【摘 要】
：
松散破碎顶煤在采场空间的分布特征对大倾角软煤长壁综放工作面的支护系统稳定性影响显著.本文结合理论分析,数值模拟,物理相似模拟的研究方法,对采动应力演化路径控制作用下的顶煤介质状态转化机制;顶煤介质转化临界状态及其与工作面煤壁的相对位置关系以及大倾角采场复杂围岩结构控制作用下沿倾斜方向的顶煤介态转化界面展布形态等问题进行了研究.结果表明:采动过程中,顶煤经历了拟连续介质状态与非连续介质状态;顶煤的介
【机 构】
：
西安科技大学能源学院,陕西西安,710054;西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西西安,710054
论文部分内容阅读
松散破碎顶煤在采场空间的分布特征对大倾角软煤长壁综放工作面的支护系统稳定性影响显著.本文结合理论分析,数值模拟,物理相似模拟的研究方法,对采动应力演化路径控制作用下的顶煤介质状态转化机制;顶煤介质转化临界状态及其与工作面煤壁的相对位置关系以及大倾角采场复杂围岩结构控制作用下沿倾斜方向的顶煤介态转化界面展布形态等问题进行了研究.结果表明:采动过程中,顶煤经历了拟连续介质状态与非连续介质状态;顶煤的介态转化位置与其宏观等效损伤的演化进程相关;大倾角采场"关键域"层位具有迁移特征,在这一特征影响下沿倾斜方向顶煤的宏观等效损伤演化进程表现出差异,导致顶煤介态转化界面沿倾斜方向呈现出"非对称三角拱"形式展布.
其他文献
为揭示极松散煤层巷道围岩流变控制机理,以新郑煤电12205运输巷为工程背景,设计了大比例尺三维锚固体模型试验系统,研究了低预应力锚杆配合塑料网护表、高预应力锚杆配合塑料网与编织网联合护表两种流变控制条件下,巷道经受掘进、采动影响过程中围岩应力、锚杆锚固力、围岩体变形的演化规律.研究结果表明:掘进影响下巷道浅部0～1.64m范围内围岩主应力出现不同程度的降低,大于1.64m范围的围岩应力小幅度增大.
由于所处应力条件和周围环境不同,深部巷道围岩控制与浅部相比具有很大的差异,深部巷道围岩稳定性具有协同效应,相对应顶帮底的破坏也具有联动效应.巷道围岩内部裂隙特别是主控裂隙的发育和演化对巷道围岩的完整性和稳定性具有决定性的作用.论文研究了深部煤巷围岩顶帮底岩层内部主控裂隙的发育展布和演化特征,揭示了顶板围岩整体呈"门"式展布的"一横五纵"6条主控裂隙的发育贯通及其破坏机制,研究了帮部围岩"区"型主控
根据聚丙烯纤维的增强机理,研究聚丙烯纤维混凝土喷层在煤矿巷道锚喷支护中的适用性.通过室内试验的方法,完成聚丙烯纤维混凝土的合理配比及抗压、抗拉、抗剪及抗渗能力等指标的测试,结果表明,聚丙烯纤维混凝土与普通混凝土相比,抗压强度提高有限,而抗拉和抗剪强度则有57.34％和51.98％的较大提高,抗渗能力也有所改善.通过数值模拟的方法,对比研究了聚丙烯纤维混凝土喷层和普通混凝土喷层的差异,结果表明纤维混
通过研究采场顶板深孔预裂爆破对原生裂纹的扩展与止裂机理,得出该方法使回采巷道的围岩松动圈进一步扩展、巷道围岩的应力集中向煤体深部转移、受采场超前支承压力影响的矿压显现程度得到缓解;同时通过顶板预裂爆破参数的设计优化,能使顶板形成切落结构,也有利于减弱回采巷道围岩的矿压显现.
射流割缝技术是煤矿卸压增透的有效途径之一,纯水射流割缝范围有限,磨料射流可有效增大割缝范围却易造成煤质降低与堵塞瓦斯运移通道等问题.本论文提出采用冰粒代替传统磨料进行割缝,以期扩大割缝范围同时避免传统磨料的缺陷.首先分析总结纯水射流与传统磨料射流煤层割缝卸压的优势与弊端,随后从理论角度阐释冰粒磨料射流煤岩层割缝的预期优势效果.在此基础上,提出冰粒磨料射流煤岩层割缝实施过程中需要解决的诸多基础科学问
赋存于煤层顶板的关键岩层破断通常会引起采场强烈的矿压显现,尤其是赋存于煤层顶板的巨厚硬砂岩层作为主关键层,其破断易引发矿山动力灾害.本文针对淮南某矿11223工作面厚硬砂岩顶板特征,运用关键层理论分析了该岩层梁式初次断裂的极限步距、周期性垮落步距及相应的支护阻力要求,为使工作面支架能够承载顶板压力,自切眼沿推进方向每隔20m采用超前深孔预裂爆破弱化顶板措施.矿压实测结果表明,厚硬砂岩顶板的预裂弱化
针对陕北侏罗纪厚硬煤层综合机械化开采中煤炭提质增效问题,在优化煤层生产工艺基础上,采用理论分析、计算机模拟和现场试验的综合方法,分析大采高综采面比能耗和煤块分布的规律,构建了降低硬煤截割比能耗,控制工作面块煤分布的水压压裂技术方法和途径.大采高综采硬厚煤层压裂破碎机理研究表明:煤体硬度、煤层节理裂隙的发育程度是影响决煤制造和综采面比能耗的主要因素.针对性分析了顺层水水平孔定向压裂煤体矿压-水压和破
大倾角工作面倾向上具有时序性来压现象,而来压的实质为基本顶破坏对低层位岩体或支护物的冲击性作用,进而可知基本顶在推采时发生时序性破坏.为了弄清基本顶时序性破坏机理,文章以新疆2130矿25221工作面生产实际为背景,借助现场实测、理论分析等手段对基本顶时序性破坏特征,工作面不同区域内的承载力学结构等情况进行研究,结果表明:该工作面基本顶时序性破坏特征为先中部,次上部,其次为下部,破断岩体(矸石)非
为了弄清大倾角大采高采场倾向支承压力分布规律,以新疆焦煤集团25213工作面为工程背景,采用相似模拟、数值计算、理论分析等方法研究了沿煤层倾向采场支承压力分布规律.结果表明:(1)沿煤层倾向,采场煤体支承压力分布呈现三种特征:①工作面开切眼时,下端煤柱支承压力较大,工作面支承压力次之,上端煤柱支承压力较小;②工作面初采至9m左右时,下端煤柱支承压力较大,工作面与上端煤柱支承压力基本相等且较小;③工
针对巨厚坚硬顶板条件煤层开采易引起回采空间频繁动载、强矿压、冲击地压、地表不均匀沉降等矿井极端动力灾害问题,采用理论分析、三维物理模型实验、数值分析等研究方法,研究坚硬顶板条件下采场覆岩的破断失稳规律.研究表明,坚硬顶板条件煤层开采其初次来压步距和周期来压步距均大于一般煤层开采,垮落带不易发育至坚硬顶板岩层,该处易形成弹性势能积聚;顶板塑性区向上发育至35m后停止,未延伸至坚硬砾岩层,采空区顶板以