超大采高综采工作面煤壁片帮机理及多维防护措施研究

来源 :采矿与安全工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangyq_002
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针对超大采高综采工作面煤壁稳定性差、易片帮的问题,以榆林地区超大采高综采实践为基础对超大采高综采矿压显现规律和煤壁片帮特征进行了分析,建立了煤壁稳定性“π”形力学模型,分析了煤壁稳定性的影响因素,并结合金鸡滩煤矿8 m超大采高综采提出了煤壁稳定性多维防控措施。研究结果表明:超大采高综采来压强度高、持续时间长,支架载荷与采高呈正相关;基于液压支架、顶板和煤壁“π”形力学模型提出了垂向、走向和倾向多个维度提高煤壁稳定性的针对性防护措施,即通过增强支架工作能力、增大护帮防护面积和护帮力、提升供液速度的多
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近年来,随着采深的逐渐增加,新疆乌鲁木齐矿区急倾斜采场围岩能量异常积聚诱发冲击地压问题愈发严重。通过对历史冲击事件及现场微震事件“能量-频次”分布特征进行致灾因素分析,发现夹持岩柱是采动影响下弹性能“蓄积-释放”的主要优势区域,微震能量大于105J的事件中夹持岩柱占比为47%,B3+6煤层及其顶底板中分布了87%的微震事件和74%的大能量。基于现场勘查及物理相似模拟实验揭示了急斜层间夹持岩柱能量场演化规律:进入深部后微震事件向夹持岩柱区域集中,弹性能多以
2020年7月,阿联酋希望号(HOPE)、中国天问一号和美国火星2020 (Mars 2020)火星探测器先后发射,前往火星.2021年2月三项任务先后抵达火星,希望号和天问一号分别于2月9日和10日
期刊
西部矿区属于生态本底脆弱的干旱半干旱地区,煤炭资源的高强度开采加剧了矿区生态环境破坏。通过选择合理的开采参数(采高、面长、推进速度)既能保证工作面回采效率,又能减弱煤层开采引起的覆岩变形破坏。为此,本文基于损伤力学构建采动岩体损伤的本构模型,定义了覆岩损伤度指标定量表征开采扰动覆岩三维空间损伤程度。以西部矿区上湾煤矿地质条件为背景,将损伤本构方程嵌入至FLAC3D数值模型,对比分析覆岩损伤度和导水裂隙带的面长和推进速度效应,建立覆岩损伤度与开采参数的定量关系并给出了12401工作面的合理开采参数:采高8.
为了给大采高条件下上行开采提供依据,首先采用理论分析法,推导出大采高综采工作面“部分平衡结构形成层位”平衡结构形成层位“的判别公式。其次以此为标志层,将上部煤层分为3种类型:当上部煤层位于”部分平衡结构形成层位“以下,上部煤层受到较大破坏,不可上行开采;当上部煤层位于”部分平衡结构形成层位“以上、”平衡结构形成层位“以下,上部煤层在一定程度上受到破坏,当其台阶错动量满足要求时,可上行开采其部分厚度;当上部煤层位于”平衡结构形成层位"以上,上部煤层受到的破坏较小,可以上行开采。最后用实
基于对山东郓城煤矿巷道围岩体超声波波速的现场持续测试,研究巷道围岩体在开挖过程中裂缝扩展形式及其对围岩强度演变的影响。研究成果表明,巷道围岩体在开挖卸荷和应力分布不断调整的过程中,根据破裂区形成的时空效应,可将巷道围岩体由浅至深分为快速破裂区、渐进破裂区和稳定区。渐进破裂区的动态变化反映了巷道围岩体裂缝扩展的过程,即围岩体的破坏主要以裂缝扩展的单源破裂形式和双源破裂形式进行,且双源破裂是2个或多个破裂源共同作用的结果。围岩的双源破裂增大了围岩体强度衰减的程度,其强度演变曲线与传统研究成果存在一定差异,通过
针对深埋软岩隧道围岩变形破裂过程再现与松动圈识别的难题,采用作者独立开发的基于DSCM(数字散斑相关方法)的变形量测软件系统PhotoInfor,利用自主研制的基于电机双轴加载的
岩体爆破过程中,爆炸应力波的加载率大,而爆生气体的加载率小,导致在炸药爆炸过程中爆炸应力波和爆生气体的作用时间存在明显不同。依据这一认识将岩体爆破过程分为2个阶段,即“动压作用”阶段和“准静压作用”阶段。基于LS-DYNA和PFC程序,建立了改进的岩体爆破离散元模拟方法。采用PFC程序建立岩体模型,实现岩体破裂、抛掷的模拟;采用LS-DYNA动力有限元程序获得炸药爆炸所产生的爆炸应力波,实现动压作用过程的模拟;采用Weibull分布函数建立爆生气体压力加载曲线,实现准静压过程的模拟。以山东黄金某金
岩体的剪切力学特性和变形破裂机制对围岩稳定性控制意义重大。本文首先通过恒定法向荷载(CNL)和恒定法向刚度(CNS)边界条件下砂岩的宏观剪切试验,揭示了初始法向应力对砂岩峰值剪切强度、法向应力、剪胀变形及声发射响应特征的影响;然后基于PFC2D颗粒流数值模拟研究了不同边界条件下砂岩剪切过程中细观裂纹扩展、颗粒位移场演化、变形破裂过程及剪切速率效应。结果表明:随着初始法向应力的增加,砂岩峰值剪切强度及残余剪切强度均线性增大,且与CNL相比,CNS边界条件下峰值剪切强度增加了46.57%~307.84%、黏聚
以所研究矿井1-2,2-2煤层大采高开采工程地质条件为背景,以遗留煤柱下2-2煤层22306平巷大变形破坏为主线,通过理论分析和数值计算研究大采高工作面煤柱扰动下底板巷道冲击机理。结果表明:煤柱底板应力与煤柱所承受载荷有关,而采高是影响煤柱支承压力的主导因素,煤柱支承压力随采高的增大而增大,导致底板固定点的应力升高,对底板的影响范围和程度增加;构建煤柱效应下底板冲击理论模型,并对冲击过程进行分区,得出底板最大影响深度达到46.6 m,对2-2煤层的开采有显著影响;数值计算工作面不同采