不同倾角下工作面沿正断层开采断层煤柱应力演化规律研究

以赵楼煤矿5310工作面开采条件为研究背景,采用FLAC3D数值模拟软件,建立不同正断层倾角模型,研究了工作面沿正断层走向推进过程中,断层煤柱稳定性以及应力演化规律。研究结果表明,上盘断层煤柱支承应力峰值高于下盘,受断层倾角影响较大。断层煤柱支承应力随断层倾角增大而增大,工作面前方支承应力主要集中在靠近断层一侧;下盘断层煤柱支承应力曲线在断层倾角为45°、50°时呈双峰状,在55°、60°时呈单峰状,断层煤柱支承应力峰值受断层倾角影响较小;上下盘断层煤柱宽度应不小于30m,需根据具体工程条件确定断层煤柱宽度。     

逆断层倾角对断层两侧巷道围岩稳定性的影响

运用UDEC数值模拟软件,建立40°、60°、80°3种倾角的逆断层模型。通过分析巷道围岩塑性破坏特征、顶底板和两帮的移近量以及围岩垂直应力分布特征,研究逆断层倾角和上下盘关系对两侧巷道围岩稳定性的影响。研究结果表明:巷道在逆断层上盘时,随断层倾角增大,围岩稳定性有降低的趋势;若巷道布置在逆断层下盘,断层倾角为60°时巷道围岩稳定性最差;若巷道布置在逆断层下盘,则顶底板移近量均小于在上盘时,而围岩塑性区范围、两帮移近量和巷道两侧应力的集中程度大于上盘,且断层倾角越大差值越大。     

正断层煤层开挖煤岩体的力学特性研究

为研究正断层煤层开挖煤岩体力学的特性,通过建立正断层附近煤层开挖时煤岩体的力学模型,运用FLAC3D数值计算并理论分析了上下盘开挖时煤岩体的力学特性。结果表明:水平位移、水平应力对煤层开挖顶端岩体的影响较小,地应力引起的竖向位移和开挖顶端相当应力是造成冒顶和开挖顶端岩体塌落的主要因素,当煤层中存在正断层时,从上盘开挖引起开挖顶端的相当应力和竖向位移比从下盘开挖引起的小,开挖区与断层距离越近,开挖顶端相当应力和竖向位移越大,相同条件下从上盘开挖较从下盘开挖更安全。因此,在工程实际中应尽量避免从下盘对煤层进行开挖,从而减小安全隐患。     

王家岭煤矿不同煤层倾角巷道围岩稳定性分析

为研究不同煤层倾角巷道的围岩稳定性,基于Midas GTS/NX有限元软件,依托山西王家岭煤矿工程,对煤层倾角为0°、15°、30°、45°、60°及75°的巷道围岩稳定性进行数值建模分析。结果表明:随着煤层倾角α的增大,巷道围岩的水平应力和垂直应力都随之先变大后变小,围岩应力最大值由巷道两帮底部向巷道两帮上部转移,且当α=45°时应力值达到最大;当煤层倾角较小与较大时,巷道围岩都能够有效发挥其自承能力;当煤层倾角为45°或者接近45°时,此时巷道的开挖需要着重关注围岩的变化。     

层状岩体隧道底鼓非对称变形研究

为研究隧道在层理影响下的非均匀性底鼓发生机理,通过FLAC3D数值模拟软件分析研究了岩层倾角为0°、30°、45°、60°、90°5种条件下隧道底鼓的非均匀性及围岩应力与孔隙水压力分布特征。结果表明,隧道底鼓分布受岩层倾角控制,当岩层倾角小于45°时,倾角越大底鼓非均匀性越强,当岩层倾角大于45°时,隧道底鼓的非均匀性则逐渐减弱。隧道竖直最大位移量方向与岩层倾角有关,倾角小于60°时,最大位移量法向和竖直方向夹角与岩层倾角近似相等,倾角大于等于60°时,最大位移量方向则受岩层倾角控制,与岩层倾角近似一致。隧道围岩应力和孔隙水压力分布随岩层倾角增加,非对称性增强。     

断层上下盘采动活化突水数值模拟研究

 摘 要：为了研究断层上下盘开采活动对断层活化突水的影响规律,本文利用数值计算软件FLAC3d,结合赵固二矿F109正断层的实际地质条件,建立数值计算模型。研究了工作面分别布置于断层上下盘时周边围岩应力场与渗流场的耦合作用,以及周边岩体应力和位移的变化情况。模拟结果表明,断层活化突水是塑性破坏场与渗流场相互耦合作用的过程;当工作面布置在断层上盘时,开采过程中底板位移量较大,断层上盘承受的垂向应力较断层下盘要大。断层上下盘开采活动对断层活化影响作用不同,工作面布置于断层下盘开采更安全。     

富水断层破碎带对隧道围岩稳定性的影响

为研究富水断层破碎带对隧道围岩稳定性的影响,以吉莲高速公路永莲隧道工程为背景,对其穿越断层破碎带的一段区域进行变形破坏数值模拟研究,并在此基础上,分析了断层破碎带厚度、倾角以及水头压力对围岩变形的影响。研究结果表明:随着隧道向前推进,掘进工作面岩体位移将在与破碎带间隔距离为9 m时开始呈"瀑布式"增长,而掘进工作面前方岩体松动圈则会在间隔距离6 m时与断层破碎带松动区相连,出现导水裂隙通道,引发突水灾害;隧道掘进工作面靠近破碎带时,其最大纵向位移与破碎带厚度关系不大,而与破碎带倾角和水头压力分别呈指数衰减和线性关系;隧道在破碎带内开挖产生的最大位移分别与破碎带厚度、倾角以及水头压力呈指数衰减、抛物线和线性关系。     

基于有限元的上下盘开采对矿山边坡稳定性的影响研究

为研究上下盘开采对矿山边坡稳定性的影响,基于有限元方法,利用Midas GTS软件建立相应模型,通过分析不同开挖位置、不同断层形态下边坡的力学特征,得出其力学响应机制,主要得到以下结论：断层倾角发生改变时,随着工作面的推进,因上下盘开采而导致的边坡沉陷值整体变化不大,但倾角的增大会导致其更易活化;断层倾角发生改变时,上盘最大下沉处位置更靠近断层方向,而下盘最大下沉处位置更靠近采空区方向;上盘开采时,随着断层倾角的增大,开采前后边坡安全系数均出现减小,下盘则与之相反;上盘开采时随着断距的增大,边坡安全系数均出现增大的现象,下盘开采时随着断距的增大,边坡安全系数均出现减小的现象。创新点在于考虑断层对矿山开采过程边坡稳定性的影响,该研究为今后复杂地质条件下矿山开挖所导致的边坡问题提供参考。     

工作面向正断层推进支承应力演化规律

以正断层赋存条件下厚煤层开采为研究背景,采用FLAC3D数值模拟,研究了上、下盘工作面分别向正断层推进时支承应力演化规律,揭示了工作面向正断层开采的致灾规律。研究表明:断层带切割了顶底板岩层的完整性,采动应力的阻隔效应显著,致使断层煤柱易形成较高的应力集中区;下盘向正断层推进时,存在支承应力突增点,使断层煤柱发生塑性破坏,释放大量弹性能;上盘向正断层推进时,支承应力平缓增加,且推进过程中部分应力能够向下盘转移,在下盘形成较小应力集中区,应力曲线呈现一大一小"双驼峰"状。     

深埋隧道围岩稳定影响因素的敏感性分析

选取隧道洞径、埋藏深度、岩层倾角、板砂岩的厚度比和侧压系数等5个典型因素,通过正交试验法进行设计,利用3DEC数值模拟分析,得到了各个因素对隧道围岩稳定的影响规律。侧压系数是影响最显著因素,岩层倾角是影响最小因素。随着洞径的增加,衬砌最大位移和最大应力也相应增加;当洞径大于9 m时,洞径对衬砌位移的影响作用开始加剧。当埋深在500~700 m时,埋深对衬砌位移与应力的影响最显著。随板砂岩比例的增加,衬砌位移和应力总体呈减小趋势。侧压系数为1.0时,衬砌最大位移和最大应力最小;侧压系数大于1.5时,最大位移和最大应力随侧压系数增加而急剧增加。     

采高对断层煤柱支承应力及断层活化规律影响研究

采用FLAC~(3D)数值软件,建立下盘向正断层开采数值模型,研究了不同采高条件下,断层煤柱内的支承应力演化特征和断层活化失稳规律。研究表明,采高对断层煤柱内的支承应力及断层面上的剪切应力和法向应力比值影响显著,随采高增大,断层保护煤柱发生塑性失稳时的煤柱尺寸明显增大,且断层活化失稳的时间越早。相同条件,采高增大时,为防止煤柱失稳和断层活化而留设的保护煤柱尺寸需相应增加,断层附近开采时工作面和回采巷道需加强支护强度。     

发电机常见故障与分析

结合山西兴能发电有限责任公司生产运行与检修实践,对300 MW双水内冷发电机、600 MW水氢氢冷却方式发电机的常见故障发生的原因、处理过程及暴露的问题进行分析,并提出相应的防范措施.对杜绝在发电机日常运行中发生同类事故有一定的借鉴意义.     

PLC硬件故障分析

介绍了可编程序控制器(PLC)的硬件常见故障,分析了故障成因及判断方法,并提出在应用PLC时应注意的问题.     

断层落差对逆断层活化规律影响的模拟研究

以某煤矿F5逆断层实际地质资料为背景,采用FLAC3D软件,对逆断层上、下两盘工作面依次回采时断层带的应力演化规律及断层的活化规律进行研究,揭示了工作面采动中落差与逆断层活化之间的联系。研究可知,下盘煤层开采时,断层落差与断层带正应力及两盘滑移量的变化成正比,即随落差的增大而增大,断层也更容易活化;上盘煤层开采时,随着断层落差的增大,断层的两盘滑移量及其所受的正应力均减小,断层落差越小,其活化程度反而越高,突水危险性更大,因此两盘开采呈现不同的规律,在实际中需加以区分,并有针对性地做好防治措施。     

基于故障树分析的矿井提升机故障诊断

利用故障树分析法对矿井提升机的立即施闸故障进行分析,定性地分析了立即施闸故障6个影响因素之间的逻辑关系,定量地计算了引起立即施闸事故事件的各个因素的概率。计算了立即施闸事故的影响程度即重要度,并将得到的重要度概率按大小排序。为快速找到故障位置提供了数据依据,也为系统的设计修改提供了科学参考。     

艾柯夫采煤机编码器故障分析及研究

编码器故障在艾柯夫采煤机电气故障中较为少见,故障发生后采煤机自我诊断为变频器故障,常因误判造成更换变频器的错误,面对此类故障,根据日常检修经验,通过对故障案例分析、研究,找出故障点,为艾柯夫采煤机故障的处理提供一些经验和处理类似电气故障的基本方法。     

基于故障树的工程车辆计算机辅助故障诊断方法

提出一种结合故障树与计算机辅助故障诊断的新方法。通过分析故障树结构,提取征兆集和故障集,构建权矩阵,利用计算机模拟技术得到故障原因输出向量,根据输出向量和判断法则确定某工程车辆控制电路的故障位置,给出了诊断参考数据,并给出诊断流程图。     

基于扩展故障树的采煤机故障诊断专家系统研究

针对采煤机故障诊断专家系统知识获取困难的问题, 将扩展故障树分析法和专家系统相结合, 提出了基于扩展故障树的采煤机故障诊断专家系统知识获取方法。在传统故障树节点上增加节点类型、重要度等信息, 建立扩展故障树, 并将扩展故障树中的节点信息转换成规范化表示的专家系统知识。采用广度搜索优先、深度搜索与广度搜索结合的推理机制, 提高故障查找的准确率及效率。利用专家系统开发工具CLIPS, 建立了采煤机故障诊断专家系统。研究表明, 该系统可准确判别采煤机故障类型并提供解决方案, 提高采煤机故障诊断效率。     

基于故障树的采煤机液压盘式制动器故障研究

通过逻辑分析构建了采煤机液压盘式制动器故障与基本事件的故障树模型;采用二元决策图分析故障树模型,得到了导致制动器故障发生的最小割集,并通过状态枚举法计算了基本事件的结构重要度。结果表明,所列举的任一基本事件的失效均会导致制动器故障。为采煤机液压盘式制动器的故障诊断提供了理论依据。     

基于故障树与贝叶斯网络的采煤机故障可靠性分析

针对故障树分析法在采煤机可靠性评估中的局限性,将贝叶斯网络与故障树分析法相结合,不仅能计算出采煤机系统的可靠性指标,还能计算出在系统故障时各个元件故障的条件概率。运用贝叶斯网络的正反推理性,可以给出某个部件对系统可靠性的影响程度,进而找到采煤机系统可靠性的薄弱环节,为采煤机的可靠性设计提供理论依据。