为解决新疆沙吉海煤矿的工程问题,决定采用FLAC3D有限差分法三维数值模拟方法,对该软岩巷道在不同支护条件下的围岩变形状况进行分析,确定较为合理的支护方案。根据数值模拟的所得结果,决定将原有支护锚杆长度缩短0.2 m,其不仅提高了支护效率、节约了成本,更为下一步的工程实际应用提供了较为可靠的参考依据。
中文核心期刊中国科技核心期刊主管:黑龙江科技大学主办:哈尔滨煤矿机械研究所主要报道采煤、掘进、运输、支护、排水、通风、露天机械和选煤设备研究、设计、制造、使用、维修等方面的最新技术经验和成果,报道通用机械新技术、新工艺和新材料及成果等。
针对干河矿煤柱及不规则块段赋存现状,提出了干河矿连续采煤机短壁开采工艺方案。为成功实施不规则块段开采,提出了2种设备配套方案:一是配备一套连采系统进行不规则块段回采;二是利用原有设备掘进机,进行旺采中巷道掘进工作,连续采煤机进行煤柱回收。经过方案比较,认为方案2连续采煤机配掘进机的设备配套方案为最佳方案,既有短壁开采的特点,也...
以陕西某矿5103工作面运输顺槽为工程背景,运用FLAC3D对所设计的6种巷道支护方案的支护效果进行模拟研究,数值模拟尽可能真实地拟合回采巷道的地质及开采条件,通过分析比较模拟结果,以确定最优的支护方案。
通过理论分析、现场监测和数值模拟等方法的结合,研究了魏墙煤矿1301首采工作面地表移动变形规律,得出地表移动变形相应的基本参数和概率积分预计参数,为今后矿区在类似地质条件的煤炭开采、保护煤柱的合理留设、环境保护等提供理论技术指导和参考。
结合神东矿区表土段典型地层情况,对超大断面斜井明槽开挖段井筒的支护参数进行计算分析,得出了不同井筒净宽、不同覆土厚度下井筒结构的计算模型,并形成相应的设计标准。研究成果应用于神东矿区上湾矿井新副斜井明槽开挖段井筒支护,其支护效果良好,井筒结构稳定,为后续参考标准的推广提供了有力依据。
针对深井留巷过程中遇到的墙体构筑慢、墙体变形大、留巷支护困难等一系列难题,提出深井工作面快速留巷技术及分段多级支护技术。通过采用框架模板式快速充填实现了留巷的高效快速构筑;同时提出分段多级支护技术,将巷道划分为3个支护区段,对重点位置进行强化和辅助支护,形成'三区分治,五位一体'留巷的强化支护维稳技术体系。该技术在平煤十二矿...
针对大埋深'三软'孤岛工作面沿空掘巷小煤柱巷道支护难题,以丁5、6-22240工作面为研究对象,提出了在掘进期间采用'中空注浆锚索+锚网梁'联合支护技术,有效地控制了巷道收敛变形;在回采期间超前支护段采用'液压侧卸式装煤机扩修+木垛'支护工艺,保证了工作面回采所需巷道尺寸;该支护技术解决了巷道支护难题,减少了巷道翻修频次,经济效益显著。
以1105孤岛工作面为研究背景,对在中国西部典型煤层孤岛工作面矿压显现特征的进行了数值模拟、现场实测与理论分析。研究表明:在1105孤岛工作面前方3.5 m有应力峰值;根据开采对煤层超前破坏的严重程度,将采煤影响区划分为不同的区域,影响剧烈区:远离工作面小于25 m;影响明显区:距工作面25~100 m;原岩应力区:距工作面100 m以上;1105孤岛开采工作...
为了研究郓城煤矿深井高应力硬岩巷道围岩变形特征及其控制技术,采用理论分析、数值模拟和现场观测相结合的方法,对郓城煤矿一采区轨道大巷掘进前后应力及位移变化规律进行研究。结果表明拉伸破坏主要在巷道顶底板围岩,而剪切破坏则位于巷道两帮部位,确定了锚网索喷+T型钢带的支护方法,有效地控制轨道大巷的围岩变形控制,为日后类似的地质条件下...
结合平顶山矿区瓦斯地质规律的资料,根据矿区瓦斯含量的分布规律及相应构造差异,对平顶山矿区进行了区块划分,利用煤层气资源估算体积法对矿区各组主采煤层煤层气资源量进行计算,并对矿区煤层气资源进行有利区块优选,其研究结果为平顶山矿区煤层气资源的开发及利用提供依据。
为解决井下仰孔双端封堵测漏法在水体下煤层覆岩导水裂缝带高度观测过程中的弊端,通过改进以往传统观测设备,设计了一种新型钻孔双端堵水器,该堵水器通过使用可调单向压力控制阀改变了以往仪器使用的双回路注水方式,节省了1条回路,使结构变得简单,操作更加便利。详细介绍了新型钻孔双端堵水器的工作原理、组成结构和室内参数测定过程,并进行了现...
针对高应力、软岩、动压、裂隙节理破碎岩体及其复合型困难条件巷道围岩非连续、非协调大变形控制难题,提出了复杂困难条件巷道高强全锚注一体化控制理念,通过采用高强中空注浆锚杆、中空注浆锚索及高强护表构件全锚注支护,实现了锚杆索锚注一体化、全长锚固及围岩自承能力提质增强,最终形成巷道围岩'协同强力护表、叠加内拱、深外拱'多层次、梯...
为了研究纳二矿621-01综采工作面不等厚松散层下支架选择的合理性,采用现场实测与UDEC数值模拟对比分析。埋深为178~185.5 m时、基载比平均为3.31;埋深为110~135 m时,基载比平均为5.63。现场实测发现工作面周期来压步距为18.9~28.7 m,基载比越大时工作面支架工作阻力越小、动载系数越小,矿压显现缓和,数值模拟与实测结果相吻合。
以某矿6303大倾角综放工作面开采为工程背景,通过UDEC数值模拟与相似材料模拟试验对俯斜大倾角综放工作面的来压规律、覆岩破坏特征和应力分布进行了研究。结果表明,老顶和直接顶中的拉破坏范围随着工作面向前推进而逐渐增加,工作面覆岩的破坏呈'V'字形分布,采场后方拉破坏范围最大,中部次之,前部偏小;在塑性区支承压力单调上升,在弹性区单调下...
区段煤柱宽度的确定应兼顾煤炭回收率和巷道稳定性。区段煤柱受2个工作面回采的影响,尤其第2个工作面回采时,顶板剧烈活动对煤柱产生动力扰动。利用FLAC3D动力分析模块对动力扰动下煤柱稳定机理和围岩动力响应进行了数值分析。窄区段煤柱(10.5 m)受2个工作面回采影响,处于全塑性状态,但通过应力释放达到卸压作用,有效抵抗动力扰动,通过提高护表...
谢桥煤矿B6煤层的开采对B4煤层进行卸压保护,利用数值模拟软件,根据膨胀变形量确定被保护层保护范围,模拟出走向卸压角分别为78.5°和77.6°。倾向卸压角分别为78°和侧80°,得到B4煤层的卸压保护范围。根据模拟得出的卸压角和B6煤层工程实践,设计煤层变形考察孔和测压考察孔,现场测定被保护煤层的变形量、瓦斯压力,研究其在保护层的开采过程中的变...
煤层空洞型采空区严重威胁矿井的生产与安全。针对空洞型采空区内充填水气比例,建立煤层未开采、采空区全充水、采空区水气各半和采空区全充气4类模型,并采用有限差分法数值模拟技术对其进行正演模拟,分析比对不同空洞型采空区在时间剖面上的波场特征。
将基于PCA-Kmeans++的多属性融合聚类技术应用于沁水盆地南部3#煤层的储层预测中,对融合聚类属性进行分析,确定有利储层分布。首先提取常规的叠后地震属性、叠后波阻抗反演以及叠前AVO属性;然后利用PCA主成分分析方法,得到贡献率最大的几个主成分分量;最后通过Kmeans++无监督机器学习算法对主成分分量进行融合和聚类。实际资料应用结果表明,PCA-...
沙漠区浅埋煤层上覆风化基岩隐伏富水区具有埋藏浅、富水不均匀的特点,易对其下部煤层开采带来涌水溃沙的安全事故。采用传导类高密度电阻率法进行探测,在克服电极接地电阻大的难点后,可以获得高质量的原始数据,对原始数据进行带圆滑限定条件的最小二乘法反演,并在位于毛乌素沙漠区的韩家湾煤矿风化基岩富水区的探测中进行实践应用,原始数据中无...
利用分形理论对土城向斜构造复杂程度进行评价,按照分维值的最大差值和均值,将研究区分为3个区域:西北部构造复杂区、东南部构造中等区和中部构造简单区。构造复杂区断层分布密集,地层不连续,不利于煤层气勘探开发;构造中等区,断层分布较西北部少。构造简单区,仅发育1条断层F34,较有利于煤层气勘探开发;其次为东南部构造中等区,介于复杂区与简单...
造成煤层气井低产低效的原因有地质及工程两大类,对低效井区开展地质单元划分是低产工程原因分析的基础,对落实低效井具体低产原因具有重要意义。选取沁中南典型低效区柿庄南区块,通过评价该区块各主要地质参数对生产井产气量的影响,优选出7类评价指标,构建了产量评价指标体系。在此基础上通过建立构造判断矩阵,根据1 000次正互反矩阵计算结果将...
以山东JZ矿三维地震野外资料采集为例,讨论了我国东部地区复杂地表条件下特殊观测系统的应用与研究。针对勘探区内村庄等障碍物密集的情况,采用克朗地震采集系统进行特殊观测系统设计,与原观测系统对比,特殊观测系统能够保证障碍物下目的层的覆盖次数,得到准确和完整的野外数据资料。
杨村煤矿经过多年勘查与开发,矿井已进入残采阶段,井田内形成了大面积的沉降区。通过设计地表沉降观测方案,实施地表沉降观测,获取测量数据,与1987年航测地形图进行高程对比,统计下沉量,绘制下沉曲线图、沉降等值线图。根据成果资料,分析杨村矿区沉降规律,获取下沉系数,掌握矿区整体下沉量的具体分布。
水力冲孔技术由于其具有较简单的布置工艺、措施实施时间短、安全性较高、防突效果好的优点,得到了较广的研究与应用。其中,数值模拟方法具有成本低、时间短、煤层内部应力、应变能直观观察等优点,也广泛用于水力冲孔研究中。目前数值模拟方法研究缺乏系统性,研究现状缺乏总结,也缺少对存在问题的整体把握。通过总结归纳水力冲孔数值模拟研究的...
采用数值模拟的方法对六盘水矿区掘进巷道中风速对瓦斯分布的影响进行研究,利用Gambit以及Flunet模拟软件,建立梯形巷道模拟图。应用组分运输方程和标准k-ε方程模型,对掘进巷道中不同风速下瓦斯的分布规律进行模拟,研究结果显示,当瓦斯涌出量一定时,风速较小时瓦斯浓度分布较大,增大风速后,瓦斯积聚现象显著降低。
针对深煤层压裂中存在的难题,对影响裂缝延伸的因素进行分析,并提出深煤层煤层气水力波及压裂工艺技术,在裂缝中产生更高的净压力,形成高效的复杂裂缝网络;同时,针对深煤层的煤粉发育等特征,在设计中引入'大排量、大前置液量和低砂比'的思路。现场数据显示,采用水力波及压裂工艺的井组排采效果明显,平均产量较其他井大幅提升。
以闻垣煤矿采煤开挖引起的崩塌为例,分析了研究区岩质边坡崩塌的基本特征,同时归纳总结出影响崩塌产生的主要因素,并采用赤平投影和基于有限元强度折减法(数值模拟法),对研究区内一处岩质边坡的稳定性进行了分析,其主要目的在于为今后相似工程提供一定的意见和建议。研究结果表明:本次研究的岩质边坡崩塌产生了较大的变形量,岩质边坡崩塌的产生...
结合现场实际情况,运用Fluent软件进行数值模拟研究的方法,研究采空区埋管抽放的引流装置,解决上隅角瓦斯积聚过快导致瓦斯浓度超限问题。结果表明,在埋管抽放的基础上加入引流装置能够减小上隅角涡旋状态气流,使上隅角瓦斯随风流进入回风巷,进而降低上隅角瓦斯浓度。通过对上隅角瓦斯浓度的监测,设计出埋管长度4 m,埋管管径准0.239 m,引流装置...
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