针对某矿高应力软岩巷道变形大、围岩松动范围广、巷道易失稳破坏的工程特点,结合工程条件,建立巷道大变形本构模型,并采用FLAC^3D软件对比分析经典Mohr-Coulomb强度准则模型与大变形本构模型在数值计算的适用性,探究巷道围岩失稳的侧压效应。
自适应锚索是一种新型的压力分散型锚索,为研究其锚固性能,开展了不同荷载工况作用下的持续力滑动试验,由此得到自适应锚索的荷载-位移变化曲线,并将其应用于新场井一盘区煤矿巷道维修工程。研究结果表明:自适应锚索承受荷载和抵抗变形能力均满足设计要求,试验误差在可控范围内,且煤矿应用效果良好。
随着我国矿产资源开采时间的增加,浅表层矿产资源日益减少,但在开采埋藏千米的矿山过程中岩爆问题非常严重。采场结构优化研究能够预测、判定岩爆,基于国内外研究现状,选取金属矿山为研究对象,采用模糊数学-层次分析法对采场结构优化参数进行优化研究,分析了初选方案的最优度。
为找到基本顶影响综放沿空掘巷围岩稳定的关键因素,基于彬长矿区燕家河煤矿8105综放工作面地质条件,建立了力学模型,进行了理论分析、数值模拟及现场实测等研究。
针对淮北某矿区软弱围岩巷道变形破坏问题,通过理论分析巷道松动圈范围及破坏特征,提出一种“U型钢架+补强锚杆(索)+传载短梁+高强度钢筋网混凝土喷层+锚杆(索)注浆”的联合补强加固技术。结合矿区现场实测数据,结果表明,补强加固可以明显改善巷道围岩变形,巷道整体稳定性得到显著提高。
为了保证巷道围岩的稳定性且能达到快速掘进的目的,以李雅庄矿6071工作面为研究对象,通过数值模拟手段,建立计算模型,采用锚杆(索)单元模拟锚杆(索),分析不同锚杆长度和不同锚杆间距时的预应力场的分布特征。
采用井下仰孔分段注水法对山西某矿81401工作面采空区覆岩变形破坏裂隙带发育高度进行了探测,并与地面高密度电法覆岩动态探测结果进行了对比。结果表明:以测试段注水流量大于10 L/min作为裂隙带高度判据,裂隙带发育高度为71~73.8 m,与电法探测结果相符。
为了解决目前煤层气含气量测井定量计算中存在的问题,引入了DBN的方法,利用与含气量灰色关联度大于0.8的测井数据及其对应的实验室分析含气量结果,通过讨论限制玻尔兹曼机个数与损失函数的选择,训练了含气量预测神经网络。
超前支承压力是导致煤与瓦斯突出、冲击矿压等煤矿动力灾害的重要影响因素之一。针对某矿22161工作面,通过理论计算及现场实测准确掌握了工作面超前支承压力的分布特征:超前支承压力的峰值为12.6 MPa,峰值位于工作面前方13 m处,超前支承压力的影响范围为70 m。
提出Boosting-PLS回归算法进行页岩总含气量的预测。提取最能反映含气性的密度、中子、铀、钍等测井信息,通过模型自动学习训练样本中输出曲线响应值与总含气量的响应关系,利用所得响应关系建立总含气量预测模型。
将采煤沉陷地表土、心土和黄河泥沙按不同复配比构成新土壤。通过压力膜法测定新土壤的水分特征曲线,并采用Gardner模型进行曲线拟合。结果表明:Gardner模型对各组水分特征曲线的拟合结果良好;各组水分特征曲线呈现低吸力段陡直、高吸力段缓平的特征。同时根据各组比水容重出现10^-4数量级的先后顺序,对各组复配土壤在低、中、高3个吸力段下的...
采用PFC^2D颗粒流数值模拟软件对泉店煤矿的2个联合开采工作面进行数值模拟,统计分析在上煤层开采之后,下煤层在不同放煤顺序下的顶煤回收率和含矸率的关系,从而根据其关系确定出最佳放煤顺序。
通过数值模拟方法来分析谢桥矿改扩建项目中的深井巷道(硐室)围岩稳定性,依靠模拟数据提出具体的支护方式和优化方法,最后通过现场的监测效果来评价该支护体系的有效可行性。
基于动力危险属性类别、围岩级别与煤岩层瓦斯地质条件,提出了煤巷条带卸压增透措施优选方法,并在3种典型瓦斯地质条件下进行了成功应用,有效影响半径分别提高了1.6~2.52倍、1.1~4倍、1.21~1.5倍。
为了研究工作面过空巷时围岩的变形破坏特征,以山西丰汇煤矿15102工作面过空巷的现场情况作为工程背景,通过数值模拟分析工作面过空巷时围岩的塑性区分布和应力分布,揭示了围岩变形破坏机制,提出了锚网索联合支护方案。
针对石窑店煤矿双巷布置综采工作面煤柱尺寸留设不合理而产生的资源浪费问题,利用理论分析和数值模拟的方法,研究了巷道煤柱合理留设尺寸。结果表明:石窑店煤矿地质及生产条件简单,适合留设窄煤柱,最大限度地保证资源回采率并且实现了矿井的安全高效开采。
通过对沁新煤矿2207轨道顺槽采取相应的监测方法与监测仪器,测得其巷道围岩位移量。得出其受2205工作面采动影响,围岩内部出现变形位移,并且对于不同深度与部位的围岩来说,变形速度与变形量有其自身的规律。同时,随着围岩深度加大,变形位移量增加,之后逐渐趋于平缓。依据此结果可以对巷道支护方案进行合理修正。
为了反映出巷道围岩应力场破坏规律,运用主应力迹线来可视化显示巷道围岩应力场,并通过主应力迹线图中退化点的类型及其发生的拓扑变化关系,以及优势主应力迹线的分布来表征应力场结构。结果表明:巷道围岩破坏和应力场结构之间存在的较明确的关系,应力场拓扑结构的改变(体现在退化点上)以及优势主应力迹线的曲率的变化均会对巷道的破坏造成重...
针对高河煤矿E2305运输平巷锚杆(索)破断问题,通过现场实测和数值模拟分析了E2305运输平巷受一次和二次采动影响时围岩受力情况和破坏特征。结果表明,在一次回采影响稳定阶段,E2305运输平巷围岩变形较小,在二次回采超前阶段,围岩变形有明显增大。为了防止巷道发生冒顶事故,根据E2305运输平巷围岩破坏规律,提出了新的支护方案,保证回采作业安全...
针对崔家沟矿井底煤仓装载硐室围岩变形破坏及其主体悬挂给煤机的混凝土造成破坏特点,在原有结构基础上,提出壁后注浆、锚索加固、混凝土结构粘钢补强及下方支设钢管砼立柱相结合的方法来控制硐室围岩和梁的变形破坏,改善应力分布,提高混凝土结构的承载能力。并利用数值模拟软件分析了加固前后围岩及结构的应力和变形情况,论证了该加固方案的可...
以某矿N2105工作面回风平巷掘进期间发生的一起冲击地压事故为工程背景,基于莫尔-库伦强度准则推导出并建立了煤岩体损伤危险评价指标。基于Fish语言将损伤危险评价指标编写嵌入FLAC2D软件中,并对N2105回风平巷在静载和动静载叠加作用下的围岩损伤情况进行了对比分析。
以工作面上覆岩层中存在坚硬厚层岩层为研究背景,通过理论分析推导出了工作面超前支承应力带内塑性区和弹性区宽度的具体表达式。并对工作面开采致使厚硬关键层破断前后分别建立了相应的力学模型。通过理论计算和实际工程验证对比表明,厚硬主关键层破断后较破断前相比,其工作面超前支承应力的影响范围和峰值应力大小均减小。
通过LS-DYNA数值软件模拟了普通药包和切缝药包在岩石中的爆炸过程,研究了爆炸过程中爆生产物的传播过程及炮孔壁空气应力值特性。结果表明:普通药包和切缝药包炸药内的爆炸过程一致;切缝药包炸药内爆炸完成后,爆生产物在切缝处聚集释放,切缝管在爆生产物的推动下向外移动,切缝方向岩石产生初始裂纹,应力明显大于非切缝方向;切缝药包切缝方向炮...
近距离煤层煤柱由于煤层相距较近,在开采时底层煤层由于受上层煤柱的影响,下层煤层的压力显现、支护与围岩的控制以及巷道的布置特点都有特殊性。以新疆昌平矿业一〇四矿5#煤层为研究对象,进行数值模拟确定下层煤的合理工作面长度。
硫酸盐侵蚀是矿山腐蚀环境下水泥浆液结石体耐久性的重要影响因素之一,对于高矿化度环境下井筒或工作面堵水的水泥浆液结石体的抗硫酸盐能力尤其受到关注。通过室内全浸泡试验研究了粉煤灰掺量为0、10%、20%、30%和40%的水泥砂浆试件在不同浓度硫酸盐溶液环境下的力学性能变化。
为解决综放工作面沿空留巷煤柱宽度确定难的问题,采用理论计算和数值分析相结合的方法对高河煤矿E1303工作面沿空留巷的煤柱宽度进行计算分析,确定其合理煤柱宽度不得低于36 m,并提出增加目前E1303工作面保护煤柱宽度,以保障沿空留巷围岩的稳定性。
为了系统地研究薄基岩厚松散层顶板支护的关键参数,以锦界煤矿31408工作面顶板附近薄基岩区域为工程背景,采用理论计算和数值模拟等手段,分析该条件下的围岩冒落和压力的变化规律。为巷道支护及切眼位置选择提供依据,切实地指导生产实践。
通过等温吸附实验揭示了宿州煤层气田8^#煤的吸附特征,并探讨了埋深、煤岩煤质、煤阶对煤吸附性能的影响。研究结果表明,宿州煤层气田8^#煤具有较好的吸附性能。埋深对煤吸附性能的影响呈现先增大后减小的趋势,在埋深为790 m附近存在临界转换深度。镜质组和惰质组对煤吸附性能具有正效应,而煤中的水分、灰分和挥发分对煤的吸附性能起负效应。煤...
采用工业固体废弃物制备煤矿注浆充填材料。通过室内实验测定了材料的各类物理力学参数,据此确定了材料的科学配比方案。在此基础上,初步进行了工业性实验,测试结果表明:材料应用于煤矿巷道围岩注浆加固技术可行。
基于朔州煤电矿区王坪煤矿煤层群开采现状,以8406综放工作面为研究对象,分析受到上覆3^#煤层开采影响的工作面矿压显现规律。
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