【摘 要】
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在上薄下厚极近距离煤层联合开采条件下,上位薄煤层开采对两煤层间岩层造成不同程度的破坏,同时其直接顶和老顶垮冒后成为破碎介质和块裂介质,因而下位厚煤层综放开采顶煤顶板为破坏程度不同、破断块度大小不一的不同介质属性岩层,将对顶煤的放落回收产生很大影响.因此,采用二维离散元PFC数值模拟软件对极近距离煤层联合开采在不同破断块度条件下的顶煤放出过程及煤矸流动规律进行了模拟分析.研究表明,下位煤层的顶板块度与顶煤块度差异较大时,放煤过程中易出现窜矸等现象,导致顶煤回收率较低;优化确定了放煤工艺为一刀一放上行顺序放煤
【机 构】
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中国矿业大学矿业工程学院,深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏 徐州 221116;安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽 淮南 232001;中国矿业大学矿业工程学院,深部煤炭
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在上薄下厚极近距离煤层联合开采条件下,上位薄煤层开采对两煤层间岩层造成不同程度的破坏,同时其直接顶和老顶垮冒后成为破碎介质和块裂介质,因而下位厚煤层综放开采顶煤顶板为破坏程度不同、破断块度大小不一的不同介质属性岩层,将对顶煤的放落回收产生很大影响.因此,采用二维离散元PFC数值模拟软件对极近距离煤层联合开采在不同破断块度条件下的顶煤放出过程及煤矸流动规律进行了模拟分析.研究表明,下位煤层的顶板块度与顶煤块度差异较大时,放煤过程中易出现窜矸等现象,导致顶煤回收率较低;优化确定了放煤工艺为一刀一放上行顺序放煤.研究成果在现场进行了应用,实测分析了放煤工艺及回收率,取得了良好的技术效果.
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针对目前冲击地压监测分析、预警能力不足,难以确定危险区域及其演变趋势,不能开展针对性的卸压工程,导致冲击地压频繁发生实际问题.从能量角度研究冲击地压产生机制,提出冲击地压的三参量能量致冲准则,分析能量场和应力场耦合监测预警原理,建立基于多场耦合监测的危险性评价和防冲技术,开展采掘过程中动态监测和调控防冲实践,进行了效果验证.研究表明:冲击地压发生的累积不稳定能量E、压制能力RE、启动扰动强度DI等3个参量相互联系、协调作用而诱发冲击地压,累积足够的不稳定能量E是冲击孕育的首要条件.应力场CT反演和能量场密
针对急倾斜特厚煤层开采冲击地压灾害,基于动静组合加载相似模拟试验研究了急倾斜特厚煤层开采煤岩动力响应及其冲击破坏特征.结果表明:急倾斜煤层工作面顶底板两侧煤体受力状态和冲击破坏均呈现非对称性,同一分段顶板侧煤体采动应力峰值、动力损伤程度和动态变形均大于底板侧煤体,该冲击显现属于整体失稳型冲击地压类型,以顶板侧煤体动力破坏为主.煤体中声发射事件最大幅值可作为煤岩冲击的表征量,具有对应冲击破坏的突变性和敏感性.冲击发生时顶板侧煤体动态位移瞬时达到峰值且未有明显波动,其加速度在一次波动后便快速衰减,位移、加速度
提要该文以某市地下污水处理厂深基坑支护及地下水控制工程为例,根据场地工程特点,对深基坑支护设计与地下水控制设计方案进行了介绍.经监测表明,基坑的水平垂直位移、深层土体位移、周边建筑物及管线的变形均处于正常范围内,地下水位变化正常.说明本工程的基坑支护及地下水控制是成功的,对同类型基坑支护、降水工程具有一定的借鉴意义.
该文对某核电厂旁压试验成果进行了分析对比,结果表明:同一均质土体的初始压力、临塑压力、极限压力及承载力随深度的增加呈逐渐变大趋势;旁压模量、变形模量、压缩模量随深度增加呈现变大趋势;旁压模量<压缩模量<变形模量;不同土体的模量参数随深度的增加呈非线性变化;通过与标准贯入试验、室内土工试验获得的物理力学参数对比,发现三种试验获得的土体承载力、模量参数差别不大。旁压试验准确性受成孔质量、泥浆护壁、加压
提要三峡水库蓄水改变了库区原有的地质环境,诱使大量库岸滑坡复活甚至失稳,严重威胁库区安全.为研究库水和降雨作用对库岸滑坡稳定性的影响,该文以黄土坡临江Ⅰ号滑坡为例,对库水位波动下滑坡渗流场进行了模拟计算,同时考虑滑带强度参数的不确定性,采用Monte Carlo方法对滑坡进行了可靠度分析.选取计算所得最危险的三种库水位工况,叠加不同重现期的降雨量,计算了12种工况下滑坡的破坏概率.研究表明:在库水位波动下,滑坡内渗流场变动相应滞后,滑坡的破坏概率变化明显.在库水位下降及低水位时,临江Ⅰ号的深层和浅层滑坡均
针对底板型冲击地压防治,切槽机具的成功实践使得底板开槽卸压具有潜在应用价值,但目前对其防冲机理及参数研究尚不深入.本文基于弹性力学板壳理论与动静载叠加诱冲原理,研究揭示了巷道底板型冲击地压机理并得出了底板冲击破坏临界判别式.基于理论分析与数值模拟,提出了将底板应力梯度、弹性能积聚程度及巷道位移量作为防冲效果评价指标用于评价开槽位置的优劣,并将以上3个指标与锚杆(索)锚固深度结合作为开槽深度的判别指标.根据模拟研究,帮角开槽且开槽深度为巷道宽度的60％时,应力梯度减小幅度最大、卸压防冲效果较好、开槽经济,结
为了研究窑街三矿特厚急倾斜煤层水平分层膏体充填工作面煤壁的稳定性,首先基于压杆稳定力学模型,给出最大临界力Fct计算公式,进一步导出临界应力σct与分层高度的关系曲线,并给出了挠曲方程计算公式;其次建立FLAC3D数值计算模型,通过垮落法与充填法对比分析工作面前方煤壁的支撑压力、煤壁塑性区范围以及水平位移量与推进距离的关系;最后模拟分析了随着采充平行作业的推进,不同分层高度与工作面煤壁前方的支撑压力、煤壁塑性区范围以及水平位移量的关系.结果表明,当分层高度为4,5,6 m时,煤壁分别在距离底板3.12,3
针对极薄阻隔层条件下保水采煤难题,提出一种壁式布置、负压通风和全采充填的连采连充保水采煤技术.该技术将壁式体系采煤法和房式连续快速采煤法相融合,建立了“多支巷布置、采充并行”的开采模式,将充填材料密实充入始终受到保护的采场支巷约束空间内,在能满足保护浅表生态水资源或维持含水层稳定性的同时,高效采出极薄阻隔层条件下的煤炭资源.开采块段按正常壁式采煤工作面布置回采巷道,设置2个及以上安全出口,并形成负压通风系统.按照旺格维利式布置采场支巷,对采场支巷进行多阶段间隔开采,块段内始终保持一条或多条采场支巷采煤与充
大倾角煤层巷道冲击地压破坏表现出非对称特征,支护控制方法也特殊.以古山煤矿为工程背景,揭示锚杆锚固体脱落及巷道围岩非对称破坏的原理,提出全断面锚索、网、喷联合非对称支护方法,并进行现场试验.结果表明:随着巷道围岩塑性区域的发育以及外露破碎煤体风化等作用,锚杆轴力衰减严重,锚固体近似处于零压力区,在冲击载荷作用下整体脱落;巷道两帮存在较大的垂直应力,顶底板存在较高的水平应力,在煤层倾角参与作用下,巷道结构出现大致垂直于煤层倾斜方向的主作用力,导致与煤层倾角垂直方向,巷道一侧肩窝和对应的底角变形剧烈;基于巷道
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