基于FLAC3D模拟的大采高采场支承压力分布规律研究

通过FLAC^3D软件对大采高采场工作面推进过程中煤岩内部应力场分布规律及其塑性破坏进行了模拟，并提取了各个单元的应力值，以此分析了大采高采场支承压力的分布特征，得出大采高采场支承压力分布规律。从而为研究大采高采场工作面煤壁的片塌、端面冒顶和底板鼓起的机理、顺槽超前巷道的支护设计、冲击地压和煤层突出等矿井灾害的预防提供了重要理论依据。     

顶煤压裂的实验研究

通过模拟忻州窑矿支承压力对大煤样的压裂实验,分析了顶煤的强度、变形特征,讨论了顶煤裂隙的６个演化过程,运用分形维数,给出了压裂与块度的线性规律,得出了顶煤压裂本构方程,为综放开采参数选择和数值分析提供了科学依据．     

两硬综放面矿压的数理统计分析

以大同矿务局忻州窑矿８９１６面为基础,根据对支架载荷频率分布特征的分析,揭示了步距式预爆破处理坚硬顶板前后不同的矿压显现特征,并用统计假设检验法验证了两个时期支架载荷的差异性,求出差异的具体数值,得出综放工作面来压相对缓和的结论。     

一种预测采空区自燃危险区域的新方法——CFD技术的应用

在示踪气体试验的基础上,建立了模拟综采工作面采空区空气、瓦斯流动的数学物理模型,基于VC++6.0环境下对Fluent进行二次开发,分别对工作面正常生产、回风巷侧联巷密闭不严、尾巷密闭不严和高瓦斯涌出等4种情况下采空区氧气及瓦斯的分布进行了预测研究.结果表明:采用CFD模型模拟得到的采空区气体分布规律与现场长期监测结果相吻合;回风巷侧联巷及尾巷密闭不严将极大增加采空区氧气浓度;高瓦斯涌出可以加速采空区的自我惰化,有利于防治采空区自燃.     

坚硬煤层综放开采试验研究

介绍古书院矿１３３０６综放面的成功试验，在相似模拟，数值分析，矿压观测等研究的基础系统阐述了坚硬煤层条件下，注重综放工艺参数的合理选择，裂隙方位与工作面的合理匹配，改进一刀一放的放煤方式等技术，是改善硬煤冒放性，提高放出率的重要途径。     

采场来压预报中顺槽测站的选择

一、坚硬岩层的悬梁结构及其应力-应变规律坚硬顶板在初次垮落之后,一般呈现一端嵌固的悬梁状态。而实际上,嵌固点并非绝对固定支点,受支承压力的影响,煤体内会形成如图1所示的塑性变形区a和弹性变形区b,使老顶的变形从嵌固点0向岩梁深处转移,顶板的变形随着煤体变形特征的变化,呈现出不同的变形速度。     

坚硬顶板控制的数值模拟

通过对岩层移动的现场观测,建立了综放采场坚硬顶板控制的悬梁模型及其数值模型,运用有限元法分析了坚硬顶板不同来压步距对硬顶煤的压裂效应,并确定了合理的支架阻力,从而对坚硬顶板进行有效的控制,达到消除坚硬顶板对采场的冲击隐患、保证采场矿压对坚硬顶煤的有效压裂及提高顶煤回收率之目的.     

放顶煤开采顶煤冒放性影响规律研究

从地质因素出发,用理论分析、现场实测研究和数值模拟方法详细探讨了开采深度、煤层的厚度和强度、煤层中的夹石层厚度及强度、直接顶的岩性及厚度、老顶的岩性及厚度、煤体的裂隙发育程度等因素对顶煤冒放性的影响规律,并给出了影响因素的临界值。     

采场顶板稳定性定量分析及分类研究

根据正交分析原理，运用有限单元法，从受力和位移两个方面计算分析了强度、分层厚度、埋藏深度等主要因素对采场顶板稳定性的影响规律，提出了采场顶板的稳定性量化指标及分类方案