综放开采煤层应力分布规律的相似模拟研究

针对谢桥矿较薄厚煤层综放面的具体条件,通过实验室相似材料模拟,采用平面模拟和立体模拟相结合的方法,对工作面前方煤层的应力分布规律进行了综合研究,得出了该条件下的煤层应力分布规律,对合理巷道布置、减少煤柱损失、提高采出率起到指导作用。     

煤层倾角对综采工作面底板卸压规律的影响

为了研究煤层倾角对综采工作面底板卸压规律影响,通过力学理论分析得出随着煤层工作面倾角的增大,其底板泄压深度呈减少趋势;运用FlAC3D数值模拟软件模拟了0°、15°、30°、45°时的工作面底板应力分布特征,以卸压系数达35%为界,得出了不同底板卸压深度,并根据不同倾角工作面底板煤岩体垂直应力及位移分布曲线,分析了底板应力释放与变形规律。以瓦斯突出煤层矿井为实际工程背景,验证了理论及数值模拟分析的正确性。     

急倾斜综放工作面矿压显现规律研究

通过UDEC和FLAG3D数值模拟软件模拟研究了急倾斜煤层综放开采工作面的上覆岩层运移形态和沿工作面倾向垂直应力分布情况,并结合对靖远矿业集团宝积山煤矿704综采工作面的矿压实测资料,分析了急倾斜综放工作面矿压显现规律。结果表明:急倾斜煤层沿工作面倾斜方向上覆岩层运移规律和应力分布呈现出明显的不对称性,工作面上、中、下部支架载荷,周期来压情况都有所不同。     

近距离下位煤层面矿压显现规律数值模拟研究

针对木瓜煤矿面临着近距离下位煤层安全开采的难题,本文采用UDEC数值模拟方法,分析了近距离上位煤层(9煤)开采后采空区及遗留煤柱应力分布规律,确定了下位煤层(10煤)开切眼的合理布置位置,并进一步对10煤开采过程中垂直应力、顶板垮落及塑性区分布规律进行模拟,从而得出了10煤层工作面开采过程中矿压显现规律,为10煤工作面开采巷道布置及支护方案提供依据。     

不同煤层倾角对围岩及顶底板影响的数值模拟

以安徽某煤矿倾角煤层采煤工作面的开采为工程背景,通过FLAC3D大型模拟软件对不同煤层倾角采煤工作面开采后采场围岩及顶底板矿压分布规律进行研究。研究结果表明:倾角对煤层工作面开挖后采场围岩应力分布、支承压力的分布有显著影响。倾角煤层工作面开采后,采场顶板岩层的变形、破坏和运动形式不同于一般煤层工作面且采场顶板应力分布是不对称的。     

综放开采煤层应力分布规律的相似模拟研究

针对谢桥矿较薄厚煤层综放面的具体条件，通过实验室相似材料模拟，采用平面模拟和立体模拟相结合的方法，对工作面前方煤层的应力分布规律进行了综合研究，得出了该条件下的煤层应力分布规律，对合理巷道布置、减少煤柱损失、提高采出率起到指导作用。     

上覆煤层煤柱下采掘工作面应力分布规律研究

针对回采巷道布置在上覆煤层煤柱下的空间特点,利用FLAC3D数值模拟软件对老石旦煤矿031604综放工作面和031604工作面对接巷道以及上覆的9#、12#煤层的煤柱应力集中区的应力分布情况进行研究,通过数值模拟对上覆煤层煤柱下采掘工作面应力分布规律进行了详细的研究分析,并采取了针对性的防范措施,保证了工作面的安全高效地回采。     

孤岛工作面应力分布影响因素数值模拟

为确保孤岛工作面安全回采,采取FLAC数值模拟分析不同影响参数(埋深、水平应力、煤层厚度及工作面宽度)条件下孤岛工作面围岩应力分布规律,模拟结果对孤岛工作面冲击地压防治具有指导意义。     

上覆煤层煤柱下采掘工作面应力分布规律研究

针对回采巷道布置在上覆煤层煤柱下的空间特点，利用FLAC3D数值模拟软件对老石旦煤矿031604综放工作面和031604工作面对接巷道以及上覆的9#、12#煤层的煤柱应力集中区的应力分布情况进行研究，通过数值模拟对上覆煤层煤柱下采掘工作面应力分布规律进行了详细的研究分析，并采取了针对性的防范措施，保证了工作面的安全高效地回采。     

近距离煤层同采工作面顺槽合理位置的模拟研究

通过数值模拟对华苑煤业9#、10#近距离煤层上部煤层回采形成的侧向支承应力在底板煤岩层中的传递与分布规律及其对下部煤层应力分布的影响进行了研究。研究结果表明,下部煤层工作面顺槽为内错布置时,应布置在距上部煤层侧向煤壁水平距离25 m以外;下部煤层工作面顺槽为外错布置时,应布置在距上部煤层侧向煤壁水平距离15 m以外。     

近距离煤层群窄煤柱下应力分布及巷道布置北大核心

针对近距离煤层群窄煤柱下的应力分布及巷道布置问题,采用理论分析、数值模拟及现场实测等方法对窄煤柱下部煤岩层的应力分布特征进行分析。研究表明:受相邻工作面顺序回采的影响,煤柱上覆岩层向后回采工作面侧回转,导致支承应力峰值向后回采工作面一侧偏移,煤柱支承应力呈不对称分布;受支承应力影响,煤柱下部煤岩层应力分布表现出与支承应力对应的不对称性,不对称程度随煤柱宽度的减小而升高。结合实际工程案例,根据下部煤层底板垂直应力及主应力差分布,同时考虑到应力不对称分布的影响,最终确定了下部煤层回采巷道位置。     

煤层底板采动破坏特征的研究

根据地应力测量数据 ,研究了显德汪煤矿 9# 煤层底板岩体应力分布规律 ,并进行了三维有限元数值模拟 ,得到了 9# 煤层底板最大破坏深度值。研究结果将为煤矿安全生产提供科学依据。     

薄煤层作为保护层开采的卸压机理

参考七台河新兴煤矿地质条件,运用理论分析和数值模拟方法,对薄煤层作为保护层开采时,其围岩应力变化和被保护层的应力分布特征、卸压范围等进行分析。研究结果表明,随着上保护层开采范围的增大,采空区下的煤岩应力急剧下降,被保护层达到安全开采的区域范围也不断增加,卸压效果相当显著。     

极近距离煤层下位煤层回采巷道合理位置的探讨研究

基于极近距离煤层开采条件,应用弹塑性理论及弹性力学理论分别对上位煤层开采后对底板的屈服破坏深度及残留煤柱在底板的应力分布情况进行力学分析计算。通过对煤层塑性煤柱临界宽度的计算,确定上位残留煤柱的稳定性,其在底板的非均布应力对下位回采巷道的合理布置至关重要。经过综合分析确定出下位回采巷道合理的内错距,此方法可为极近距离煤层开采回采巷道的合理位置的确定提供一定的参考。     

极近距离特厚煤层复杂条件下综放工作面矿压显现规律研究

以30515工作面为研究对象,对回风巷受上部2煤遗留区段煤柱影响,煤炮发生较频繁,局部区域巷帮破坏及水平位移明显的现象进行分析,采用FLAC3D模拟工作面上部实体煤和上部集中煤柱条件下支承压力分布。通过模拟可知,受上部集中煤柱的影响,工作面超前应力最大值为35MPa,超前工作面约28 m,小于不开挖上部2煤特厚煤层综放工作面两侧为实体煤条件下的42 m。     

多煤层开采相互采动的影响规律

针对平朔煤炭工业公司安家岭井工矿4号和9号煤层联合开采的特点，利用相似材料模拟和数值模拟两种手段研究了9号煤层开采对4号煤层工作面巷道的采动影响规律，以及在不同煤柱尺寸下9号煤层工作面推进过程中，4号煤层工作面巷道周围应力变化规律及巷道变形规律.同时优化煤柱尺寸，使4号煤层工作面巷道处于安全的采动影响范围之内.     

超高压水力割缝增透卸压规律研究与应用

运用FLAC3D软件模拟不同割缝压力和割缝间距条件下,钻孔周围煤体应力分布特征,分析了穿层钻孔水力割缝煤体卸压规律。通过在赵固二矿实施超高压水力割缝增透技术工艺,有效解决了单一低渗坚硬厚煤层瓦斯抽采技术难题,增大了抽采钻孔卸压范围,大幅提高了煤体透气性。     

极薄保护层钻采上覆煤层透气性变化及分布规律

为了分析极薄保护层钻采的卸压保护效果,采用相似模拟和现场试验相结合的研究方法,系统地研究了被保护层卸压前后煤层透气性变化及分布规律。相似模拟试验研究表明,极薄保护层钻采后,被保护层产生卸压膨胀变形,煤层透气性增大,实测煤层透气性系数由3.80m2/(MPa2•d)增大到7.11m2/(MPa2•d)。待上覆煤岩体移动稳定后,由于煤岩体应力逐渐恢复,煤层透气性系数降至5.61m2/(MPa2•d),在保护层始采线前方和停采线后方的一定范围内上覆被保护层透气性比采空区中部大。随着被保护煤层逐渐被压实,煤层透气性有所降低,为了达到最佳的瓦斯抽采效果,必须在保护层钻采的同时进行卸压瓦斯抽采。现场实测极薄保护层钻采后被保护层透气性系数由0.047m2/MPa2•d增加到18.928m2/MPa2•d,提高了403倍。     

回采巷道顶板大深度切缝后煤柱应力分布特征

以晋城煤业集团赵庄煤矿3305综采工作面工程地质条件和开采技术条件为背景,应用相似材料模拟和数值模拟方法,深入研究了回采巷道顶板切缝后不同切缝深度与回采巷道煤柱应力相关关系及应力分布特征。研究表明,与不切缝相比,回采巷道顶板切缝后,随切缝深度增加,垮落高度增加,以切缝高度处为垮落角顶点,顶板垮落角减小,垮落后矸石能够充满采空区并且支撑基本顶,减弱工作面采动应力传递,使煤柱应力降低。煤柱垂直应力峰值、垂直应力峰值位置距回采巷道煤壁距离和距工作面后方的距离与切缝深度成对数关系,煤柱垂直平均应力与切缝深度成非线性反比关系。     

基于UDEC的高瓦斯煤层采动裂隙场分布研究

研究分析了针对阳泉煤业集团新元公司高瓦斯煤层工作面瓦斯超限状况,依据UDEC数值模拟确定了工作面采动中最大主应力和铅垂方向应力的分布特征,并结合理论计算确定了本煤层瓦斯主抽技术的具体措施.