特厚急倾斜煤层水平分层开采地表移动预计方法 被引量：22

1

作者 戴华阳 易四海 +2 位作者 郭俊廷 阎跃观 刘爱军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1305-1311,共7页

特厚急倾斜煤层水平分层开采具有重复开采、沉陷影响累积的特点,其岩层移动模式和地表移动形态需要建立新的预测模型来描述。在实测分析和相似模型试验的基础上,根据急倾斜煤层开采覆岩与地表的移动的变形机理和传播方向变化特征,建立... 特厚急倾斜煤层水平分层开采具有重复开采、沉陷影响累积的特点,其岩层移动模式和地表移动形态需要建立新的预测模型来描述。在实测分析和相似模型试验的基础上,根据急倾斜煤层开采覆岩与地表的移动的变形机理和传播方向变化特征,建立了基于开采影响传播角变化的特厚煤层水平分层开采地表移动的预计模型,提出了分层充分与非充分开采条件下沉系数与煤厚、采深、煤层倾角的波兹曼拟合关系式,提出了预计参数的确定方法。通过实例验证分析表明,预测模型能较好地反映实际规律,预计参数物理意义明确,易于确定。 展开更多

关键词 特厚急倾斜煤层 水平分层开采 地表移动 预计方法 开采影响传播角

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基于支持向量机的主要影响角正切求取方法研究 被引量：5

2

作者 魏好 邓喀中 +1 位作者 卢正 范洪冬 《金属矿山》 CAS 北大核心 2010年第5期120-123,共4页

主要影响角正切是开采沉陷预计的重要参数,对于地表影响范围的确定具有重要的意义。在综合分析主要影响角正切与地质采矿条件之间关系的基础上,运用我国典型的地表移动观测站资料作为学习训练样本,通过合理地选择SVM中的核函数,惩罚参... 主要影响角正切是开采沉陷预计的重要参数,对于地表影响范围的确定具有重要的意义。在综合分析主要影响角正切与地质采矿条件之间关系的基础上,运用我国典型的地表移动观测站资料作为学习训练样本,通过合理地选择SVM中的核函数,惩罚参数C,不敏感损失参数ε,建立了主要影响角正切与各影响因素的SVM回归关系模型,并用此模型对检验样本进行预测。结果表明,用支持向量机方法求算主要影响角正切具有较高的精度,可以在实际工程中进行推广应用。该方法可以综合考虑多种因素对主要影响角正切的影响,为今后快速准确地求取主要影响角正切提供了一个新的方法。 展开更多

关键词 支持向量机 主要影响角正切 开采沉陷

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输气管道裂纹动态扩展的影响因素分析 被引量：4

3

作者 白永强 帅健 +2 位作者 许葵 孙亮 陈钢 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期122-124,共3页

输气管道裂纹的止裂是保障管道安全可靠性的前提,而管道裂纹动态扩展的驱动力则是表征裂纹扩展或止裂的直接因素。通过建立输气管道裂纹动态扩展的有限元模型,并在模拟计算中考虑裂纹扩展速度的衰减,分别计算了表征动态裂纹扩展驱动力... 输气管道裂纹的止裂是保障管道安全可靠性的前提,而管道裂纹动态扩展的驱动力则是表征裂纹扩展或止裂的直接因素。通过建立输气管道裂纹动态扩展的有限元模型,并在模拟计算中考虑裂纹扩展速度的衰减,分别计算了表征动态裂纹扩展驱动力的两项参数——能量释放率和裂纹尖端张开角;进而分析了管道内压、壁厚、裂纹止裂长度和初始裂纹速度对裂纹驱动力(也即裂纹扩展)的影响。最后得出结论①管道内压对裂纹驱动力的影响很大,在其他条件不变,内压越大的管道裂纹驱动力越大;②管道壁厚也是对裂纹驱动力影响较大的一个因素;③随着止裂长度的增加,裂纹尖端张开角也随着增大;④最大裂纹速度越高,裂纹越不容易止裂。 展开更多

关键词 输气管道 裂纹 有限元法 动态 扩展 影响 分析 驱动力 裂纹尖端张开角

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利用随机森林回归模型计算主要影响角正切 被引量：10

4

作者 赵保成 谭志祥 邓喀中 《金属矿山》 CAS 北大核心 2016年第3期172-175,共4页

主要影响角正切(tanβ)是开采沉陷预计的一个重要参数,对于准确界定下沉盆地边界具有重要作用。为快速精确地计算tanβ,进而有效提高开采沉陷预计精度,首先讨论了影响tanβ大小的地质采矿因素,确定了5个基本变量,即开采厚度、煤层倾角... 主要影响角正切(tanβ)是开采沉陷预计的一个重要参数,对于准确界定下沉盆地边界具有重要作用。为快速精确地计算tanβ,进而有效提高开采沉陷预计精度,首先讨论了影响tanβ大小的地质采矿因素,确定了5个基本变量,即开采厚度、煤层倾角、开采深度、工作面斜长、岩性影响系数;然后详细分析了随机森林算法(Random forest,RF)的基本原理及基本实现流程;最后构建了一种计算tanβ的随机森林回归模型,用于训练和测试该回归模型的样本数据来源于国内部分主要矿区建立的典型地表位移观测站的实测资料。对训练后的回归模型采用测试样本进行检验分析,结果表明:1利用该模型计算的tanβ与实测值的最小相对误差为0.381%,最大相对误差为2.563%。2该模型具有较强的泛化能力,在计算tanβ时不仅速度快,而且具有较高的精度,对于高精度计算tanβ有一定的参考价值。 展开更多

关键词 随机森林算法 主要影响角正切 开采沉陷 下沉盆地 回归模型

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倾斜煤层区段煤柱变形破坏规律 被引量：4

5

作者 袁瑞甫 门建光 焦振华 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第3期271-275,共5页

煤层倾角是影响区段煤柱稳定性的关键因素之一.利用理论分析、相似模拟、数值模拟等方法研究了倾斜煤层开挖后倾向覆岩结构演化特征、煤柱变形及失稳破坏形式.研究结果表明,0～ 45°范围内随着煤层倾角增大,区段煤柱发生剪切失稳破... 煤层倾角是影响区段煤柱稳定性的关键因素之一.利用理论分析、相似模拟、数值模拟等方法研究了倾斜煤层开挖后倾向覆岩结构演化特征、煤柱变形及失稳破坏形式.研究结果表明,0～ 45°范围内随着煤层倾角增大,区段煤柱发生剪切失稳破坏的可能性增大;煤柱两侧覆岩结构呈现不对称分布,煤柱上侧砌体梁结构形成层位较低,煤柱下侧形成冒空区,砌体梁结构形成层位高于上侧;与水平煤层煤柱破坏以挤压变形为主不同,倾斜煤柱以沿着弱面剪切滑移破坏为主;不同倾角煤层煤柱围岩变形量呈不对称分布,煤柱下侧围岩变形量大于上侧,煤层倾角越大煤柱围岩变形量不对称分布趋势越明显. 展开更多

关键词 煤层倾角 区段煤柱 变形破坏 采动影响

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基于应力波理论的断层对覆岩移动变形和应力传递阻隔效应研究 被引量：8

6

作者 龙军 于秋鸽 《煤炭工程》 北大核心 2022年第3期105-111,共7页

为了研究断层对开采沉陷影响机制,将工作面开采对覆岩的扰动视为应力波在岩层介质中的传递,建立了应力波在软弱岩层和坚硬岩层间双向传递的应力表达式。采用理论和数值计算分析了软弱岩层介质对应力波传递的影响,揭示了断层对覆岩移动... 为了研究断层对开采沉陷影响机制,将工作面开采对覆岩的扰动视为应力波在岩层介质中的传递,建立了应力波在软弱岩层和坚硬岩层间双向传递的应力表达式。采用理论和数值计算分析了软弱岩层介质对应力波传递的影响,揭示了断层对覆岩移动变形和应力传递阻隔机制并通过相似模拟进行验证,最后利用数值计算分析了不同断层特征参数对覆岩移动变形阻隔作用的影响程度。结果表明:工作面开采产生的应力波波速越大,采动对覆岩的扰动越大;断层带岩体作为破碎带存在,应力波在断层带岩体多重反射作用下穿过断层带后波速下降明显,开采盘与非开采盘应力波最大波速之比为4.68~35.61,断层对采动应力传递具有阻隔效应,覆岩移动变形主要发生在开采盘;由于应力波穿越断层后在浅部波速衰减小于深部,浅部断层带岩体先于深部断层带岩体发生非连续变形;断层特征参数对覆岩移动变形传递阻隔作用排序为断层带宽度>断层落差>断层倾角>断层带岩体内摩擦角>断层带岩体黏聚力。 展开更多

关键词 开采沉陷 断层影响 应力波传递 阻隔效应 非连续变形

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动态开采过程中河堤内部水平移动规律研究

7

作者 于启升 吴侃 +1 位作者 李亮 郑辉 《煤炭工程》 北大核心 2011年第8期96-98,共3页

文章利用sv30测斜仪获取了河堤内部水平移动值,通过分析得到了该地质采矿条件下的水平移动稳定距、稳定角以及超前影响距、超前影响角,用理论方法确定了不同深度开采地表水平移动曲线,得到了正错动区宽度与距地表深度之间的拟合关系式,... 文章利用sv30测斜仪获取了河堤内部水平移动值,通过分析得到了该地质采矿条件下的水平移动稳定距、稳定角以及超前影响距、超前影响角,用理论方法确定了不同深度开采地表水平移动曲线,得到了正错动区宽度与距地表深度之间的拟合关系式,实测规律与理论规律一致,并将该拟合关系式应用到河堤实际治理中,实践效果证明了该治理方案的正确性。 展开更多

关键词 三下开采 测斜仪 稳定角 超前影响 水平移动

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程潮铁矿西区分段崩落法开采影响范围和极限角研究 被引量：9

8

作者 张褚强 沈强 +3 位作者 陈从新 夏开宗 王田龙 刘轩廷 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1713-1723,共11页

分段崩落法开采金属矿常导致地表变形过大,使得地表建(构)筑物损坏。现有的针对金属矿山的地表研究多集中在地表危险变形区边界(移动线)以及移动角等方面,该边界线是地表建(构)筑物损坏而影响正常居住或使用的分界线,但是在此范围之外... 分段崩落法开采金属矿常导致地表变形过大,使得地表建(构)筑物损坏。现有的针对金属矿山的地表研究多集中在地表危险变形区边界(移动线)以及移动角等方面,该边界线是地表建(构)筑物损坏而影响正常居住或使用的分界线,但是在此范围之外仍会产生影响,而对于实际影响区域的研究却很少,因此,研究采矿影响范围和极限角对矿山开采沉陷理论具有重要意义。以湖北鄂州程潮铁矿西区为例,以2016年5月至2020年5月期间的地表水平位移监测数据成果为基础,考虑测量误差并设置阈值,通过克里金法插值得到影响线并确定极限角,将其与移动线和移动角对比分析。结果表明:上盘影响线范围会产生突变,开采水平深入对影响线扩展起主导作用,影响线可以作为危险变形区边界扩展的预警;下盘局部区域较大的开裂结构面会造成该区域影响线范围较大,在影响线和移动线均在开裂结构面之外的情况极限角和移动角变化模式一样;上盘不同水平开采边界的差异对极限角有重要影响,因此,研究金属矿山开采引起的极限角及变形预测时,应考虑上下层的边界差异效应;极限角的稳定取决于开采水平是否发生重大变化;矿柱的存在使得端部区域极限角比移动角小约6o。 展开更多

关键词 采矿工程 金属矿山 影响线 极限角 危险变形区边界 移动角

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开采沉陷中不同断层活化模式研究 被引量：7

9

作者 于秋鸽 张华兴 +2 位作者 邓伟男 张玉军 张刚艳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2777-2786,共10页

当工作面上覆岩层中含有断层时,地表下沉规律与不含断层时具有显著差别。为了研究开采沉陷中断层活化机理,通过理论推导将开采沉陷中断层活化分为“断层面产生离层空间”、“煤柱压缩”两种断层活化模式并分别利用数值模拟和现场实例进... 当工作面上覆岩层中含有断层时,地表下沉规律与不含断层时具有显著差别。为了研究开采沉陷中断层活化机理,通过理论推导将开采沉陷中断层活化分为“断层面产生离层空间”、“煤柱压缩”两种断层活化模式并分别利用数值模拟和现场实例进行了验证。研究结果表明:①采动将造成断层面产生离层空间,离层空间以下沉系数等于1传递给松散层造成断层露头处地表产生台阶下沉,影响断层离层空间的主要因素有工作面推进长度、基岩厚度、保护煤柱宽度、煤层厚度、断层倾角、断层是否含水、断层带岩体内摩擦角及黏聚力等;②断层面离层空间随着工作面推进长度的增加而增加,当工作面推进一定长度时不再变化;断层面离层空间随着基岩厚度的增加而线性增加;断层面离层空间随着保护煤柱宽度增加而减小;断层面离层空间随煤层厚度增加而线性增加;断层面离层空间随断层倾角增大而增加;断层带岩体原生水的存在对断层面离层空间产生具有促进作用;断层面离层空间随断层带岩体黏聚力和内摩擦角的增加而减小;③工作面主要影响角和断层倾角的大小关系控制“断层面产生离层空间”模式断层活化,当断层倾角大于主要影响角并与主要影响角在基岩内相交时,断层将活化;④当断层倾角小于主要影响角时,工作面超前支承压力影响范围控制“煤柱压缩”模式断层活化,当工作面超前支承压力接触断层时,断层将活化。 展开更多

关键词 开采沉陷 断层活化模式 断层面离层空间 煤柱压缩 主要影响角 超前支承压力

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采动影响下大倾角复合顶板工作面矿压规律研究 被引量：6

10

作者 唐龙 刘迅 +5 位作者 屠洪盛 万磊 孙茂如 赵吉诚 蔡涤标 马守龙 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期58-66,共9页

在采动影响下,大倾角复合顶板工作面中上部覆岩破坏严重,造成支架未接顶,严重影响安全生产。针对该问题,以新集二矿211112大倾角复合顶板工作面为工程背景,采用数值模拟和现场监测的综合研究方法,对采动影响下211112大倾角复合顶板工作... 在采动影响下,大倾角复合顶板工作面中上部覆岩破坏严重,造成支架未接顶,严重影响安全生产。针对该问题,以新集二矿211112大倾角复合顶板工作面为工程背景,采用数值模拟和现场监测的综合研究方法,对采动影响下211112大倾角复合顶板工作面矿压显现规律及顶板控制技术进行了研究。研究表明:大倾角复合顶板比非复合顶板条件下的工作面最大覆岩卸压拱高度、宽度以及拱顶距上端头距离分别高出5、13、3 m;煤层开采后垂直应力在倾斜方向呈非对称性,工作面下端头前方支承压力最大值比上端头前方支承压力最大达32%;复合顶板比非复合顶板工作面覆岩最大垂直位移高10%,卸压快且工作面中上部的破坏程度更严重。现场监测表明工作面中上部受力较大,先来压,导致工作面中上部下沉位移量大,卸压程度高,与模拟结果相吻合,解释了211112工作面72~95号支架(工作面中上部)范围出现漏顶,支架未接顶现象。据此,提出采用无机注浆加固材料对破碎复合顶板进行充填的控制技术,现场试用效果良好,实现了大倾角复合顶板工作面安全高效开采。 展开更多

关键词 大倾角煤层 复合顶板 矿压规律 顶板控制 采动影响

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基于SBAS-InSAR的西部开采沉陷超前影响角反演研究 被引量：2

11

作者 周健 周大伟 +2 位作者 安士凯 詹绍奇 刁鑫鹏 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第4期168-173,共6页

煤矿开采沉陷超前影响角的反演需要动态监测数据,传统观测手段在矿区大范围、长时间序列的动态监测存在劳动强度大、数据量少等问题。以西部鄂尔多斯色连二煤矿12314工作面为例,利用SBAS-InSAR技术解算21景Sentinel-1A数据得到2020年9月... 煤矿开采沉陷超前影响角的反演需要动态监测数据,传统观测手段在矿区大范围、长时间序列的动态监测存在劳动强度大、数据量少等问题。以西部鄂尔多斯色连二煤矿12314工作面为例,利用SBAS-InSAR技术解算21景Sentinel-1A数据得到2020年9月至2021年8月该工作面的动态沉陷盆地边界,通过联合工作面回采进度反演超前影响角和边界角,并分析了西部矿区开采沉陷超前影响的特性。得出以下结论:在非充分采动时,超前影响角随着开采范围的增大而减小,由55°减小到44°;当达到充分采动后,超前影响角开始出现了增大的趋势,由44°增大到68°;当地表达到稳沉后,此时超前影响角等于边界角,稳定在68°。西部矿区超前影响角呈现出不同于常规的变化特性:即达到充分采动后,超前影响角出现增大的变化趋势。经分析认为,与西部矿区弱胶结覆岩前期易崩塌,后期易压实的特性有关;非充分采动时,覆岩垮落发育偏高,空隙存于岩体内部,地表沉陷缓和;当达到充分采动后,存于岩体内部的空隙被快速压实传递到地表,使地表沉陷加速,甚至出现切落式下沉,导致超前影响角增大(即超前影响范围减小)。该研究成果为西部矿区开采地表建(构)筑物等设施的动态保护提供重要的参考意义。 展开更多

关键词 西部矿区 SBAS-InSAR 动态移动盆地 移动边界 超前影响角

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下沉体积与开采体积的关系及其应用 被引量：1

12

作者 董华 《神华科技》 2017年第10期32-34,45,共4页

根据概率积分法原理,运用概率理论,提出单元开车半无限开采的下沉曲线表达式,从而得出了下沉体积与开采体积之比等于下沉系数这一重要结论。应用这一结论求出了达到充分采动所需D/H最小值的计算方法,以及主要影响角的正切和拐点偏移距... 根据概率积分法原理,运用概率理论,提出单元开车半无限开采的下沉曲线表达式,从而得出了下沉体积与开采体积之比等于下沉系数这一重要结论。应用这一结论求出了达到充分采动所需D/H最小值的计算方法,以及主要影响角的正切和拐点偏移距的计算公式,并应用市场资料加以证实,为高精度地预计地表移动变形找到了一种有效途径。 展开更多

关键词 概率分布 下沉体积 开采体积 主要影响角的正切 拐点偏移距 采动程度 边界角

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