“三软”煤层综采工作面覆岩运移和裂隙演化规律实验研究 被引量：28

1

作者 许满贵 魏攀 +1 位作者 李树刚 王娇娇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期122-127,共6页

针对"三软"煤层综采工作面卸压瓦斯治理问题,采用物理相似模拟和UDEC数值模拟实验研究了工作面受采动影响后采场覆岩运移规律。同时,采用现场仰斜注水钻孔法和高位钻孔瓦斯抽采浓度监测法对实验结果进行验证。结果表明:在相... 针对"三软"煤层综采工作面卸压瓦斯治理问题,采用物理相似模拟和UDEC数值模拟实验研究了工作面受采动影响后采场覆岩运移规律。同时,采用现场仰斜注水钻孔法和高位钻孔瓦斯抽采浓度监测法对实验结果进行验证。结果表明:在相似材料模拟实验中,对观测面刷白后,能更加清晰地观测到裂隙发育情况;相似材料模拟和UDEC模拟结果基本吻合,垮落带和断裂带最大高度分别为12和38 m,则高位钻孔最佳布孔垂距为20~26 m;现场仰斜注水表明垮落带和断裂带最大高度分别为10和39 m;现场高位钻孔瓦斯抽采浓度监测结果表明,1-2和1-3高位钻孔瓦斯抽采浓度最大,其垂距分别为24.4和20.5 m,验证了物理相似模拟和数值模拟实验方法和结果的正确性和科学性。 展开更多

关键词 “三软”煤层 相似材料模拟 udec数值模拟 现场观测

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断层影响下巷道顶板交替锚索支护体系研究 被引量：8

2

作者 孙希奎 施现院 +1 位作者 常庆粮 李向阳 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第S1期1-4,共4页

针对断层构造影响范围内巷道支护困难、顶板围岩松动、锚杆锚固性差等问题,提出了长、短锚索交替布置的顶板锚索支护体系,通过UDEC数值模拟,对比分析与现场观测,表明交替锚索支护体系对断层构造影响范围内的巷道围岩有较好的控制效果,... 针对断层构造影响范围内巷道支护困难、顶板围岩松动、锚杆锚固性差等问题,提出了长、短锚索交替布置的顶板锚索支护体系,通过UDEC数值模拟,对比分析与现场观测,表明交替锚索支护体系对断层构造影响范围内的巷道围岩有较好的控制效果,可供相似条件下的巷道支护借鉴。 展开更多

关键词 断层构造 锚索支护体系 udec数值模拟

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巨厚松散层下导水裂隙带高度预测试验探究 被引量：10

3

作者 张安斌 赵健 +1 位作者 张鹏 王立杰 《中国煤炭》 北大核心 2016年第3期28-33,共6页

为了研究巨厚松散层下开采覆岩运移规律及导水裂隙带发育高度,选取谢桥矿1202（1）工作面为试验对象,采用经验公式预测、物理相似模拟试验和UDEC数值模拟分析三种方法进行了综合探究。研究结果表明：物理相似模拟和UDEC数值模拟能够反... 为了研究巨厚松散层下开采覆岩运移规律及导水裂隙带发育高度,选取谢桥矿1202（1）工作面为试验对象,采用经验公式预测、物理相似模拟试验和UDEC数值模拟分析三种方法进行了综合探究。研究结果表明：物理相似模拟和UDEC数值模拟能够反演上覆岩层垮落过程,且与＂三下＂规程计算公式得到的导水裂隙带高度具有较好的一致性,其范围为37.75~42.25 m;上覆巨厚松散层下冒落带和裂隙带能够明显的划分出来,且导水裂隙带范围呈＂不对称梯形＂状;结合岩层水体采动等级的划分,可适当提高1202（1）工作面的开采上限,提高资源回收率和经济效益。 展开更多

关键词 巨厚松散层 导水裂隙带 经验公式 相似模拟 udec数值模拟

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俯仰斜开采时结构面对工作面煤壁稳定性的影响 被引量：2

4

作者 周健 张有乾 +2 位作者 孟超 马彬 孙玉亮 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第10期1316-1320,共5页

为对俯仰斜开采时结构面产状对工作面煤壁稳定性的影响进行系统研究,运用UDEC数值模拟.结果表明:结构面产状对煤壁的稳定性产生显著影响,节理面倾角不同时煤壁稳定性对工作面俯仰角变化的敏感程度也有所不同,俯斜开采有利于工作面煤壁... 为对俯仰斜开采时结构面产状对工作面煤壁稳定性的影响进行系统研究,运用UDEC数值模拟.结果表明:结构面产状对煤壁的稳定性产生显著影响,节理面倾角不同时煤壁稳定性对工作面俯仰角变化的敏感程度也有所不同,俯斜开采有利于工作面煤壁的稳定,仰斜开采不利于工作面煤壁的稳定. 展开更多

关键词 结构面 结构控制失稳 udec数值模拟 破坏形式 俯仰斜开采 煤壁片帮

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厚土层薄基岩高强度开采覆岩破坏高度与特征 被引量：12

5

作者 张玉军 李友伟 +1 位作者 肖杰 张风达 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2023年第2期4-12,共9页

为研究厚土层薄基岩高强度开采覆岩破坏特征,以千树塔煤矿12305工作面为研究背景,综合运用UDEC数值模拟、现场实测和理论分析等方法研究了工作面开采后厚土层薄基岩类似地质条件下覆岩移动破坏规律。结果表明:随着工作面不断推进,覆岩... 为研究厚土层薄基岩高强度开采覆岩破坏特征,以千树塔煤矿12305工作面为研究背景,综合运用UDEC数值模拟、现场实测和理论分析等方法研究了工作面开采后厚土层薄基岩类似地质条件下覆岩移动破坏规律。结果表明:随着工作面不断推进,覆岩破坏高度变化呈现出缓增、突增、稳定3个阶段,缓增和突增阶段主要发生在薄基岩中,而稳定阶段则发生在厚土层中,同时厚土层存在一定的液性指数,导致地表下沉滞后;通过冲洗液漏失量观测和注水试验得到该工作面导水裂缝带发育高度为84.5~86.5 m,裂采比为7.9~8.1,数值模拟及理论计算结果均与实测结果较为接近;阐述了厚土层薄基岩“两带”破坏模式,该模式中薄基岩和厚土层分别起到支撑和施荷的作用,薄基岩易被采动裂缝贯穿,而厚土层对采动裂缝的上向发育具有抑制作用。研究结果可为类似条件下矿井的安全生产提供参考。 展开更多

关键词 厚土层薄基岩 高强度开采 覆岩破坏特征 udec数值模拟

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煤巷底鼓破坏特征及支护技术研究 被引量：8

6

作者 张宇旭 王科 《工矿自动化》 北大核心 2019年第6期73-79,85,共8页

针对煤层巷道底鼓破坏问题,以某矿53082巷为研究对象,采用UDEC离散元模拟软件对该巷道掘进期间的围岩应力状态、位移分布及破坏模式进行了分析研究,结果表明:在较大的水平构造应力下,53082巷底板软弱煤层成为应力释放的主要区域,破坏特... 针对煤层巷道底鼓破坏问题,以某矿53082巷为研究对象,采用UDEC离散元模拟软件对该巷道掘进期间的围岩应力状态、位移分布及破坏模式进行了分析研究,结果表明:在较大的水平构造应力下,53082巷底板软弱煤层成为应力释放的主要区域,破坏特征主要表现为浅部拉伸破坏和深部的剪切破坏。针对53082巷原有支护方案无法控制底板位移,造成底鼓比较严重的问题,通过对不同底板支护方案进行支护效果模拟分析,提出了底板注浆与锚杆锚索联合支护方式,试验结果表明:底板注浆与锚杆锚索联合支护方式优于单一的锚杆锚索支护方式,大大改善了底板应力状态,抑制了底板深部的剪切破坏,顶底板位移量控制在150mm以内,两帮位移量控制在60mm以内,巷道围岩的控制效果较好。 展开更多

关键词 沿空留巷 巷道底板 底臌 变形 拉伸破坏 剪切破坏 巷道支护 udec数值模拟

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深部急斜特厚煤层水平分段综放面顶板控制技术研究 被引量：2

7

作者 索永录 雷雨龙 +3 位作者 刘超 张铎严 王帅 刘颖凯 《中国煤炭》 北大核心 2017年第8期61-65,70,共6页

针对红会一矿八采区大埋深、大倾角特厚煤层开采过程中采场矿压控制问题,以八采区水平分段综放工作面顶板煤岩稳定性控制为目标,采用UDEC数值模拟方法,分析了开采扰动下工作面顶板运移破断特征。研究表明:急斜特厚煤层在开采扰动影响下... 针对红会一矿八采区大埋深、大倾角特厚煤层开采过程中采场矿压控制问题,以八采区水平分段综放工作面顶板煤岩稳定性控制为目标,采用UDEC数值模拟方法,分析了开采扰动下工作面顶板运移破断特征。研究表明:急斜特厚煤层在开采扰动影响下,采区应力集中程度高,采场矿压控制问题突出,顶板变形特征呈倒三角状,煤壁易片帮,易诱发动力灾害。对顶板危险区域实施人工强制放顶后,煤层顶板发生切断现象,部分顶板发生垮落,直接顶充填采空区,顶板和冒落矸石有效的形成"垫层",减小了开采过程中顶板冒落、离层对工作面安全的危害。研究结果对现场安全开采提供了科学依据。 展开更多

关键词 急倾斜厚煤层 综放工作面 顶板运移规律 顶板控制技术 udec数值模拟

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九龙矿野青灰岩坚硬顶板爆破弱化效果分析与应用 被引量：2

8

作者 王炳文 侯亚星 +3 位作者 王华群 刘建 边铁山 索永峰 《中国煤炭》 北大核心 2016年第2期55-58,69,共5页

九龙矿4～#煤层直接顶缺失,基本顶为坚硬难冒落的野青灰岩,在开采过程中多次出现因顶板周期来压大而造成工作面液压支架大面积压死现象。以15445综采工作面为工程背景,运用数值模拟（UDEC4.0）和现场试验相结合的研究方法,对野青灰岩坚... 九龙矿4～#煤层直接顶缺失,基本顶为坚硬难冒落的野青灰岩,在开采过程中多次出现因顶板周期来压大而造成工作面液压支架大面积压死现象。以15445综采工作面为工程背景,运用数值模拟（UDEC4.0）和现场试验相结合的研究方法,对野青灰岩坚硬顶板爆破弱化后应力分布规律及其对工作面支架的影响进行研究。研究表明顶板爆破弱化后,工作面上方和前方压应力和高应力集中区域缩小,顶板下沉量减少,周期来压步距5～15 m,来压峰值降低,压架现象减少80%以上。 展开更多

关键词 综采工作面 坚硬顶板 顶板来压 爆破弱化 udec数值模拟 矿压规律

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充填开采充实率对沿空留巷结构稳定影响研究 被引量：2

9

作者 焦殿志 吴晓刚 周楠 《中国矿业》 北大核心 2012年第11期99-102,共4页

基于综合机械化固体密实充填采煤技术特征,采用力学分析和数值模拟方法研究了采空区充实率对沿空留巷围岩结构的影响关系。研究结果表明:沿空留巷围岩应力及变形随采空区密实度增加而减小。基于此,提出了"垒砌矸石墙+锚栓"沿... 基于综合机械化固体密实充填采煤技术特征,采用力学分析和数值模拟方法研究了采空区充实率对沿空留巷围岩结构的影响关系。研究结果表明:沿空留巷围岩应力及变形随采空区密实度增加而减小。基于此,提出了"垒砌矸石墙+锚栓"沿空留巷支护方案,并在皖北五沟矿进行应用。实测表明,密实度达到85%时,巷道两帮变形量仅为120mm,可满足巷道正常使用。 展开更多

关键词 沿空留巷 充填体充实率 固体充填采煤 udec数值模拟

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极不稳定煤层巷道围岩变形控制技术及其应用 被引量：1

10

作者 罗荣彬 徐佑林 +2 位作者 张辉 刘峰 田登相 《煤炭工程》 北大核心 2012年第9期37-39,共3页

针对郭家地煤矿极不稳定煤层巷道破坏严重的问题,分析了巷道围岩受力和变形特征,提出原支护失效的原因,即巷道煤层厚度变化较大、矿山压力显现规律不易确定、支护系统没有起到主动承载和控制围岩变形的作用、工程条件复杂和底板遇水容... 针对郭家地煤矿极不稳定煤层巷道破坏严重的问题,分析了巷道围岩受力和变形特征,提出原支护失效的原因,即巷道煤层厚度变化较大、矿山压力显现规律不易确定、支护系统没有起到主动承载和控制围岩变形的作用、工程条件复杂和底板遇水容易膨胀。采用UDEC数值模拟软件对不同支护方案进行模拟分析,提出使用高强度锚杆支护方案进行巷道施工。现场监测结果表明,高强度锚杆支护能减小巷道围岩应力集中和围岩破碎区范围,提高围岩强度、初期支护刚度、支护阻力和承载结构稳定性,有效控制巷道围岩变形破坏。 展开更多

关键词 不稳定煤层 围岩变形 udec数值模拟 高强度支护

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李家壕近距离煤层群开采对下煤层矿压影响研究 被引量：2

11

作者 李福胜 杨光荣 《煤炭工程》 北大核心 2014年第11期46-49,共4页

为了研究李家壕近距离煤层群同采时上煤层开采对下煤层开采矿压显现规律的影响,通过理论计算和地质雷达实测得出上煤层开采对底板的破坏深度约为20m,利用UDEC离散元数值模拟软件对煤层间距变化时下煤层矿压影响做出了分析,并现场对下煤... 为了研究李家壕近距离煤层群同采时上煤层开采对下煤层开采矿压显现规律的影响,通过理论计算和地质雷达实测得出上煤层开采对底板的破坏深度约为20m,利用UDEC离散元数值模拟软件对煤层间距变化时下煤层矿压影响做出了分析,并现场对下煤层12108工作面的矿压进行了监测,结果表明：煤层间距在25~30m时,上煤层开采会对下煤层的矿压产生影响,造成下煤层顶板下沉量变大,来压步距减小等。 展开更多

关键词 近距离煤层 底板破坏 矿压规律影响 udec数值模拟

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近距离煤层复合关键层结构破断形式对工作面矿压的影响研究 被引量：1

12

作者 杨光荣 李建华 《中国煤炭》 北大核心 2014年第S1期117-120,共4页

为研究近距离煤层间复合关键层结构破断形式对工作面矿压显现规律的影响,以李家壕煤矿为研究背景,结合矿山压力及岩层控制相关理论,运用数值模拟软件UDEC对复合关键层结构不同破断形式进行模拟,结果表明:与同步破断关键层结构相比,当两... 为研究近距离煤层间复合关键层结构破断形式对工作面矿压显现规律的影响,以李家壕煤矿为研究背景,结合矿山压力及岩层控制相关理论,运用数值模拟软件UDEC对复合关键层结构不同破断形式进行模拟,结果表明:与同步破断关键层结构相比,当两个近距离关键层岩性差异较大时,会出现非同步破断关键层结构,此时会导致工作面周期来压步距无规律性,周期来压强度也大小不一。 展开更多

关键词 近距离煤层群开采 关键层结构 矿压 udec数值模拟

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李家壕近距离煤层群开采对下煤层矿压影响研究 被引量：4

13

作者 李福胜 《中国煤炭》 北大核心 2014年第S1期109-113,共5页

为了研究李家壕近距离煤层群同采时上煤层开采对下煤层开采矿压显现规律的影响,通过理论计算和地质雷达实测得出上煤层开采对底板的破坏深度约为20 m,利用UDEC离散元数值模拟软件对煤层间距变化时下煤层矿压影响做出了分析,并现场对下煤... 为了研究李家壕近距离煤层群同采时上煤层开采对下煤层开采矿压显现规律的影响,通过理论计算和地质雷达实测得出上煤层开采对底板的破坏深度约为20 m,利用UDEC离散元数值模拟软件对煤层间距变化时下煤层矿压影响做出了分析,并现场对下煤层12108工作面的矿压进行了监测,结果表明煤层间距在25~30m时,上煤层开采会对下煤层的矿压产生影响,造成下煤层顶板下沉量变大,来压步距减小。 展开更多

关键词 近距离煤层开采 上煤层底板 矿压 udec数值模拟

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榆神深部高强度开采导水裂缝带发育特征

14

作者 梁士昌 肖杰 +4 位作者 金峰 邓伟男 申晨辉 王宾昌 魏伟 《科学技术与工程》 2025年第32期13753-13760,共8页

为评价榆神深部高强度开采矿井煤炭开采对顶板含水层的扰动情况并分析其覆岩破坏规律,采用理论分析、数值模拟以及现场实测的方法对大海则煤矿覆岩破坏特征进行研究。基于关键层位置的采动导水裂缝带预计方法预测大海则煤矿首采面LD1和... 为评价榆神深部高强度开采矿井煤炭开采对顶板含水层的扰动情况并分析其覆岩破坏规律,采用理论分析、数值模拟以及现场实测的方法对大海则煤矿覆岩破坏特征进行研究。基于关键层位置的采动导水裂缝带预计方法预测大海则煤矿首采面LD1和LD2两带观测孔附近导水裂缝带发育高度分别为93 m和83.7 m;采用三角形块体划分岩层的UDEC数值模拟显示,LD1和LD2钻孔处导水裂缝带发育高度分别为94.5 m和82 m;实测得LD1钻孔、LD2钻孔处导水裂缝带发育高度分别为86.41 m和81.81 m,大海则煤矿采动导水裂缝发育至直罗组中部厚硬岩层底部。实测结果表明:结合基于关键层理论的导水裂缝带发育高度预测和离散元数值模拟能有效预测高强度开采条件下采动覆岩破坏高度。模拟表明,厚硬岩层上下部下沉特征存在显著差异,厚硬岩层下部岩层下沉角较上部小,采动覆岩破断下沉角随采高增大而增大。受覆岩结构影响,同一工作面内部采高较小位置导水裂缝带发育高度可能比采高较大的位置更大,深部高强度开采矿井导水裂缝带发育高度预计时应充分考虑覆岩岩层结构和物理力学特性影响。 展开更多

关键词 覆岩破坏 高强度开采 udec数值模拟 厚硬覆岩 关键层

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厚黏土层对薄基岩工作面矿压规律的影响 被引量：1

15

作者 邓鹏海 郭良银 +3 位作者 张文科 刘昂 游家梁 李朋 《煤矿开采》 北大核心 2014年第4期100-102,122,共4页

薄基岩厚黏土层煤层开采时具有与普通薄基岩厚松散层工作面不一样的矿压显现规律,基于赵固二矿的具体地质条件通过UDEC4.0模拟研究了当基岩厚度为0m,30m和60m时工作面初次来压步距、周期来压步距、支承压力分布和上覆顶板岩层垮落形态等... 薄基岩厚黏土层煤层开采时具有与普通薄基岩厚松散层工作面不一样的矿压显现规律,基于赵固二矿的具体地质条件通过UDEC4.0模拟研究了当基岩厚度为0m,30m和60m时工作面初次来压步距、周期来压步距、支承压力分布和上覆顶板岩层垮落形态等,通过模拟得知,黏土层顶板有较小的来压步距,能缓和工作面煤壁前方的支承压力,并能与薄基岩共同成拱或独立成拱用以承担上覆岩层的重量,且厚黏土层以弯曲下沉为主,对于防止地表水侵入工作面也是有利的。 展开更多

关键词 厚黏土层 薄基岩 矿压显现规律 udec数值模拟 顶板垮落形态

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