阻力 砌体梁结构-短悬臂梁结构
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