运用弹性薄板理论预测采煤工作面基本顶来压步距

运用弹性薄板理论,对采煤工作面基本顶在回采过程中的不同阶段建立了相应的力学模型,得出了基本顶在初次来压和周期来压期间的力学公式,结合岩石失稳破坏的边界条件,可以计算出直接顶初次来压和周期来压步距。根据此计算方法对张集煤矿1215(3)工作面的来压步距进行了验证,并同时分析了基本顶的来压步距与几个主要影响因素的相互关系。     

工作面老顶来压步距的数值模拟

为了对老顶来压步距进行预测,以工作面为原型建立数值计算模型,分别模拟不同推进距离对老顶初次来压步距和周期来压步距的影响,得出采动过程中老顶的初次来压步距和周期来压步距。运用数值模拟方法,可以较为全面地揭示采动条件下老顶变形破坏特征及破坏范围,有利于选择和优化设计方案,同时减少试验时间,提高矿井的经济效益与社会效益。     

单一煤层顶板观测和来压步距确定方法

煤层顶板的观测是掌握开采煤层的基础技术工作。科学合理地确定采煤工作面开采的初次来压和周期来压步距,对于采煤工作面的生产和安全管理具有指导意义。在采煤工作面顶板管理方面采取防治结合的原则,做好来压预报预测工作,同时可根据顶板观测成果,合理确定液压支架工作阻力,发挥支架的优势,能及时发现各种可能造成支架—围岩故障的隐患并及时采取措施加以消除。     

综采工作面长度对周期来压步距的影响分析

结合采场顶板老顶断裂特点及数值模拟,运用弹性薄板理论构造采场老顶在周期断裂时的变形挠度方程,推导出采场顶板周期来压步距理论计算公式,通过工程实例验证了公式的正确性,研究成果可为煤矿采场工作面周期来压步距预测提供参考。     

大柳塔煤矿21306工作面主关键层破断步距分析

通过对大柳塔煤矿21306工作面进行关键层判别,找出了工作面主关键层,分析计算出工作面各来压步距。根据计算的来压步距和现场实测值对比分析,得出工作面初次来压步距和第一次周期来压步距接近于理论值,而周期来压步距平均值小于理论值;工作面来压步距除与老顶结构有关外,一定程度还受地表地形的影响。     

深井首采工作面周期来压步距分析

顺和煤矿2102工作面为永夏矿区首个深井开采工作面,为了了解工作面矿压规律,对首采工作面进行了现场矿压实测,并对工作面周期来压步距进行了分析。根据现场来压征兆并结合数据理论分析,确定了首采工作面顶板的周期来压步距及强度,摸清了顶板运动规律。研究为同类井田围岩条件下采煤工作面顶板控制及支护设计提供了理论依据。     

基于板结构力学模型的工作面来压步距计算分析

通过对某一高瓦斯煤矿的首采工作面进行煤层老顶力学分析,建立老顶的板结构力学模型.基于板结构计算的Marcus简算式修正结果得出老顶初次来压步距,结合现场实际,对老顶板结构初次来压步距影响因素进行了分析计算.     

急倾斜煤层回采巷道顶板来压步距分析与确定

通过对大洪沟煤矿501水平B3＋6回采巷道中采集的数据进行分析研究,结果表明：巷道变形一般分为受上分层采动的影响和不受上分层采动影响两个阶段。根据这一规律得出了该巷道的来压步距一般在39～45 m,从而为该巷道在支护过程中防止动压影响提供了可靠的依据。     

尖点突变理论在浅埋煤层周期来压步距研究中的应用

以陕北浅埋煤层为背景,运用尖点突变理论分析采场基岩周期来压步距,首先将基岩的周期性来压视为悬臂梁的周期性破断。通过建立基岩破断的力学模型,得到了表征断裂过程的势函数,定量得到了基岩周期来压极限跨距必要条件。最后与工程实例的实测结果对比分析,说明应用突变理论分析浅埋煤层周期来压的极限跨距是可行的。     

基于弹性剪切梁模型的采场基本顶来压预报

采场基本顶初次来压对工作面带来严重的矿山压力显现,对生产和人身安全造成严重威胁。将顶板剪切梁模型用于分析采场基本顶初次来压,确定了基本顶最大等效剪力所在位置,得到了基本顶初次垮落步距的计算公式。随着采空区跨度的不断增加,基本顶等效剪力不断增大。当最大等效剪力达到极限值时,基本顶初次来压,且基本顶断裂位置出现在煤层内部。     

基于弹性基础梁计算弹性区支承压力曲线

将采煤工作面上方各关键层上覆软岩介质当做弹性介质,视关键层为被上、下松软岩层夹支的平面应变半无限长梁。根据弹性地基假定,推导各关键层受采动影响对煤体产生的扰动压力(支承压力)的计算公式,建立关键层断裂前、后力学模型,求出各项参数,从而计算得出工作面前方弹性区支承压力曲线。     

基于组合赋权与有限区间云模型的巷道冒顶预测研究

针对巷道冒顶风险等级预测过程中风险分级的不确定性和模糊性的特点,提出了一种基于组合赋权与有限区间云模型的风险分级方法。在对巷道冒顶发生机制进行系统分析的前提下,选取包括稳定岩层距巷道顶板表面的距离、地下水渗水量、围岩应力强度比、松动圈厚度、顶板稳定岩层岩石单轴抗压强度等5个主要影响因素作为评价指标。通过组合赋权的方式将主观赋权(AHP)和客观赋权(投影寻踪法)得到的权重相结合获取各指标综合权值。对传统正态云模型进行修正,提出有限区间云模型各特征参数计算方法,并生成云滴图,使含有不确定性特点的指标值与分级变量之间产生映射。结果表明,该评价模型适用于冒顶灾害的预测,具有较高的实用性。     

煤层底板弹性岩梁力学模型探讨

 借鉴煤层底板隔水层阻水性能的相关研究成果,建立了煤层底板弹性岩梁力学模型,分析了底板隔水层应力分布特征,讨论了底板破断后的结构及其稳定性,提出了煤层底板突水发生的判据,对矿井防治水具有指导意义。     

水平工作面老顶初次来压步距计算及瓦斯抽放巷道位置确定

 以黄沙矿2上煤层为工程背景,采用结构力学中的力法对试验工作面的老顶初次垮落进行了力学分析。通过建立老顶-工作面基本力学模型,分析老顶首次破断时的极限弯矩,得出老顶初次垮落步距l的求解方程,计算出老顶初次垮落步距为22.4m,并利用采动裂隙椭抛带理论为瓦斯抽放巷道位置的选择提供预测和理论支持。     

基于信息熵赋权法的边坡岩体力学参数确定

根据现场勘探资料、室内试验数据,并综合考虑边坡工程施工特性等因素,在某矿区不同层位岩石的大量实验的基础上,利用3种不同的岩体强度折减法(中小值与中大值强度折减法、内摩擦角折减系数法、工程经验系数折减法)分别计算了该矿区的岩体强度,并用信息熵赋权法综合确定了边坡工程岩体的力学参数和变形指标,为分析和评价矿山边坡工程的强度及变形稳定性提供了基础数据。     

膏体充填弹性地基梁模型分析及应用

基于弹性地基梁解析方法,考虑影响长壁充填开采地表沉陷的3个关键因素,建立该条件下的力学模型,推导直接顶岩梁挠曲微分方程。根据其解析解,分析了覆岩移动的各影响因素,充填区和煤体内支承压力分布、顶板剪力等矿压显现规律,并分析了直接顶挠曲和地表下沉的关系。结果表明：直接顶岩梁的最大下沉值在采煤工作面后方5~15 m,充填体弹性地基系数是影响下沉的最重要因素,充填区支承压力的分布也随该系数的不同而变化;控制直接顶挠曲和地表下沉的最有效途径为提高充填体弹性地基系数,同时减少充填体欠接顶量。小屯矿膏体充填工业试验表明,地表最大下沉实测值为380.3 mm,解析法预测值为401.8~591.2 mm,两者很接近。     

链杆法和有限元法计算弹性地基梁的比较与分析

本文以Boussinesq地基为地基模型,地基梁受均布荷载为例,分别采用有限元法和链杆法计算弹性地基梁的基底反力与沉降,并将两种方法的计算结果进行对比分析,研究其影响因素及两种计算方法的优缺点。     

基于组合赋权-距离判别模型的边坡稳定性评价方法研究

针对距离判别分析研究边坡稳定性没有考虑指标权重因素,引入组合赋权法用于消除各指标权重不合理的影响。选取影响边坡稳定性的六个判别因子,利用矩估计法确定各指标的最优组合权重,并将组合赋权法与距离判别法耦合,得到改进的组合赋权-距离判别模型;最后利用该模型评价边坡稳定性,并对比分析此模型与其它判别方法的评价结果。研究结果表明,组合赋权-距离判别模型具有准确度高和客观合理性等特点,为边坡稳定性评价提供了一种有效方法。