工作面回采对底板巷道的变形影响分析

煤层开采后底板的应力状态将发生变化,从而引起采场附近的底板巷道围岩应力再分布以及发生不同程度的变形。为分析某工作面回采对底板巷道的变形影响,通过应力增量法理论计算得出相应的底板垂直应力与水平应力分布规律,运用FLAC数值模拟对现场的底板巷道进行变形预计,预计结果与现场监测一致。该研究结果对底板巷道布置具有一定的理论指导意义。     

地应力分布对动力灾害的影响规律分析

为研究地应力分布特征对煤与瓦斯突出的影响规律,采用理论分析和现场实例验证相结合的方法,即通过数值模拟方法分析原岩应力的分布对采动应力场、煤岩体的物理力学性质等要素的影响,探究应力方向对采面回采突出危险性影响规律,并结合桑树坪煤矿南一采区实测数据加以验证。研究结果表明,当最大应力方向垂直于巷道掘进或采面回采方向时,工作面前方应力集中现象更明显、卸压破坏区范围更大、煤体孔隙率更低,工作面发生突出危险率也更强。并结合桑树坪煤矿南一采区煤与瓦斯突出现象与地应力实测数据,验证了当最大主应力方向垂直于推进方向时突出危险性更大。     

综放工作面回采巷道煤柱应力分析与参数优化

通过对潞安漳村煤矿 130 3综采放顶煤工作面回采巷道煤柱中的应力观测 ,分析了回采工作面采动期间煤柱应力分布规律。运用数值模拟方法 ,研究了不同煤柱宽度下巷道围岩变形和破坏特征 ,确定了比较合理的煤柱参数 ,最后介绍了应用实例     

巷道底鼓过程中能量转移规律及其控制研究

在深井煤矿巷道中,底鼓量往往占巷道顶底板移进量的一半以上.李村煤矿由于埋深较大受高地应力和回采工作面采动的影响,回采巷道底板出现严重底鼓现象,严重影响工作面正常生产.针对李村煤矿回采巷道严重底鼓现象,采用FLAC3D数值模拟软件对巷道围岩变形破坏特征及能量分布规律进行分析,并对巷道开挖后围岩能量转移特征展开了研究,分析...     

工作面冲击失稳诱因及能量释放激增机制研究

以开滦集团唐山矿孤岛工作面为工程背景,通过FLAC3D模拟了孤岛工作面回采及顶板周期性垮落过程中埋深、地应力场、煤层倾角及不同盘区回采等冲击地压主要诱因与孤岛工作面采场巷道的应力分布特征间的关系。运用能量理论进一步分析了冲击失稳主要诱因对采场能量分布特征的影响规律,揭示了采动影响下孤岛工作面采场能量释放的激增规律。研究结果显示:随着采深和侧向应力系数的增大,冲击失稳危险区域应力峰值和能量密度峰值均增大并向煤体内部转移;同时,不同盘区回采对已开采场区应力场与能量场均有消弱影响。     

极近煤层大采高综采面矿压显现规律

结合962工作面煤层赋存情况,运用数值模拟软件FLAC3D建立几何模型,对极近距离煤层大采高综采面的矿压显现规律进行模拟研究。分析了工作面超前支承压力的影响范围及工作面倾斜方向的垂直应力分布规律。通过多点位移计对巷道顶板深部岩体变形进行的观测,验证了数值模拟分析的超前支承压力影响范围,并结合钻孔窥视得出了巷道塑性区范围,对矿区相类似条件的超前支护范围的确定及回采巷道支护参数的选取具有一定的指导意义。     

错层位巷道布置工作面矿压显现规律数值模拟研究

基于错层位巷道布置工作面矿压显现特征,应用FLAC3D数值模拟技术对首采工作面的巷道矿压显现规律、接续工作面回采巷道布置在采空区下的巷道应力分布特征进行分析,得出了错层位巷道布置系统的应力分布特征,以及巷道的塑性区范围和位移量较留煤柱小的结论。     

晋华宫矿大采高工作面临空小煤柱巷道变形规律研究

针对大同矿区坚硬顶板条件下大采高工作面临空小煤柱巷道回采过程中围岩变形问题，采用FLAC^3D数值模拟和工程实践方法，研究了6 m小煤柱工作面回采过程中煤柱应力场分布和临空巷道超前范围内位移变化，得到了小煤柱应力分布规律和临空巷道围岩位移规律，并通过现场实测进行了验证。     

综采工作面跨近距离下山巷道安全开采技术

为解决综采工作面跨底板近距离下山巷道开采技术难题,对跨巷回采方案进行分析比较,通过工作面底板应力计算、数值模拟、相似模拟等方法对工作面直接跨采下山巷道进行了研究,预测了被跨采巷道的矿压分布规律和变形规律。工程实践表明,近距离跨巷回采是可行的,跨巷连续回采避免了采面搬家跳眼,缓解了采掘接替紧张局面,缩短了工期,节省了资金,提高了煤炭采出率,同时采取措施有效保护了下山巷道,维持了采区各生产系统的安全运转。     

采动应力下回采巷道煤柱尺寸设计研究

以某矿井3~#煤层和某矿井3-5~#煤层为工程背景,通过强度和极限平衡理论分析结合数值模型方法,研究了回采巷道煤柱不同尺寸对回采巷道围岩应力及塑性区分布特征的影响规律。理论分析及数值模拟结果表明：采动应力及不同煤柱尺寸对巷道围岩塑性区变化规律具有显著影响。一次采动引起的煤柱应力分布曲线呈现为不对称的单峰形态;二次采动使煤柱应力分布表现为“猫耳状”的双峰曲线。根据理论计算得到煤柱可以保持稳定的临界宽度为29.2 m,煤柱宽度大于29.5 m时,煤柱实际承受的载荷不会超过极限载荷,煤柱不会失稳。根据计算机数值模拟得到的合理煤柱宽度为30 m;综合得出矿井的合理煤柱尺寸宽度为30 m。     

缓倾斜煤层再生顶板条件下回采巷道围岩破坏研究

通过基于双屈服模型的数值模拟方法模拟了极近距离缓倾斜煤层再生顶板的压实过程及其应力分布特征,分析了回采巷道从原生顶板阶段过渡至再生顶板阶段时应力的分布特征及对巷道围岩破坏的影响关系,并比较了回采巷道处在原生顶板阶段时与再生顶板阶段时巷道围岩的破坏形态及叠加采动应力影响下巷道主应力差值的变化特征。     

煤矿回采工作面煤岩稳定性数值模拟研究

对煤矿顶底板煤岩体物理力学性质进行试验,得到煤样和岩样的基本物理力学参数,并利用ANSYS有限元分析软件对巷道回采过程中采场周围煤岩体应力变化及塑性变形进行系统的数值模拟研究,得出回采过程中工作面走向和倾向应力变化数据,进而分析出顶板变形破坏的规律,为矿井的合理支护提供依据。     

大采高孤岛工作面沿空掘巷留设小煤柱合理宽度的研究

针对三元南耀小常煤业30222工作面小煤柱回采巷道围岩控制课题,经理论分析计算和数值模拟方法,确定30222孤岛工作面沿空小煤柱的合理宽度。初步确定小煤柱宽度为6.9 m以内;运用UDEC软件模拟不同宽度煤柱时回采巷道垂直应力分布,发现煤柱尺寸定为7 m时,对采场围岩的稳定性和巷道维护最为有利。     

采场周围三维应力分布初步研究

采场周围三维应力分布的研究,是开采设计、巷道布置及支护设计的基础。采区巷道的变形和破坏特征,回采工作面顶板的冒落率,台阶下沉,顶板挠曲下沉特征以及老顶周期来压特征均与采场围岩应力分布有关。本文在三维有限元应力计算实例分析的基础上,对采场周围应力分布的一般规律作简要归纳。     

综采工作面回采巷道超前支护的力学机理研究

为研究回采巷道的变形破坏机制以及超前支护机理,以常村矿S6-8工作面为工程背景,采用数值模拟结合理论分析的方法,对煤层综采过程中回采巷道的应力和变形规律进行研究。研究结果表明,煤层采动对临近巷道的破坏主要表现为前方围岩支承压力的分布变化以及采空区煤层顶板的垮塌连带作用,而超前支护则具有改善巷道周边围岩的受力条件,减小巷道收敛变形的效果。     

平沟煤矿020903工作面回风巷多次采动影响围岩稳定分析

采煤工作面回采巷道受采动影响矿压显现剧烈,复杂采动影响不利于回采巷道围岩稳定控制,致使支护工程问题日益凸显。本文以平沟煤矿020903工作面回风巷为研究对象,运用FLAC3D数值模拟技术,对多次采动影响下的回采巷道围岩应力环境变化、围岩变形破坏特征、承载结构进行数值模拟分析,分析得知:903回风巷处于邻近902采空区的围岩应力环境,同时存在来自903工作面回采影响,多重采场围岩应力叠加,围岩应力环境复杂变化造成巷道变形速率快、变形量大且支护较为困难,为此提出903回风巷采动巷道"锚索+锚杆+钢筋梯子梁+网"联合支护方案,实现对巷道的帮顶围岩的保护,进而充分发挥围岩本身的自承能力实现采动巷道的围岩控制。     

推采速度对工作面矿山压力及回采巷道稳定性的影响

以某矿回采工作面为工程背景,运用力学分析、数值模拟对不同回采速度下工作面前方垂直应力,回采巷道垂直应力的分布规律及回采巷道围岩变形特征进行研究。研究表明:回采速度较快时,工作面前方煤体内支承应力相对较大、影响范围相对小,回采巷道围岩变形量较小;回采速度较慢时,工作面前方煤体内支承应力相对较小、影响范围相对大,回采巷道围岩变形量较大。研究认为选择合适的推采速度,可以提高回采巷道稳定性、降低围岩变形量,同时亦能降低工作面前方煤体内支承压力,保障工作面生产安全。     

深部特厚煤层对采对掘巷道围岩综合应力场演化研究

深部特厚煤层对采对掘巷道受高应力及多次强烈采动影响,应力环境复杂,围岩控制难度大,井下综合应力场演化对于巷道支护方式及参数的确定有益。以麻家梁煤矿14103辅运副巷为工程背景,采用井下实测、理论分析和数值模拟方法,揭示巷道围岩原岩应力场、采动应力场、支护应力场及位移场演化规律。实测得出麻家梁煤矿巷道围岩原岩应力场分布特征;揭示出相邻工作面回采滞后采动影响阶段是巷道围岩采动应力增加的主要阶段;锚杆锚索施加高支护应力可在围岩中形成稳定承载结构。基于应力场、位移场综合分析,得出14103辅运副巷围岩采动应力增加先于巷道变形的增加;受二次采动应力作用,围岩发生扩容变形,出现应力增加不明显而变形显著增大的现象,揭示出采动应力场、支护体受力及位移场时空演化相互关系。该结果对巷道布置方式及支护方案提供了依据。     

采动影响下回采巷道注浆加固效果数值模拟

注浆加固技术是受采动影响的回采巷道最有效的支护措施,而对加固效果的考察是检验加固方案有效性的唯一方式。以长平矿Ⅲ43052回采巷道为研究对象,运用FLAC~(3D)数值模拟软件对采动影响下巷道未加固与加固后的围岩变形、应力分布规律进行模拟对比分析,结合实际监测数据,来衡量巷道加固方案的是否有效。     

支护设计及开采诱导应力对关键块体稳定性影响的概率统计关键块…

数值模拟已用来确定邻近及远离采场的巷道周围应力的大小和方向。模拟表明邻近采场的巷道处于应力松驰区内。布置在未受回采影响的原岩内的巷道的周边处于受压状态。关键块模拟用于确定关键性块体的代表性形状，离散元模拟用于确定块体的稳定性。模拟结果表明，原岩内巷道的顶板受采矿诱导的应力的作用而稳固。在应力松驰区，关键块会由于开挖而损坏。在邻近及远离采场的巷道中，其两帮关键块会因巷道掘进而损坏。在巷道两帮形成的…