千米深井大采高采场围岩应力分布规律数值分析

煤矿深部开采的应力集中异常突出,以唐口煤矿1305工作面为例,利用FLAC3D有限差分软件对千米深井大采高采场围岩应力分布规律进行数值分析。模拟结果表明:1305工作面回采时,在采空区四周煤体内形成对称的"双肺"状支承压力影响区;随着工作面推进,采场支承压力峰值及采空区上覆岩层破坏高度逐渐增大,工作面见方后,采空区顶板破坏高度与超前支承压力峰值变化趋于稳定,支承压力最大峰值约为72MPa,应力集中系数k为3.0;工作面煤壁前方与采空区两侧煤体内支承压力峰值随工作面推进向深部转移,且支承压力影响范围逐渐增大,压力峰值与工作面煤壁之间的距离基本保持在8~15m范围内。     

受采动影响综采工作面矿压显现特征数值模拟分析

针对古汉山矿17126大采高综采工作面的地质条件,采用计算机数值模拟(FLAC3D)系统,对试验面不同回采距离时,超前支承压力、上覆岩层移动以及围岩塑性区分布等特征进行分析,得出该工作面超前支承压力的影响范围为煤壁前方50 m,应力峰值位于煤壁前方5~7 m;回采时工作面中部顶板下沉最大,且最大下沉量不足以造成工作面压架;随着工作面的推进,采场围岩塑性破坏区范围不断增大且表现为采空区上方以拉伸破坏为主,工作面上方以剪切破坏为主。     

千米深井不同采高下围岩应力分布规律研究

以唐口煤矿1305工作面为工程背景,运用三维数值模拟对不同采高下千米深井围岩应力分布特征进行了研究分析。研究表明:在开采过程中,煤壁前方应力集中区分布呈"双肺状"对称分布,超前支承压力峰值与影响范围随着工作面的不断推进而逐渐增加,采空区上覆岩层破坏面积、高度逐渐增大。     

综放采场围岩支承压力分布及动力灾害的层厚效应

以谢桥矿1151(3)综放工作面地质及开采技术条件为背景，采用大型非线性三维计算机数值模拟，对不同开采高度（3.0，5.4，8.0，12.0 m）进行模拟研究.研究表明：不同采高工作面围岩支承压力分布规律存在明显差异，随着煤层一次采高的增加，工作面煤体内和采空侧煤柱内支承压力峰值呈下降趋势，峰值位置超前工作面距离增大，煤体抵抗损伤应变能的区域变大；工作面侧向实体煤支承压力峰值沿走向在工作面前方与煤层厚度无明显关系，而在工作面后方随采高逐渐降低，峰值位置离煤壁也越远.应用损伤力学和能量法分析了支承压力分布对煤与瓦斯突出层厚效应影响规律，表明综放开采随一次开采高度的增加，采场周围煤岩体内积聚的弹性能降低且抵抗损伤变形的能力增强，有利于减缓动力灾害.     

回撤通道受采动影响的数值分析

为研究工作面推进对回撤通道的动压影响、工作面超前支承压力的影响范围以及工作面开采对回撤通道支护的影响,通过对综采工作面开采期间回撤通道与停采线的距离分析研究,发现当回撤通道将进入工作面超前支承压力的影响范围时,回撤通道有变形破坏情况。采用FLAC3D数值模拟软件对回撤通道受采动影响的过程进行了模拟分析。研究表明,随着工作面的推进,采面的底板破坏范围与回撤通道底板的破坏范围连通后,其工作面底鼓量明显要比无支护条件时大得多;并且木垛支护对回撤通道的稳定能起到一定作用,但同时也很难使通道周边围岩的载荷通过底板底鼓来释放围岩压力。     

霍尔辛赫3207大采高工作面上覆岩层运移数值模拟分析

为了解决霍尔辛赫煤矿松软破碎顶板厚煤层开采存在的问题,以确保3207大采高工作面的顺利安全回采,基于采煤工作面上覆岩层运移规律,结合霍尔辛赫3207大采高工作面现场实际情况,利用FLAC3D软件对3207工作面超前支承压力、工作面滞后应力状态及推进速度对煤壁片帮的影响进行了数值模拟分析,得到了3207工作面上覆岩层运移规律。研究结果表明:3207工作面超前支承压力峰值位置距离工作面6~7 m,滞后支承压力峰值位于工作面煤壁后方10~14 m;3207工作面推进速度越慢,煤壁拉应力破坏区和剪应力破坏区就越大,发生片帮的概率增大。     

坚硬顶板工作面矿压显现影响因素数值分析

采用UDEC数值模拟软件对坚硬顶板工作面矿压显现特征进行了分析,基本顶厚度和强度增加,工作面超前支承压力峰值增大、影响范围增大;采高增加,覆岩运动范围加大,超前支承压力影响范围增加,矿压显现强度增高;直接顶厚度增加,超前支承压力量值明显减小,工作面矿压显现强度降低;工作面推进速度越快,超前支承压力峰值越高、影响范围越小,峰值位置距工作面越近。     

大采高采场超前支承压力分布规律研究

大采高工作面在开采时易导致煤壁产生失稳片帮现象,对工作面安全生产产生重要影响。文章根据某矿大采高工作面实际开采情况,利用FLAC3D数值模拟软件建立数值模型,研究大采高工作面开采超前支承压力分布特征。研究表明:1)通过理论分析得到超前支承压力峰值距离为8.3 m;2)工作面前方可分为应力增大区、应力减小区和原岩应力区;3)工作面前方的支承压力分布范围为30~36m,峰值应力点为5.8m~8.8m。研究成果可为大采高煤矿的安全生产提供理论依据。     

大采高充填工作面巷道超前支护优化

为进行膏体充填开采工作面超前支护进行优化设计,对1331大采高膏体充填工作面巷道超前矿压规律进行研究,通过超前巷道围岩钻孔应力监测观测,研究得到了工作面超前支承压力影响范围及程度,了解了巷道受超前支承压力采动影响情况。结果表明:膏体充填开采工作面超前前方受支承压力扰动的距离约为30m,扰动剧烈的距离约为10m,工作面前方煤壁的破坏区为3.6m,工作面开采对前方巷道扰动程度相对采空区全部垮落法工作面较低。在此基础上确定了合理有效的巷道超前支护优化方案,达到了降低工人的劳动强度的目标。     

深部大采高工作面支承压力的分布规律

针对深部大采高工作面由于一次采出厚度大、煤炭采出率高,采空区内覆岩自由运动空间大,基本顶来压较综放开采更为剧烈,超前支承压力峰值更高、峰值距离煤壁距离更大、影响范围更广等突出问题,采用理论分析的方法,研究了深井大采高工作面采动应力的分布规律,为相似地质条件下煤层安全高效开采提供了理论基础。