针对深部软岩巷道支护技术难题,以象山矿21501运输巷道为工程背景,通过理论分析、数值计算以及现场实测相结合的方法,对巷道的破坏特征进行研究,并提出相应的支护方案。结果表明:锚网索+锚杆联合支护方案可以有效控制巷道围岩变形。
根据关键块理论分析了沿空顺槽的稳定性,设计了顺槽的支护方式,并运用数值模拟方法探究了混凝土承载体代替煤柱的合理宽度。研究结果表明:凝土承载体设计宽度为2 m时较合理。最后通过工程应用观测,得出3上211和3上213两顺槽围岩变形量合理,支护效果较好。
通过对不同尺寸玄武岩试件进行微波照射和单轴抗压强度试验,并基于ANSYS有限元模拟软件对玄武岩进行微波加热模拟,研究分析了不同参数微波照射情况下由于尺寸效应对玄武岩强度劣化的影响。结果表明:在微波照射玄武岩的相关试验中,大高宽比尺寸试件和高微波功率能减小尺寸效应带来的影响,使试验结果更接近于实际工程。
用FLAC^3D模拟锚杆的支护参数对回采巷道围岩中预应力场的影响,所研究的支护参数主要包含锚杆长度、间距、预应力值的大小,从而得出锚杆支护参数的选择原则,为锚杆的选型提供科学依据,使锚杆的选择更加合理安全。
以某矿倾斜煤层为研究对象,采用相似材料模拟实验的方法研究了特厚煤层重复采动下覆岩移动变形规律。结果表明:重复采动倾斜煤层,观测点垮落变形前下沉最大值为0.8 m,水平变形最大值为0.4 m;当覆岩下沉值超过0.8 m,上覆岩体在重力作用下垮落。
通过对某矿11071悬移支架放顶煤工作面矿压的观测与分析,得出结论:工作面局部区域来压较明显,整体来压缓和,11071工作面属周期来压不明显工作面;工作面支护工作阻力不足和三软煤层松散易碎是导致煤壁片帮主要因素。
采用数字激光动态焦散线测试系统和超动态应变测试系统,研究爆炸载荷作用下空孔周围裂纹扩展规律和应力集中区的应力特征。结果表明:在爆炸应力波作用下,空孔周围水平和垂直方向上都出现焦散斑,但只有水平方向上预制裂纹起裂,垂直方向上裂纹没有起裂;空孔周围裂纹1起裂早于裂纹2,裂纹2的扩展速度和应力强度因子值大于裂纹1相应值;从应变曲线上...
红柳林煤矿北二盘区3^-1煤工作面区段煤柱设计尺寸为20 m。为检验宽度的合理性,采用FLAC3D数值模拟软件对比分析辅运大巷和运输平巷开挖支护后,区段煤柱宽度20、15.2、12、10 m情况下塑性破坏分布范围、变形特征和支承应力分布规律。结果显示:区段煤柱宽度20 m尺寸明显偏大,该地质条件下,区段煤柱宽度极限最小数值为13 m左右,考虑到工程地质条...
钢管灌浆套筒连接作为一种永久性连接方式,主要应用在风力发电桩基础连接和海洋平台受损构件修复等方面,由于其良好的受力特性和结构特点,在矿井支护领域的应用研究逐渐增多。介绍了钢管灌浆套筒连接破坏方式、承载力影响因素,分析了相关规范中给出的计算公式,对其适用范围进行探究,指出灌浆套筒连接未来的研究方向。
通过MIDAS GTS软件对研究区采煤沉陷进行数值模拟,分析了煤层开采后斜坡应力应变状况。结果表明,随着煤层开采,上覆岩层逐渐发生破坏变形,延伸到地表,形成地裂缝。研究区内坡顶处于拉伸变形区,坡顶覆盖有较厚的黄土层,地表有明显的下沉现象,拉张裂隙发育,但坡脚为压应力区,并且有挤压裂缝形成。
针对重庆松藻煤矿大倾角半煤巷(3231S运输巷)锚网支护成本较高的问题,对其支护参数进行优化设计。拟设计的优化支护方案为顶板采用锚索+菱形金属网的联合支护方式,高帮采用锚杆+菱形金属网进行联合支护,锚索采用自行研发的自适应锚索。通过成本分析对比,达到了预期优化效果。
为确保赵庄矿石门安全揭煤,决定采用水力冲孔技术对煤层进行卸压增透。针对现场冲孔钻孔平均出煤量较少高于1 t/m与抽采负压经验化的问题,采用数值模拟软件COMSOL对出煤量0.5、0.75、1 t/m以及不同抽采负压对钻孔瓦斯抽采效果的影响进行了模拟。模拟结果表明:预抽期180 d时,现场最佳布孔间距为出煤量1 t/m时的12 m,孔组对角区域的瓦斯抽采空白...
针对沿空掘巷围岩两帮变形大的问题,结合某矿15014工作面回风顺槽工程地质条件,对不同窄煤柱下的巷道围岩变形量进行数值模拟,最终确定合理窄煤柱宽度为6 m。工程实践表明:当采用6 m窄煤柱沿空掘巷时,顶底板移近量最终稳定在190 mm、两帮变形量稳定在270 mm左右,既能够提高煤炭的回采率,又能够有效控制巷道围岩变形。
在分析东胜矿区某煤矿Ⅱ-3煤层覆岩特征的基础上,采用有限元数值模拟和相似材料模拟2种方法模拟了薄基岩浅埋深煤层综放条件下的覆岩运移破坏过程。模拟结果表明,采动覆岩塑性破坏区的形态经历了"半圆拱形"-"马鞍形"-"拱箱形"的演化发育过程;随着采动空间的增大,采空区两端超前破坏裂隙扩展速度较中部变慢,最大导水裂隙带发育高度位于采空...
提出了无机注浆加固技术进行工作面端头围岩的控制方案,采用新型无机注浆材料替代高分子注浆材料。现场工业性试验结果表明,采用无机注浆加固技术以后,大采高工作面片帮量大大减少,达到了防止煤壁片帮的要求,端头围岩破碎状况得到显著改善,技术与经济优势显著。
针对工作面接替紧张及回采巷道变形过大等问题,以50107Z型工作面作为董东矿切顶留巷实验,首先在工作面回采利用采煤机截割成巷,采用端头超前临时支护防护进行端头支护作业,并在巷旁打切顶眼,同时沿切顶线爆破切顶,紧跟端头进行巷道补强支护,最终实现Z型工作面切顶留巷。结果表明:留巷后,沿空巷旁最大顶板压力36.3 MPa,采空区最大侧压139 k N,巷...
针对浅埋偏压隧道初支围岩压力不均,型钢拱架作为常用的初支方式容易产生局部失稳破坏的现象,通过在某隧道FK45+500和FK45+600两断面分别安装无内支撑式型钢拱架和内支撑式型钢拱架,在各测点布置测试元件,对两断面的围岩压力、位移以及拱架的结构内力进行监测分析。
为了解决伊田煤业半煤岩巷的支护问题,以伊田煤业2#南部辅助运输大巷为工程背景,采用CXK12矿用钻孔成像仪对巷道顶板进行钻孔窥视,并根据理论计算结合数值模拟分析结果,提出"锚杆+10#经纬网+Φ14 mm钢筋梁+锚索+喷浆"联合支护方案,将其应用于2#煤南部辅助运输大巷中并进行矿压观测。
为探索煤矿开拓后区域突出危险性预测方法,以综合作用假说为理论基础,通过煤与瓦斯突出事故原因统计分析,提出了区域预测的主控因素(瓦斯、地应力)和重要因素(动力现象、煤体性质),建立了小块段精细区域预测方法。该方法适用于采掘工作面开拓后生产前的区域预测防突工序,可有效评判前方煤体突出危险性。
针对溶解气驱油藏渗流方程的强非线性,在前人定义两相拟压力函数基础上,采用Boltzmann变换对方程进行求解,得到一种形式简单而精度较高的压力与饱和度的近似关系式。此方法虽然是从一维线性渗流模型导出的,它同样适用于一维径向渗流、应力敏感储层及其他渗流情形。该模型为油气两相渗流方程的解析或半解析求解提供了计算基础。
利用FLAC3D软件对预应力锚索抗滑桩加固边坡土体进行三维数值模拟,对比分析了不同地震持续时间情况下坡体的应力、位移及抗滑桩受力的变化规律。结果表明,在强震荷载作用下抗滑桩与边坡土体产生相对位移,形成土拱,阻碍土体沿水平向的位移。锚索抗滑桩与无锚索抗滑桩相比,弯矩呈现出明显的"S"形分布,桩身剪力呈现出倒"S"形分布。
不同采掘配合方式对巷道围岩产生的采动影响不同,从围岩塑性区破坏深度、单元体破坏个数、破坏面积和围岩最大变形值来看,先采后掘的采掘配合方式对围岩的采动影响最小,要优于先掘后采和巷面同采的采掘配合方式,从巷道围岩平均变形值来看,巷面同采的采掘配合方式对围岩的采动影响最小,要优于先掘后采和先采后掘的采掘配合方式。
为了研究大采高沿空留巷围岩变形规律,应用FLAC数值模拟软件,分别对充填体宽度为3.0、3.5、4.0 m的大采高沿空留巷的围岩位移进行了数值模拟。结果表明:随着充填体宽度增加,沿空留巷的顶、底板移近量,充填体的纵、横向变形量均逐渐减小;巷道顶、底板移近量由巷道煤壁侧向采空区侧逐渐增大,充填体的纵向变形量由充填体采空区侧向巷道侧呈逐渐增...
以系统阐释现代产量递减分析法发展为基础,根据来自延川南区某一煤层气井组出产的资料,并结合使用Blasingame、Agarwal-Gardner、NPI、Transient这几种分析版图,得出了这一井组的有效裂缝半长、储层渗透率和泄流半径,并且分析了它们与加砂量和压裂总液量之间的各种关系,达到了研究现代产量递减分析于煤层气井中利用的目的。
为合理确定刀间煤柱的留设尺寸,保证连采工作面采硐回采的有序进行,以华泓煤业9110工作面为工程背景,建立刀间煤柱空间力学模型,并应用A.H.Wilson煤柱设计理论,得出刀间煤柱的合理留设尺寸为0.9-1.1 m。通过FLAC^3D数值模拟分析和工程现场观测,结果表明:留设1.0 m煤柱能够保证连采设备的正常回采,安全完成采运等生产工序。
为了研究急倾斜特厚煤层分层开采时覆岩变形特征以及瓦斯的运移规律,采用UDEC数值模拟研究上覆岩层的裂隙场规律,分析了瓦斯的运移规律。结果表明:覆岩法向裂隙高度随着开采水平的深度增加而增加,随着连续几个水平的回采,法向裂隙会出现骤增。通过分析瓦斯的运移规律得出瓦斯聚集区域,采用高位钻孔和采空区埋管相结合的方式对瓦斯进行治理,在工...
为了研究深井冻结壁与井壁的共同作用,通过对顾北矿副井现场实测数据分析和FLAC3D数值模拟对比,分析得出冻结压力初期直线增长现象明显,随后缓慢增长,最终趋于稳定。利用FLAC3D软件建立了冻结壁与井壁共同作用模型。冻结壁平均温度和有效厚度模拟值与实测值基本一致,冻结壁与井壁共同承受外荷载,冻结压力主要由井壁钢筋混凝土承受,实测冻结压力...
绿色矿山就是坚持可持续发展战略,坚持科学发展观;走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、土地资源得到有效保护的现代化绿色矿井。论述了众维煤业历经7 a多的发展过程提出的以生态环境保护为目标的开采新模式,阐述了矿山绿色开采、生态保护、采空区环境治理、生活区污水处理、节能减排、矿井有毒有害气体的治理等可持续发展的一系...
通过对于白杨河矿区典型井FC-01井的孔隙度与渗透率、等温吸附特征与煤层气含气量等储层物性特征进行研究,分析其对于煤层气井产能的影响。
针对某采煤工作面的覆岩结构特点,在收集相关资料的基础上,运用FLAC3D软件对该工作面矿压显现规律进行了研究,分析在相同采高、不同工作面长度的条件下顶板上覆岩层的应力、位移及塑性区分布规律。随着工作面长度和推进距离的增加,工作面覆岩支承压力峰值逐渐变大,至工作面中线距离越远,支承压力峰值越低。整个应力壳壳体高度以及高应力区的分布...
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