大采高综采工作面煤壁片帮数值模拟研究

以长平煤业Ⅲ4312综采工作面生产实际为背景,在"砌体梁"结构关键块理论的基础上,运用UDEC数值模拟软件模拟分析了不同老顶破断距对煤壁片帮的影响。并总结分析了影响因素与片帮程度指标间的关系曲线图及相关规律。     

复采断层煤柱巷道合理布置数值模拟研究

结合关岭山煤业有限公司3#煤层复采工作面的工程地质情况,提出对旧采区进行残煤复采的同时回收部分断层煤柱的方案,通过数值模拟合理确定回采巷道在断层和采空区之间的位置,并给出巷道的支护方案。     

残采孤岛工作面蠕变煤柱宽度数值研究

为确定孤岛工作面顺槽煤柱受采空区二次蠕变破坏影响后的合理宽度,通过理论分析计算蠕变煤柱宽度,数值模拟论证孤岛煤柱模型。研究表明:由计算知煤柱稳定宽度为5.4~6.3m,并经模拟论证宽度为6 m时,煤柱受采空区影响后能保持稳定。由数值分析确定5m煤柱破坏主要原因是高强应力下长时蠕变,弹性核区微破裂隙贯通,煤柱失稳;设计提出高强高预应力锚杆支护技术,支护后巷道煤柱侧位移量减小190.5%~407.27%。     

厚煤层无煤柱沿空留巷围岩“卸压-支护”机理

为确定色连二矿厚煤层无煤柱开采沿空留巷时，巷道围岩切顶卸压及支护机理参数，采用理论分析、数值模拟、工程类比及工业试验的研究方法对留巷相关参数进行研究，研究表明：理论分析确定沿空巷顶板悬臂梁越短，顶板压力越小，留巷段稳定性随围岩切顶高度增加而增加，切缝孔窥视确定装药结构为3-2-2-2-2-1-0时，顶板围岩能够形成切缝面，切缝效果较好；数值模拟及现场工业试验研究表明，留巷段采用深浅部围岩”分层支护参数支护时，顶板锚索锚固围岩稳定，工作面动压影响留巷段距离为270.4m，巷道顶底板最大变形量为628.92mm，满足安全高效生产需要，研究为同类型地质条件矿井提供参考。     

深井半煤岩巷破坏机理及围岩控制模拟研究

针对深井高地应力半煤岩巷出现的煤岩交界处折帮、底鼓强烈、围岩稳定性差、需多次支护的问题,以申南凹煤矿运输大巷为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,对深井半煤岩巷破坏机理进行分析,提出高预紧力穿层锚杆+反底拱支护技术,并运用FLAC~(3D)对比分析新方案的支护效果。     

膏体充填材料在残采巷道支护中的蠕变特性分析

针对残采区大巷过采空区时,破碎围岩变形强烈的支护难题,提出充填膏体+锚网索+工字钢棚联合支护技术,并通过理论分析、物理实验与数值模拟相结合,研究论证膏体材料合理配比及受长时蠕变影响后支护系统的稳定性。研究表明:当膏体材料水泥∶粉煤灰∶矸石为2∶5∶5时,巷道顶锚杆最大轴力为109.8kN小于其破断力153.9kN,支护系统能够有效抑制围岩流变破坏;巷旁膏体充填体经过二次蠕变,巷道位移曲线可分为:Ⅰ耦合蠕变区,Ⅱ阻尼蠕变区,Ⅲ定长蠕变区,相应的锚杆受力曲线可分为:Ⅰ耦合增阻区,Ⅱ急增阻区,Ⅲ恒阻区。     

深井高地应力煤巷采动影响研究

以深井高地应力矿井申南凹煤矿的煤巷为例,分析了20104运输顺槽巷道变形特征及机理,建立了巷道模型并使用FLAC~(3D) 数值模拟软件分别对距工作面不同距离的巷道围岩破坏情况进行了分析,得出了煤巷两帮及顶板破坏及扩散规律,即破坏首先发生于两帮和顶板中部,之后向两侧扩散,最终导致整个断面的破坏。对受一次采动和二次采动影响的巷道变形量进行了监测,得出了深井高应力多次采动对巷道破坏的影响程度的差异并对原支护方案进行了优化。     

基于拱-梁耦合结构的深井含煤复合顶板支护研究

为了解决在深井高地应力情况下,含煤复合顶板巷道离层严重的问题,以山西梗阳煤矿回风巷为研究对象,通过现场顶板钻孔窥视、理论计算,数值模拟和工程实践的方法探讨了含煤复合顶板离层破坏的机理,并基于拱-梁耦合支护理论,提出采用"阶梯型束锚索强力支护系统"与高强锚杆联合支护的方法进行支护,经数值模拟和工程验证,采用这种支护方式能很大程度减小顶板离层情况,保持围岩稳定。