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程潮矿深部矿体分区开采地表沉降规律相似模拟研究
1
作者
王平
齐梦寒
+3 位作者
骆正杰
陈国兴
韩亚民
冯俊
《金属矿山》
北大核心
2025年第1期250-258,共9页
以程潮矿-570m中段、-675m中段矿体与围岩为研究对象,采用室内相似模拟试验方法,对程潮矿深部矿体分区开采地表沉降规律进行研究,分析了深部分区开采下地表沉降与围岩应力随开采深度变化规律。相似模拟研究表明:随着开采深度的增加,地...
以程潮矿-570m中段、-675m中段矿体与围岩为研究对象,采用室内相似模拟试验方法,对程潮矿深部矿体分区开采地表沉降规律进行研究,分析了深部分区开采下地表沉降与围岩应力随开采深度变化规律。相似模拟研究表明:随着开采深度的增加,地表沉降数值亦呈增长趋势;在相似模拟试验所有待采矿体开采完毕之后,地表最大沉降点为8#地表监测点,总沉降值为19.058mm,地表最小沉降点为1#地表监测点,总沉降值为2.199mm;从应力变化规律上可知无底柱崩落法对矿岩的应力变化影响较大,而充填体的充填对空区的保护作用显著。通过数值模拟分析和程潮矿实际地表监测数据对相似模拟试验结果进行工程验证,综合分析3组数据得出了分区开采目标矿体时地表的沉降值对新程潮大湾的稳定性不产生较大影响的结论。
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关键词
深部开采
地表沉降
相似模拟
工程验证
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职称材料
计盒维数在表征相似模拟裂隙场中的应用
2
作者
张毅
周横全
+3 位作者
王羽扬
江成玉
王沉
韩连昌
《矿业工程研究》
2025年第1期1-7,共7页
为深入研究相似模拟实验中裂隙场的空间占位,引入分形几何理论,设计计盒维数与相似模拟实验相结合的研究模型.总结并分析计盒维数的计算原理,通过实例计算验证计盒维数数据的准确性.通过对实验中开挖图像的二值化及降噪处理,完成了对开...
为深入研究相似模拟实验中裂隙场的空间占位,引入分形几何理论,设计计盒维数与相似模拟实验相结合的研究模型.总结并分析计盒维数的计算原理,通过实例计算验证计盒维数数据的准确性.通过对实验中开挖图像的二值化及降噪处理,完成了对开挖扰动下相似模拟实验中裂隙图像的分维计算与拟合.迭代结果显示,裂隙场的维数升降随开挖长度的变化呈现多阶段特征.通过探究裂隙场维数变化的原因,揭示裂隙场的变化规律,为相关领域的研究提供参考和借鉴.
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关键词
计盒维数
相似模拟
裂隙场
后处理
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职称材料
深部巷道围岩循环加卸载蠕变特性的相似模拟试验研究
3
作者
卢小雨
张博文
+2 位作者
董春亮
谢雅
李直勇
《煤炭工程》
北大核心
2025年第1期129-136,共8页
为研究地下岩体巷道开挖后在复杂地应力作用下巷道围岩的蠕变效应,利用自主研发的相似模拟试验装置对由相似材料制作的模型进行循环加卸载。实验结果表明:在经历长期分级循环加卸载,模型在抗压强度的80%时发生了显著的巷道下沉现象,相...
为研究地下岩体巷道开挖后在复杂地应力作用下巷道围岩的蠕变效应,利用自主研发的相似模拟试验装置对由相似材料制作的模型进行循环加卸载。实验结果表明:在经历长期分级循环加卸载,模型在抗压强度的80%时发生了显著的巷道下沉现象,相比较巷道的半径下沉了1.8%;围岩应变随时间呈现蠕变特性,经历了瞬时应变、稳态应变、滞后弹性恢复应变及残余应变等多个阶段;随着载荷逐级增加,应变值和弹性恢复应变均呈上升趋势,但每级应变增量逐渐减小,反映了材料由弹性变形向塑性变形的过渡,显示出一定程度的永久变形;各点的体积应变趋势大致与其应变的变化趋势相同;由于载荷的施加改变了围岩的原始应力状态,产生了应力集中,在长时间的循环加卸载导致围岩发生蠕变,促使裂缝的出现及扩展。此外,裂缝的形成和发展进一步加剧了巷道的变形,导致巷道整体下沉,形状变得不规则。
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关键词
相似模拟
围岩蠕变
循环加卸载
应变分析
裂缝发展
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职称材料
特厚煤层覆岩关键层判定及运移规律相似模拟研究
4
作者
冉丛江
王恩茂
+2 位作者
王树鑫
宋炳霖
苏光浩
《煤炭技术》
CAS
2025年第1期63-70,共8页
为摸清宽沟煤矿W1123工作面在实体煤及采空区下开采的覆岩运移规律,搭建综放面走向方向物理相似模拟实验模型,利用全站仪和百分表对模型回采过程中工作面覆岩运移以及下沉值进行定期全方位监测,探讨关键层及特厚煤层对覆岩垮落的影响,...
为摸清宽沟煤矿W1123工作面在实体煤及采空区下开采的覆岩运移规律,搭建综放面走向方向物理相似模拟实验模型,利用全站仪和百分表对模型回采过程中工作面覆岩运移以及下沉值进行定期全方位监测,探讨关键层及特厚煤层对覆岩垮落的影响,分析覆岩运移规律。结果表明:层厚为15.9 m的粗粒砂岩为主关键层;W1145工作面回采至104 m时,工作面覆岩老顶垮落,形成由主关键层组成的拱形稳定结构,回采至192 m时,回采特厚煤层产生较强矿压汇集至主关键层,其控制的覆岩结构发生失稳,产生较大面积垮落,矿压显现强烈,回采结束时,最大下沉值达1.4 m;W1123工作面回采至396 m时,距工作面前方10 m处岩层出现裂隙并突然垮落,两工作面发生贯通,最大下沉值达2.6 m,回采结束时,最大下沉值达1.38 m。为采空区岩层的稳定性研究提供科学依据。
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关键词
覆岩运移规律
关键层
物理
相似模拟
实体煤
下沉值
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职称材料
基于相似模拟下的厚硬顶板切顶卸压护巷机制研究
5
作者
周政禹
《煤矿现代化》
2025年第3期127-132,共6页
为有效解决厚硬顶板条件下围岩变形失稳频发的问题,以成庄矿综采工作面回采工程为研究对象,采用相似模拟实验对工程环境进行还原,对工作面回采期间是否施工切顶卸压技术工况进行了模拟分析,研究表明:切顶卸压工艺能够有效破坏上覆厚硬...
为有效解决厚硬顶板条件下围岩变形失稳频发的问题,以成庄矿综采工作面回采工程为研究对象,采用相似模拟实验对工程环境进行还原,对工作面回采期间是否施工切顶卸压技术工况进行了模拟分析,研究表明:切顶卸压工艺能够有效破坏上覆厚硬顶板结构的完整性,使其在采动影响作用下裂隙充分发育并贯穿整个承压区域,随着工作面的推进,上覆顶板能够及时破断垮落,释放积聚的载荷与应力,使保护煤柱与邻近工作面处于低应力稳定的矿压环境中,抑制因采动影响而造成的顶板大变形的破坏趋势,提高巷道围岩整体的稳定性,实现工作面安全高效回采。
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关键词
厚硬顶板
相似模拟
切顶卸压
采动影响
应力
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职称材料
杜儿坪煤矿上保护层开采相似模拟实验研究
6
作者
王晓东
《能源与环保》
2025年第2期248-252,258,共6页
为掌握上保护层开采下顶底板岩层以及被保护层的应力变化和位移变形规律,也为了揭示上保护层开采对被保护层所产生的卸压效果,以杜儿坪煤矿北三采区的上保护层(8号煤层)和被保护层(8煤层)为地质背景,通过搭建相似模拟实验平台,开展了上...
为掌握上保护层开采下顶底板岩层以及被保护层的应力变化和位移变形规律,也为了揭示上保护层开采对被保护层所产生的卸压效果,以杜儿坪煤矿北三采区的上保护层(8号煤层)和被保护层(8煤层)为地质背景,通过搭建相似模拟实验平台,开展了上保护层开采相似模拟实验研究。实验结果表明,8号煤层开采后最大膨胀变形率为11.3%;对被保护层进行应力监测得出了工作面前方32 m内为应力集中区,工作面前方32 m外为原始应力区,工作面后方51 m内为卸压区,工作面后方51 m之外为应力恢复区;经过现场对被保护层变形量和透气性系数的测量,验证了上保护层开采时所产生的卸压效果。
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关键词
上保护层开采
被保护层
卸压效果
相似模拟
实验
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职称材料
蹬空开采条件下雨汪煤矿的110工法相似模拟研究
7
作者
陶志刚
熊弋文
+2 位作者
李勇
刘安堃
林伟军
《煤炭技术》
CAS
2024年第11期39-44,共6页
以雨汪煤矿1010201工作面为研究背景,开展蹬空开采110工法相似模拟试验研究,利用应变监测系统和MatchID散斑非接触测量系统,从应力场和位移场2个方向监测不同阶段上覆岩体和巷道围岩的变形特征,探究上覆岩体裂隙带运动规律。研究结果表...
以雨汪煤矿1010201工作面为研究背景,开展蹬空开采110工法相似模拟试验研究,利用应变监测系统和MatchID散斑非接触测量系统,从应力场和位移场2个方向监测不同阶段上覆岩体和巷道围岩的变形特征,探究上覆岩体裂隙带运动规律。研究结果表明,推进40 cm时,非切缝侧直接顶出现部分垮落;推进80 cm时,直接顶完全垮落;推进100 cm时,基本顶大面积垮落,工作面被完全填充,上覆岩体变形趋于稳定。垂直位移监测云图表明,顶板最大垂直位移为34 mm,底板最大垂直位移为16 mm。说明切顶卸压技术和NPR锚索支护补偿力学理论对超载条件下的蹬空开采仍然具有良好的适用性,通过垮落岩体的碎胀效应对工作面充填支撑,使得基本顶范围内岩体和巷道围岩变形得到了良好的控制,一定程度地减小了地表沉降,并且沿空留巷效果显著,为实际工程施工提供了科学依据和理论指导。
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关键词
切顶卸压
相似模拟
裂隙带
NPR锚索
沿空留巷
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职称材料
基于DIC技术近距离煤层采动裂隙-位移-应变演化规律相似模拟研究
被引量：
2
8
作者
梅福星
尚宇琦
+3 位作者
孔德中
张鹏飞
张林
吴仕雄
《矿业科学学报》
CSCD
北大核心
2024年第4期519-528,共10页
为研究近距离煤层采动条件下覆岩裂隙演化规律,以安顺煤矿9305工作面为研究对象,利用相似模拟试验研究近距离煤层开采过程中位移场与应变场的演化情况。结果表明:①上覆岩层随着工作面距离的不断推进,先形成离层裂隙和纵向裂隙,随后采...
为研究近距离煤层采动条件下覆岩裂隙演化规律,以安顺煤矿9305工作面为研究对象,利用相似模拟试验研究近距离煤层开采过程中位移场与应变场的演化情况。结果表明:①上覆岩层随着工作面距离的不断推进,先形成离层裂隙和纵向裂隙,随后采空区中部部分离层逐渐压实;②位移场在工作面推进方向上出现不对称分布,工作面侧覆岩位移量明显小于采空区靠左区域,位移峰值主要集中在采空区中部;③最大主应变集中位置由采空区中部向开切眼侧以及工作面侧进行不对称转移,开切眼侧集中程度明显大于工作面侧,且最大主应变集中位置与瓦斯富集区存在潜在关联。
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关键词
近距离煤层
覆岩结构
裂隙演化
位移应变
相似模拟
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职称材料
复合煤层开采相似模拟实验研究
被引量：
1
9
作者
郭利军
《煤》
2024年第2期98-101,共4页
复合煤层开采的强烈扰动影响将导致覆岩裂隙带的发育趋于复杂,根据新景煤矿的地质条件建立相似模拟实验模型,对开挖过程中的导水裂隙带与离层空间的发育过程进行研究,并结合声发射技术对覆岩变形特性进行分析。结果表明:8号煤回采结束,...
复合煤层开采的强烈扰动影响将导致覆岩裂隙带的发育趋于复杂,根据新景煤矿的地质条件建立相似模拟实验模型,对开挖过程中的导水裂隙带与离层空间的发育过程进行研究,并结合声发射技术对覆岩变形特性进行分析。结果表明:8号煤回采结束,覆岩下沉呈现“梯形”分布,内部发育倒“V”形分布的非对称性离层破断。声发射定位被圈在呈“梯形”范围之内,倒“V”形区域内的覆岩声发射振铃数较多,声发射定位沿着“梯形”的右腰线和上顶边继续扩展。9号煤回采结束后,覆岩下沉呈现“M”形,垮落形态相较于上层煤外错。声发射定位主要集中在破断线位置处。达到充分采动之后,模型顶部下沉盆地进行前移,产生较多的声发射事件。
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关键词
复合煤层
相似模拟
实验
声发射
覆岩裂隙带
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职称材料
高深溜井冲击产尘相似模拟试验研究
10
作者
邹常富
《煤炭技术》
CAS
2024年第3期135-138,共4页
根据高深溜井的生产工艺特征,分析了冲击产尘规律,基于相似定律,建立了溜井卸矿相似试验模型及除尘测试系统,在实验室开展了溜井卸矿模拟试验,测试了不同治理除尘措施条件下的降尘效率,得出了抽尘卸压组合除尘技术,试验结果应用到现场后...
根据高深溜井的生产工艺特征,分析了冲击产尘规律,基于相似定律,建立了溜井卸矿相似试验模型及除尘测试系统,在实验室开展了溜井卸矿模拟试验,测试了不同治理除尘措施条件下的降尘效率,得出了抽尘卸压组合除尘技术,试验结果应用到现场后,总粉尘浓度由600.8 mg/m^(3)降至5 mg/m^(3),降尘效率达99.1%,呼吸性粉尘浓度从166.7 mg/m^(3)降至3 mg/m^(3),降尘效率达98.2%,降尘效果较好,有效地解决了高深溜井冲击产尘。
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关键词
高深溜井
冲击产尘
相似模拟
试验研究
粉尘治理
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职称材料
煤矿开采二维物理相似模拟试验平台
11
作者
张占强
《煤矿机械》
2024年第8期45-47,共3页
提出了一种煤矿开采二维物理相似模拟试验平台。该平台具有可模拟煤矿开采1000 m埋深以内的地应力、可调角度、可做垂向及两侧地应力模拟加载、可模拟煤层开采等功能,并经有限元分析验证了其强度和刚度。该平台可以为煤矿开采的安全和...
提出了一种煤矿开采二维物理相似模拟试验平台。该平台具有可模拟煤矿开采1000 m埋深以内的地应力、可调角度、可做垂向及两侧地应力模拟加载、可模拟煤层开采等功能,并经有限元分析验证了其强度和刚度。该平台可以为煤矿开采的安全和高效提供重要的技术支撑。
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关键词
煤矿开采
二维物理
相似模拟
试验平台
地应力
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职称材料
动载作用下诱发冲击地压的物理相似模拟试验研究
12
作者
段红飞
李智勇
刘恩强
《现代矿业》
2024年第12期17-21,35,共6页
为研究厚煤层高强度开采中动载作用下覆岩能量释放规律,基于现场微震数据,借助物理相似模拟试验来分析动载对覆岩的破断规律影响。研究发现,动载作用初期,微震能量信号主要集中在亚关键层,且微震信号表现出明显的积聚现象,破坏尚未显现...
为研究厚煤层高强度开采中动载作用下覆岩能量释放规律,基于现场微震数据,借助物理相似模拟试验来分析动载对覆岩的破断规律影响。研究发现,动载作用初期,微震能量信号主要集中在亚关键层,且微震信号表现出明显的积聚现象,破坏尚未显现,微震信号相对较弱,但随着动载作用的持续,积聚逐渐增大,微震信号变得愈加明显,暗示着覆岩破坏过程的开始。随着动载作用次数的增加,微震信号的积聚模式发生了变化,能量不仅在亚关键层累积,还开始扩展至主关键层下方,并呈现出“马鞍形”的分布特征,表明动载作用加速了覆岩的破坏过程,尤其是主关键层的破坏开始提前发生,且破坏幅度和强度逐渐增大。进一步分析表明,多次动载作用显著加剧了覆岩的破坏,动载的周期性和累积效应促使覆岩能量在短时间内释放,从而导致更加严重的破坏。研究结果不仅有助于预测煤矿开采过程中的覆岩破坏,还为提高煤矿安全开采和稳定性提供了理论依据和技术支持。
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关键词
冲击地压
相似模拟
试验
微震监测
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职称材料
采空场覆岩变形数值模拟与相似模拟比较研究
被引量：
86
13
作者
李向阳
李俊平
+1 位作者
周创兵
向文飞
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第12期1907-1912,共6页
用有限元数值计算尝试了离层模拟,并分别采用数值模拟与相似模拟的方法研究了木架山矿区143剖面倾斜采空场处理时的地表移动与覆岩破坏规律。研究发现,随着矿柱的崩落,覆岩跨度不断增加,引起的地表移动范围也不断增大,地表垂直沉降范围...
用有限元数值计算尝试了离层模拟,并分别采用数值模拟与相似模拟的方法研究了木架山矿区143剖面倾斜采空场处理时的地表移动与覆岩破坏规律。研究发现,随着矿柱的崩落,覆岩跨度不断增加,引起的地表移动范围也不断增大,地表垂直沉降范围大致为跨度的1.5～1.7倍,垂直沉降曲线始终对称于最大沉降点;水平移动的范围大于垂直沉降的范围,最大水平移动量大约为最大沉降量的40%,且水平移动不对称。另外,当覆岩发生整体下沉时离层主要存在于跨度两端,离层由层理剪切破坏引起。
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关键词
数值
模拟
相似模拟
地表移动
覆岩离层
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职称材料
白家庄煤矿垮落法残采区上行开采相似模拟实验研究
被引量：
67
14
作者
冯国瑞
任亚峰
+2 位作者
王鲜霞
栗继祖
康立勋
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第4期544-550,共7页
针对白家庄煤矿垮落法残采区上覆煤层开采问题,通过室内相似模拟实验研究发现,受两次采动影响,上行开采层间岩层出现了裂隙产生、扩展甚至贯通的过程,导致其层间岩层发生了结构性变化。掌握了垮落法残采区上行开采层间岩层的应力传递规...
针对白家庄煤矿垮落法残采区上覆煤层开采问题,通过室内相似模拟实验研究发现,受两次采动影响,上行开采层间岩层出现了裂隙产生、扩展甚至贯通的过程,导致其层间岩层发生了结构性变化。掌握了垮落法残采区上行开采层间岩层的应力传递规律,再现了垮落法残采区上行开采层间岩层受两层煤开采共同影响作用下的移动变形全过程和岩层结构演化过程,揭示了垮落法残采区上行开采层间岩层存在块体梁-半拱结构控制层的结构机理与其力学特性。
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关键词
白家庄煤矿
垮落法残采区
上行开采
相似模拟
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职称材料
浅埋深长壁工作面覆岩破断特征相似模拟
被引量：
75
15
作者
任艳芳
宁宇
齐庆新
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第1期61-66,共6页
利用相似模拟实验方法,研究了浅埋深长壁工作面覆岩破断特征,掌握了浅埋煤层长壁开采覆岩破断过程中的关键特征点。并结合现场矿压实测,掌握了工作面来压与上覆岩层裂隙发展之间的规律。研究分析表明:浅埋深长壁工作面覆岩破断的关键特...
利用相似模拟实验方法,研究了浅埋深长壁工作面覆岩破断特征,掌握了浅埋煤层长壁开采覆岩破断过程中的关键特征点。并结合现场矿压实测,掌握了工作面来压与上覆岩层裂隙发展之间的规律。研究分析表明:浅埋深长壁工作面覆岩破断的关键特征点分别是直接顶破断、基本顶初次破断、基本顶周期性破断、裂隙带初次导通地表、裂隙带周期性导通地表。裂隙带导通地表(即基岩层周期性全部破断)与基本顶破断的周期性发生是浅埋深长壁开采条件下工作面顶板来压存在大小周期的主要原因。浅埋深长壁工作面开采过程中,基本顶的断裂极易引发裂隙带导通地表。因此,在工作面来压期间,要适当加快工作面推进速度,避免发生压架事故。
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关键词
浅埋煤层
覆岩破断
相似模拟
推进速度
顶板控制
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职称材料
采场覆岩“三带”演化特性的相似模拟实验及分析
被引量：
36
16
作者
李树刚
王琳华
+2 位作者
林海飞
魏宗勇
丁洋
《矿业安全与环保》
北大核心
2013年第3期17-20,24,共5页
基于相似原理,对覆岩采动裂隙发育特征进行相似材料模拟实验分析,通过研究采场覆岩裂隙的测点层位下沉量、裂隙密度及离层率,分析了覆岩"三带"的高度;利用钻孔探测仪实测垮落带高度,对相似模拟实验结果进行验证。根据理论分...
基于相似原理,对覆岩采动裂隙发育特征进行相似材料模拟实验分析,通过研究采场覆岩裂隙的测点层位下沉量、裂隙密度及离层率,分析了覆岩"三带"的高度;利用钻孔探测仪实测垮落带高度,对相似模拟实验结果进行验证。根据理论分析及这两种方法得出的结果可以确定"三带"的高度范围,为优化设计高抽巷布置层位和高位钻孔设计参数提供依据。
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关键词
“三带”高度
演化特征
相似模拟
钻孔探测
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职称材料
大倾角煤层开采大型三维可加载相似模拟试验
被引量：
25
17
作者
王红伟
伍永平
+2 位作者
曹沛沛
张文忠
解盘石
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期1505-1511,共7页
由于煤层赋存条件特殊,大倾角煤层开采采场围岩空间应力分布及演化、围岩运动特征复杂。现有三维模型试验平台存在模型加载、空间开采与监测等技术缺陷。通过采用新型三维可加载模型试验系统,实现模型均布加载、密闭空间开采模拟等技术...
由于煤层赋存条件特殊,大倾角煤层开采采场围岩空间应力分布及演化、围岩运动特征复杂。现有三维模型试验平台存在模型加载、空间开采与监测等技术缺陷。通过采用新型三维可加载模型试验系统,实现模型均布加载、密闭空间开采模拟等技术创新,对枣泉煤矿120210工作面大倾角煤层开采进行大型三维可加载相似模拟试验研究,得出在工作面上部区域覆岩垮落充分、裂隙发育,关键域形成层位高,下部区域覆岩垮落不充分,关键域形成层位低,覆岩空间垮落呈非对称拱壳形态,上部区域应力值、来压强度、支承压力区应力集中系数等特征量明显大于下部区域。以上结果验证了大倾角煤层开采围岩空间结构形态和应力演化规律。
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关键词
大倾角煤层
三维可加载
相似模拟
梯形裂隙区
空间拱壳
支承压力
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职称材料
地下采空诱发含软弱夹层顺层岩质斜坡变形破裂的相似模拟
被引量：
11
18
作者
代张音
唐建新
+3 位作者
江君
邓月华
刘姝
张路
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期2714-2720,共7页
以重庆武隆鸡尾山顺层岩质滑坡为例,依据相似原理,利用重庆大学变滑面顺层斜坡相似模拟试验装置,进行地下顺坡开采、逆坡开采、留设上下边界矿柱形成不同采空区影响下顺层岩质斜坡变形破裂响应相似模拟试验。试验结果表明:1顺层岩质斜...
以重庆武隆鸡尾山顺层岩质滑坡为例,依据相似原理,利用重庆大学变滑面顺层斜坡相似模拟试验装置,进行地下顺坡开采、逆坡开采、留设上下边界矿柱形成不同采空区影响下顺层岩质斜坡变形破裂响应相似模拟试验。试验结果表明:1顺层岩质斜坡在滑动面下沉量变化最大位置,坡体变形破坏剧烈,裂隙发育明显。2同样地质环境和采矿条件下,逆坡开采后形成的采空区对斜坡变形破裂影响最严重,更易诱发坡体破坏失稳,其次是顺坡开采,留设上下边界矿柱开采相对影响斜坡变形破裂较小。斜坡下逆坡开采采空区范围较小,越易造成坡脚岩体发生断裂破坏崩滑。3不同的岩层性质及距滑动面法向距离,其形变移动响应特征不同,但坡体均出现沿滑动面向临空面的滑移。4地下采空区影响下含软弱夹层缓倾斜顺层斜坡的变形机制为弯曲-断裂、挤压-滑移-拉裂。
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关键词
地下采空
软弱夹层
顺层斜坡
相似模拟
变滑面
变形破裂
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职称材料
冲击波作用下巷道破坏规律相似模拟研究
被引量：
19
19
作者
吕祥锋
潘一山
+1 位作者
李忠华
代树红
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2011年第10期212-215,235,共5页
利用爆炸加载的方式,采用相似材料模拟试验方法,借助数字散斑观测手段(DSCM),研究不同炮孔位置和装药量条件下巷道变形破坏规律。试验结果表明,微量炸药引爆后,冲击应力波以巷道方向传递为主,巷道顶板附近形成裂纹、破碎或坍塌区;当装...
利用爆炸加载的方式,采用相似材料模拟试验方法,借助数字散斑观测手段(DSCM),研究不同炮孔位置和装药量条件下巷道变形破坏规律。试验结果表明,微量炸药引爆后,冲击应力波以巷道方向传递为主,巷道顶板附近形成裂纹、破碎或坍塌区;当装药量足够大时,冲击波对上部岩体破坏力明显增大,冲击能是影响巷道破坏程度的主要因素。试验结果还表明,高速冲击载荷作用下巷道围岩体破坏过程可分为拉剪裂缝、重复拉剪破碎和破坏三个阶段。其中,当炮孔距离巷道为450mm,装药量为6.0g时,巷道顶板附近出现裂缝,属于拉剪裂缝阶段;当炮孔距离巷道为300mm,装药量为6.0g时,巷道顶板附近裂缝较为发育,且巷道顶层出现部分塌落,属于重复拉剪破坏阶段;当炮孔距离巷道为200mm,装药量为8.0g时,巷道顶板出现塌落,且四周破坏,属于破坏阶段。研究结果为冲击地压巷道破坏预测和防治提供了有力参考。
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关键词
冲击波
巷道
破坏规律
数字散斑相关方法(DSCM)
相似模拟
试验
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职称材料
承压工作面底板破断规律双向加载相似模拟试验
被引量：
29
20
作者
赵毅鑫
姜耀东
+1 位作者
吕玉凯
崔志静
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第3期384-390,共7页
以峰峰九龙矿承压水上工作面15423N回采时底板鼓起、破断现象为研究对象,通过现场工作面底板岩芯钻取编录、地应力测量及工作面地应力场数值模拟反演,获得了15423N工作面底板岩层赋存及环境应力场特征;在此基础上采用双向加载相似模拟...
以峰峰九龙矿承压水上工作面15423N回采时底板鼓起、破断现象为研究对象,通过现场工作面底板岩芯钻取编录、地应力测量及工作面地应力场数值模拟反演,获得了15423N工作面底板岩层赋存及环境应力场特征;在此基础上采用双向加载相似模拟试验平台和基于独立弹簧组构成的承压水载荷模拟装置,对九龙矿承压水上工作面底板破断诱发突水的机理进行了分析;获得了工作面回采过程中,底板不同深度岩层应力及位移场的时空演化特征。
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关键词
相似模拟
承压水
底板破坏
双向加载
位移场
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职称材料
题名
程潮矿深部矿体分区开采地表沉降规律相似模拟研究
1
作者
王平
齐梦寒
骆正杰
陈国兴
韩亚民
冯俊
机构
武汉科技大学资源与环境工程学院
江西司法警官职业学院警察系
中稀(湖南)稀土开发有限公司
武钢资源集团程潮矿业有限公司
出处
《金属矿山》
北大核心
2025年第1期250-258,共9页
基金
国家自然科学基金项目(编号:51604195)
湖北省自然科学基金项目(编号:2018CFC818)
金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室开放基金项目(编号:ustbmslab201704)。
文摘
以程潮矿-570m中段、-675m中段矿体与围岩为研究对象,采用室内相似模拟试验方法,对程潮矿深部矿体分区开采地表沉降规律进行研究,分析了深部分区开采下地表沉降与围岩应力随开采深度变化规律。相似模拟研究表明:随着开采深度的增加,地表沉降数值亦呈增长趋势;在相似模拟试验所有待采矿体开采完毕之后,地表最大沉降点为8#地表监测点,总沉降值为19.058mm,地表最小沉降点为1#地表监测点,总沉降值为2.199mm;从应力变化规律上可知无底柱崩落法对矿岩的应力变化影响较大,而充填体的充填对空区的保护作用显著。通过数值模拟分析和程潮矿实际地表监测数据对相似模拟试验结果进行工程验证,综合分析3组数据得出了分区开采目标矿体时地表的沉降值对新程潮大湾的稳定性不产生较大影响的结论。
关键词
深部开采
地表沉降
相似模拟
工程验证
Keywords
deep mining
surface subsidence
similarity simulation
engineering verification
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
计盒维数在表征相似模拟裂隙场中的应用
2
作者
张毅
周横全
王羽扬
江成玉
王沉
韩连昌
机构
贵州大学勘察设计研究院有限责任公司
煤炭工业石家庄设计研究院有限公司贵州分公司
中国矿业大学(北京)能源与矿业学院
贵州大学矿业学院
出处
《矿业工程研究》
2025年第1期1-7,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51964008,51904081)。
文摘
为深入研究相似模拟实验中裂隙场的空间占位,引入分形几何理论,设计计盒维数与相似模拟实验相结合的研究模型.总结并分析计盒维数的计算原理,通过实例计算验证计盒维数数据的准确性.通过对实验中开挖图像的二值化及降噪处理,完成了对开挖扰动下相似模拟实验中裂隙图像的分维计算与拟合.迭代结果显示,裂隙场的维数升降随开挖长度的变化呈现多阶段特征.通过探究裂隙场维数变化的原因,揭示裂隙场的变化规律,为相关领域的研究提供参考和借鉴.
关键词
计盒维数
相似模拟
裂隙场
后处理
Keywords
box-counting dimension
similar simulation
fracture field
post-processing
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
深部巷道围岩循环加卸载蠕变特性的相似模拟试验研究
3
作者
卢小雨
张博文
董春亮
谢雅
李直勇
机构
安徽理工大学力学与光电物理学院
安徽理工大学土木工程学院
出处
《煤炭工程》
北大核心
2025年第1期129-136,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(52074006,51404011)。
文摘
为研究地下岩体巷道开挖后在复杂地应力作用下巷道围岩的蠕变效应,利用自主研发的相似模拟试验装置对由相似材料制作的模型进行循环加卸载。实验结果表明:在经历长期分级循环加卸载,模型在抗压强度的80%时发生了显著的巷道下沉现象,相比较巷道的半径下沉了1.8%;围岩应变随时间呈现蠕变特性,经历了瞬时应变、稳态应变、滞后弹性恢复应变及残余应变等多个阶段;随着载荷逐级增加,应变值和弹性恢复应变均呈上升趋势,但每级应变增量逐渐减小,反映了材料由弹性变形向塑性变形的过渡,显示出一定程度的永久变形;各点的体积应变趋势大致与其应变的变化趋势相同;由于载荷的施加改变了围岩的原始应力状态,产生了应力集中,在长时间的循环加卸载导致围岩发生蠕变,促使裂缝的出现及扩展。此外,裂缝的形成和发展进一步加剧了巷道的变形,导致巷道整体下沉,形状变得不规则。
关键词
相似模拟
围岩蠕变
循环加卸载
应变分析
裂缝发展
Keywords
similar simulation
surrounding rock creep
cyclic loading and unloading
strain analysis
fracture development
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
特厚煤层覆岩关键层判定及运移规律相似模拟研究
4
作者
冉丛江
王恩茂
王树鑫
宋炳霖
苏光浩
机构
国家能源集团新疆能源有限责任公司
山东科技大学安全与环境工程学院
出处
《煤炭技术》
CAS
2025年第1期63-70,共8页
文摘
为摸清宽沟煤矿W1123工作面在实体煤及采空区下开采的覆岩运移规律,搭建综放面走向方向物理相似模拟实验模型,利用全站仪和百分表对模型回采过程中工作面覆岩运移以及下沉值进行定期全方位监测,探讨关键层及特厚煤层对覆岩垮落的影响,分析覆岩运移规律。结果表明:层厚为15.9 m的粗粒砂岩为主关键层;W1145工作面回采至104 m时,工作面覆岩老顶垮落,形成由主关键层组成的拱形稳定结构,回采至192 m时,回采特厚煤层产生较强矿压汇集至主关键层,其控制的覆岩结构发生失稳,产生较大面积垮落,矿压显现强烈,回采结束时,最大下沉值达1.4 m;W1123工作面回采至396 m时,距工作面前方10 m处岩层出现裂隙并突然垮落,两工作面发生贯通,最大下沉值达2.6 m,回采结束时,最大下沉值达1.38 m。为采空区岩层的稳定性研究提供科学依据。
关键词
覆岩运移规律
关键层
物理
相似模拟
实体煤
下沉值
Keywords
overburden migration law
key layer
physically similar simulation
solid coal
sink value
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
基于相似模拟下的厚硬顶板切顶卸压护巷机制研究
5
作者
周政禹
机构
晋能控股集团装备制造公司成庄矿
出处
《煤矿现代化》
2025年第3期127-132,共6页
文摘
为有效解决厚硬顶板条件下围岩变形失稳频发的问题,以成庄矿综采工作面回采工程为研究对象,采用相似模拟实验对工程环境进行还原,对工作面回采期间是否施工切顶卸压技术工况进行了模拟分析,研究表明:切顶卸压工艺能够有效破坏上覆厚硬顶板结构的完整性,使其在采动影响作用下裂隙充分发育并贯穿整个承压区域,随着工作面的推进,上覆顶板能够及时破断垮落,释放积聚的载荷与应力,使保护煤柱与邻近工作面处于低应力稳定的矿压环境中,抑制因采动影响而造成的顶板大变形的破坏趋势,提高巷道围岩整体的稳定性,实现工作面安全高效回采。
关键词
厚硬顶板
相似模拟
切顶卸压
采动影响
应力
Keywords
Thick and hard roof
similar simulation
roof cutting and pressure relief
mining influence
stress
分类号
TD322.5 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
杜儿坪煤矿上保护层开采相似模拟实验研究
6
作者
王晓东
机构
山西西山煤电有限责任公司
出处
《能源与环保》
2025年第2期248-252,258,共6页
基金
国家自然科学基金面上项目(52074283)。
文摘
为掌握上保护层开采下顶底板岩层以及被保护层的应力变化和位移变形规律,也为了揭示上保护层开采对被保护层所产生的卸压效果,以杜儿坪煤矿北三采区的上保护层(8号煤层)和被保护层(8煤层)为地质背景,通过搭建相似模拟实验平台,开展了上保护层开采相似模拟实验研究。实验结果表明,8号煤层开采后最大膨胀变形率为11.3%;对被保护层进行应力监测得出了工作面前方32 m内为应力集中区,工作面前方32 m外为原始应力区,工作面后方51 m内为卸压区,工作面后方51 m之外为应力恢复区;经过现场对被保护层变形量和透气性系数的测量,验证了上保护层开采时所产生的卸压效果。
关键词
上保护层开采
被保护层
卸压效果
相似模拟
实验
Keywords
upper protective layer mining
protected layer
pressure relief effect
similar simulation experiment
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
蹬空开采条件下雨汪煤矿的110工法相似模拟研究
7
作者
陶志刚
熊弋文
李勇
刘安堃
林伟军
机构
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室
出处
《煤炭技术》
CAS
2024年第11期39-44,共6页
基金
岩土力学与工程国家重点实验室开放基金项目(Z020007)。
文摘
以雨汪煤矿1010201工作面为研究背景,开展蹬空开采110工法相似模拟试验研究,利用应变监测系统和MatchID散斑非接触测量系统,从应力场和位移场2个方向监测不同阶段上覆岩体和巷道围岩的变形特征,探究上覆岩体裂隙带运动规律。研究结果表明,推进40 cm时,非切缝侧直接顶出现部分垮落;推进80 cm时,直接顶完全垮落;推进100 cm时,基本顶大面积垮落,工作面被完全填充,上覆岩体变形趋于稳定。垂直位移监测云图表明,顶板最大垂直位移为34 mm,底板最大垂直位移为16 mm。说明切顶卸压技术和NPR锚索支护补偿力学理论对超载条件下的蹬空开采仍然具有良好的适用性,通过垮落岩体的碎胀效应对工作面充填支撑,使得基本顶范围内岩体和巷道围岩变形得到了良好的控制,一定程度地减小了地表沉降,并且沿空留巷效果显著,为实际工程施工提供了科学依据和理论指导。
关键词
切顶卸压
相似模拟
裂隙带
NPR锚索
沿空留巷
Keywords
roof cutting and pressure relief
similar simulation
fissure zone
NPR anchor cable
gob-side entry retaining
分类号
TD823 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
基于DIC技术近距离煤层采动裂隙-位移-应变演化规律相似模拟研究
被引量：
2
8
作者
梅福星
尚宇琦
孔德中
张鹏飞
张林
吴仕雄
机构
贵州大学矿业学院
出处
《矿业科学学报》
CSCD
北大核心
2024年第4期519-528,共10页
基金
国家自然科学基金(52164002,52064005)
贵州省教育厅2023年度高等学校科技创新团队(黔教技[2023]055号)
贵州省科技计划(黔科合基础-ZK[2024]重点022,黔科合支撑[2023]一般122)。
文摘
为研究近距离煤层采动条件下覆岩裂隙演化规律,以安顺煤矿9305工作面为研究对象,利用相似模拟试验研究近距离煤层开采过程中位移场与应变场的演化情况。结果表明:①上覆岩层随着工作面距离的不断推进,先形成离层裂隙和纵向裂隙,随后采空区中部部分离层逐渐压实;②位移场在工作面推进方向上出现不对称分布,工作面侧覆岩位移量明显小于采空区靠左区域,位移峰值主要集中在采空区中部;③最大主应变集中位置由采空区中部向开切眼侧以及工作面侧进行不对称转移,开切眼侧集中程度明显大于工作面侧,且最大主应变集中位置与瓦斯富集区存在潜在关联。
关键词
近距离煤层
覆岩结构
裂隙演化
位移应变
相似模拟
Keywords
close distance coal seam
overburden rock structure
fissure evolution
displacement strain
similar simulation
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
复合煤层开采相似模拟实验研究
被引量：
1
9
作者
郭利军
机构
新景煤矿有限公司
出处
《煤》
2024年第2期98-101,共4页
文摘
复合煤层开采的强烈扰动影响将导致覆岩裂隙带的发育趋于复杂,根据新景煤矿的地质条件建立相似模拟实验模型,对开挖过程中的导水裂隙带与离层空间的发育过程进行研究,并结合声发射技术对覆岩变形特性进行分析。结果表明:8号煤回采结束,覆岩下沉呈现“梯形”分布,内部发育倒“V”形分布的非对称性离层破断。声发射定位被圈在呈“梯形”范围之内,倒“V”形区域内的覆岩声发射振铃数较多,声发射定位沿着“梯形”的右腰线和上顶边继续扩展。9号煤回采结束后,覆岩下沉呈现“M”形,垮落形态相较于上层煤外错。声发射定位主要集中在破断线位置处。达到充分采动之后,模型顶部下沉盆地进行前移,产生较多的声发射事件。
关键词
复合煤层
相似模拟
实验
声发射
覆岩裂隙带
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
高深溜井冲击产尘相似模拟试验研究
10
作者
邹常富
机构
中煤科工集团重庆研究院有限公司
出处
《煤炭技术》
CAS
2024年第3期135-138,共4页
文摘
根据高深溜井的生产工艺特征,分析了冲击产尘规律,基于相似定律,建立了溜井卸矿相似试验模型及除尘测试系统,在实验室开展了溜井卸矿模拟试验,测试了不同治理除尘措施条件下的降尘效率,得出了抽尘卸压组合除尘技术,试验结果应用到现场后,总粉尘浓度由600.8 mg/m^(3)降至5 mg/m^(3),降尘效率达99.1%,呼吸性粉尘浓度从166.7 mg/m^(3)降至3 mg/m^(3),降尘效率达98.2%,降尘效果较好,有效地解决了高深溜井冲击产尘。
关键词
高深溜井
冲击产尘
相似模拟
试验研究
粉尘治理
Keywords
deep chute
impact dust production
similar simulation
experimental study
dust control
分类号
TD714.4 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
煤矿开采二维物理相似模拟试验平台
11
作者
张占强
机构
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
出处
《煤矿机械》
2024年第8期45-47,共3页
基金
中煤科工西安研究院(集团)有限公司重点研发计划项目(2017YFC0804100)。
文摘
提出了一种煤矿开采二维物理相似模拟试验平台。该平台具有可模拟煤矿开采1000 m埋深以内的地应力、可调角度、可做垂向及两侧地应力模拟加载、可模拟煤层开采等功能,并经有限元分析验证了其强度和刚度。该平台可以为煤矿开采的安全和高效提供重要的技术支撑。
关键词
煤矿开采
二维物理
相似模拟
试验平台
地应力
Keywords
coal mining
two-dimensional physical similarity simulation
test platform
ground stress
分类号
TD82 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
动载作用下诱发冲击地压的物理相似模拟试验研究
12
作者
段红飞
李智勇
刘恩强
机构
陕西华电榆横煤电有限责任公司小纪汗煤矿
出处
《现代矿业》
2024年第12期17-21,35,共6页
文摘
为研究厚煤层高强度开采中动载作用下覆岩能量释放规律,基于现场微震数据,借助物理相似模拟试验来分析动载对覆岩的破断规律影响。研究发现,动载作用初期,微震能量信号主要集中在亚关键层,且微震信号表现出明显的积聚现象,破坏尚未显现,微震信号相对较弱,但随着动载作用的持续,积聚逐渐增大,微震信号变得愈加明显,暗示着覆岩破坏过程的开始。随着动载作用次数的增加,微震信号的积聚模式发生了变化,能量不仅在亚关键层累积,还开始扩展至主关键层下方,并呈现出“马鞍形”的分布特征,表明动载作用加速了覆岩的破坏过程,尤其是主关键层的破坏开始提前发生,且破坏幅度和强度逐渐增大。进一步分析表明,多次动载作用显著加剧了覆岩的破坏,动载的周期性和累积效应促使覆岩能量在短时间内释放,从而导致更加严重的破坏。研究结果不仅有助于预测煤矿开采过程中的覆岩破坏,还为提高煤矿安全开采和稳定性提供了理论依据和技术支持。
关键词
冲击地压
相似模拟
试验
微震监测
Keywords
rock burst
similar simulation test
microseismic monitoring
分类号
G63 [文化科学—教育学]
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职称材料
题名
采空场覆岩变形数值模拟与相似模拟比较研究
被引量：
86
13
作者
李向阳
李俊平
周创兵
向文飞
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第12期1907-1912,共6页
文摘
用有限元数值计算尝试了离层模拟,并分别采用数值模拟与相似模拟的方法研究了木架山矿区143剖面倾斜采空场处理时的地表移动与覆岩破坏规律。研究发现,随着矿柱的崩落,覆岩跨度不断增加,引起的地表移动范围也不断增大,地表垂直沉降范围大致为跨度的1.5～1.7倍,垂直沉降曲线始终对称于最大沉降点;水平移动的范围大于垂直沉降的范围,最大水平移动量大约为最大沉降量的40%,且水平移动不对称。另外,当覆岩发生整体下沉时离层主要存在于跨度两端,离层由层理剪切破坏引起。
关键词
数值
模拟
相似模拟
地表移动
覆岩离层
Keywords
numerical simulation
similarity-simulation
upper movement
layer separation in overburden
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
白家庄煤矿垮落法残采区上行开采相似模拟实验研究
被引量：
67
14
作者
冯国瑞
任亚峰
王鲜霞
栗继祖
康立勋
机构
太原理工大学矿业工程学院
太原理工大学理学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第4期544-550,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(50704024)
国家科技支撑计划资助项目子课题(2009BAB48B02)
山西省高等学校优秀青年学术带头人支持计划
文摘
针对白家庄煤矿垮落法残采区上覆煤层开采问题,通过室内相似模拟实验研究发现,受两次采动影响,上行开采层间岩层出现了裂隙产生、扩展甚至贯通的过程,导致其层间岩层发生了结构性变化。掌握了垮落法残采区上行开采层间岩层的应力传递规律,再现了垮落法残采区上行开采层间岩层受两层煤开采共同影响作用下的移动变形全过程和岩层结构演化过程,揭示了垮落法残采区上行开采层间岩层存在块体梁-半拱结构控制层的结构机理与其力学特性。
关键词
白家庄煤矿
垮落法残采区
上行开采
相似模拟
Keywords
Baijiazhuang Coal Mine
the gob area mined with caving method
upward mining
similar simulation
分类号
TD821 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
浅埋深长壁工作面覆岩破断特征相似模拟
被引量：
75
15
作者
任艳芳
宁宇
齐庆新
机构
煤炭科学研究总院开采设计研究分院
天地科技股份有限公司开采设计事业部
中国煤炭科工集团有限公司
煤炭科学研究总院矿山安全技术研究分院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第1期61-66,共6页
基金
国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2010CB226806)
国家科技支撑计划资助项目(2008BAB36B01
2008BAB36B12)
文摘
利用相似模拟实验方法,研究了浅埋深长壁工作面覆岩破断特征,掌握了浅埋煤层长壁开采覆岩破断过程中的关键特征点。并结合现场矿压实测,掌握了工作面来压与上覆岩层裂隙发展之间的规律。研究分析表明:浅埋深长壁工作面覆岩破断的关键特征点分别是直接顶破断、基本顶初次破断、基本顶周期性破断、裂隙带初次导通地表、裂隙带周期性导通地表。裂隙带导通地表(即基岩层周期性全部破断)与基本顶破断的周期性发生是浅埋深长壁开采条件下工作面顶板来压存在大小周期的主要原因。浅埋深长壁工作面开采过程中,基本顶的断裂极易引发裂隙带导通地表。因此,在工作面来压期间,要适当加快工作面推进速度,避免发生压架事故。
关键词
浅埋煤层
覆岩破断
相似模拟
推进速度
顶板控制
Keywords
shallow coal seam
break of overburden
physical analogous simulation
advance speed
roof control
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
采场覆岩“三带”演化特性的相似模拟实验及分析
被引量：
36
16
作者
李树刚
王琳华
林海飞
魏宗勇
丁洋
机构
西安科技大学能源学院
陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2013年第3期17-20,24,共5页
基金
国家自然科学基金项目(51174157
51174158)
+2 种基金
国家自然科学青年科学基金项目(51104118)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2011JQ7015)
高等学校博士学科点专项科研基金项目(20096121110002)
文摘
基于相似原理,对覆岩采动裂隙发育特征进行相似材料模拟实验分析,通过研究采场覆岩裂隙的测点层位下沉量、裂隙密度及离层率,分析了覆岩"三带"的高度;利用钻孔探测仪实测垮落带高度,对相似模拟实验结果进行验证。根据理论分析及这两种方法得出的结果可以确定"三带"的高度范围,为优化设计高抽巷布置层位和高位钻孔设计参数提供依据。
关键词
“三带”高度
演化特征
相似模拟
钻孔探测
Keywords
height of ＂three zones＂
evolution characteristics
similar simulation
detection by borehole
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
大倾角煤层开采大型三维可加载相似模拟试验
被引量：
25
17
作者
王红伟
伍永平
曹沛沛
张文忠
解盘石
机构
西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室
西安科技大学能源学院
中煤科工集团西安研究院水文地质研究所
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期1505-1511,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51074120
51204132)
陕西省重点科技创新团队资助项目(2013KCT-16)
文摘
由于煤层赋存条件特殊,大倾角煤层开采采场围岩空间应力分布及演化、围岩运动特征复杂。现有三维模型试验平台存在模型加载、空间开采与监测等技术缺陷。通过采用新型三维可加载模型试验系统,实现模型均布加载、密闭空间开采模拟等技术创新,对枣泉煤矿120210工作面大倾角煤层开采进行大型三维可加载相似模拟试验研究,得出在工作面上部区域覆岩垮落充分、裂隙发育,关键域形成层位高,下部区域覆岩垮落不充分,关键域形成层位低,覆岩空间垮落呈非对称拱壳形态,上部区域应力值、来压强度、支承压力区应力集中系数等特征量明显大于下部区域。以上结果验证了大倾角煤层开采围岩空间结构形态和应力演化规律。
关键词
大倾角煤层
三维可加载
相似模拟
梯形裂隙区
空间拱壳
支承压力
Keywords
steeply dipping seam
3D-simulation
trapezoidal fracture zone
spatial arch shell
abutment pressure
分类号
TD323 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
地下采空诱发含软弱夹层顺层岩质斜坡变形破裂的相似模拟
被引量：
11
18
作者
代张音
唐建新
江君
邓月华
刘姝
张路
机构
重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
重庆大学资源及环境科学学院
贵州大学矿业学院
重庆地质矿产研究院
四川省煤炭产业集团有限责任公司技术中心
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期2714-2720,共7页
基金
煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室自主课题重点资助项目(2011DA105287-ZD201504)
文摘
以重庆武隆鸡尾山顺层岩质滑坡为例,依据相似原理,利用重庆大学变滑面顺层斜坡相似模拟试验装置,进行地下顺坡开采、逆坡开采、留设上下边界矿柱形成不同采空区影响下顺层岩质斜坡变形破裂响应相似模拟试验。试验结果表明:1顺层岩质斜坡在滑动面下沉量变化最大位置,坡体变形破坏剧烈,裂隙发育明显。2同样地质环境和采矿条件下,逆坡开采后形成的采空区对斜坡变形破裂影响最严重,更易诱发坡体破坏失稳,其次是顺坡开采,留设上下边界矿柱开采相对影响斜坡变形破裂较小。斜坡下逆坡开采采空区范围较小,越易造成坡脚岩体发生断裂破坏崩滑。3不同的岩层性质及距滑动面法向距离,其形变移动响应特征不同,但坡体均出现沿滑动面向临空面的滑移。4地下采空区影响下含软弱夹层缓倾斜顺层斜坡的变形机制为弯曲-断裂、挤压-滑移-拉裂。
关键词
地下采空
软弱夹层
顺层斜坡
相似模拟
变滑面
变形破裂
Keywords
underground mining goaf
weak interlayer
bedding slope
similarity model experiment
adjustable slip surface
deformation and failure
分类号
TD325.3 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
冲击波作用下巷道破坏规律相似模拟研究
被引量：
19
19
作者
吕祥锋
潘一山
李忠华
代树红
机构
辽宁工程技术大学力学与工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2011年第10期212-215,235,共5页
基金
国家重点基础研究发展规划(973计划)项目(2010CB226803)
文摘
利用爆炸加载的方式,采用相似材料模拟试验方法,借助数字散斑观测手段(DSCM),研究不同炮孔位置和装药量条件下巷道变形破坏规律。试验结果表明,微量炸药引爆后,冲击应力波以巷道方向传递为主,巷道顶板附近形成裂纹、破碎或坍塌区;当装药量足够大时,冲击波对上部岩体破坏力明显增大,冲击能是影响巷道破坏程度的主要因素。试验结果还表明,高速冲击载荷作用下巷道围岩体破坏过程可分为拉剪裂缝、重复拉剪破碎和破坏三个阶段。其中,当炮孔距离巷道为450mm,装药量为6.0g时,巷道顶板附近出现裂缝,属于拉剪裂缝阶段;当炮孔距离巷道为300mm,装药量为6.0g时,巷道顶板附近裂缝较为发育,且巷道顶层出现部分塌落,属于重复拉剪破坏阶段;当炮孔距离巷道为200mm,装药量为8.0g时,巷道顶板出现塌落,且四周破坏,属于破坏阶段。研究结果为冲击地压巷道破坏预测和防治提供了有力参考。
关键词
冲击波
巷道
破坏规律
数字散斑相关方法(DSCM)
相似模拟
试验
Keywords
shock wave
roadway
failure law
digital speckle correlation method（DSCM）
equivalent material simulation test
分类号
TD324 [矿业工程—矿井建设]
O383 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
承压工作面底板破断规律双向加载相似模拟试验
被引量：
29
20
作者
赵毅鑫
姜耀东
吕玉凯
崔志静
机构
中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室
中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第3期384-390,共7页
基金
国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2010CB226804)
国家自然科学基金资助项目(51174213)
新世纪优秀人才基金资助项目(NCET-10-775)
文摘
以峰峰九龙矿承压水上工作面15423N回采时底板鼓起、破断现象为研究对象,通过现场工作面底板岩芯钻取编录、地应力测量及工作面地应力场数值模拟反演,获得了15423N工作面底板岩层赋存及环境应力场特征;在此基础上采用双向加载相似模拟试验平台和基于独立弹簧组构成的承压水载荷模拟装置,对九龙矿承压水上工作面底板破断诱发突水的机理进行了分析;获得了工作面回采过程中,底板不同深度岩层应力及位移场的时空演化特征。
关键词
相似模拟
承压水
底板破坏
双向加载
位移场
Keywords
similar simulation
aquifer
floor destruction
bi-directional loading
displacement field
分类号
TD32 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
程潮矿深部矿体分区开采地表沉降规律相似模拟研究
王平
齐梦寒
骆正杰
陈国兴
韩亚民
冯俊
《金属矿山》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
计盒维数在表征相似模拟裂隙场中的应用
张毅
周横全
王羽扬
江成玉
王沉
韩连昌
《矿业工程研究》
2025
0
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职称材料
3
深部巷道围岩循环加卸载蠕变特性的相似模拟试验研究
卢小雨
张博文
董春亮
谢雅
李直勇
《煤炭工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
特厚煤层覆岩关键层判定及运移规律相似模拟研究
冉丛江
王恩茂
王树鑫
宋炳霖
苏光浩
《煤炭技术》
CAS
2025
0
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职称材料
5
基于相似模拟下的厚硬顶板切顶卸压护巷机制研究
周政禹
《煤矿现代化》
2025
0
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职称材料
6
杜儿坪煤矿上保护层开采相似模拟实验研究
王晓东
《能源与环保》
2025
0
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职称材料
7
蹬空开采条件下雨汪煤矿的110工法相似模拟研究
陶志刚
熊弋文
李勇
刘安堃
林伟军
《煤炭技术》
CAS
2024
0
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职称材料
8
基于DIC技术近距离煤层采动裂隙-位移-应变演化规律相似模拟研究
梅福星
尚宇琦
孔德中
张鹏飞
张林
吴仕雄
《矿业科学学报》
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
9
复合煤层开采相似模拟实验研究
郭利军
《煤》
2024
1
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职称材料
10
高深溜井冲击产尘相似模拟试验研究
邹常富
《煤炭技术》
CAS
2024
0
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职称材料
11
煤矿开采二维物理相似模拟试验平台
张占强
《煤矿机械》
2024
0
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职称材料
12
动载作用下诱发冲击地压的物理相似模拟试验研究
段红飞
李智勇
刘恩强
《现代矿业》
2024
0
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职称材料
13
采空场覆岩变形数值模拟与相似模拟比较研究
李向阳
李俊平
周创兵
向文飞
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
86
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职称材料
14
白家庄煤矿垮落法残采区上行开采相似模拟实验研究
冯国瑞
任亚峰
王鲜霞
栗继祖
康立勋
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
67
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职称材料
15
浅埋深长壁工作面覆岩破断特征相似模拟
任艳芳
宁宇
齐庆新
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
75
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职称材料
16
采场覆岩“三带”演化特性的相似模拟实验及分析
李树刚
王琳华
林海飞
魏宗勇
丁洋
《矿业安全与环保》
北大核心
2013
36
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职称材料
17
大倾角煤层开采大型三维可加载相似模拟试验
王红伟
伍永平
曹沛沛
张文忠
解盘石
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
25
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职称材料
18
地下采空诱发含软弱夹层顺层岩质斜坡变形破裂的相似模拟
代张音
唐建新
江君
邓月华
刘姝
张路
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
11
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职称材料
19
冲击波作用下巷道破坏规律相似模拟研究
吕祥锋
潘一山
李忠华
代树红
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2011
19
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职称材料
20
承压工作面底板破断规律双向加载相似模拟试验
赵毅鑫
姜耀东
吕玉凯
崔志静
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
29
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职称材料
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