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针对神东浅埋煤层关键层垮落容易造成大面积来压和动力灾害的问题,文章系统分析了关键层在工作面推进过程中的破坏过程及垮落机理。数值模拟结果表明,随着工作面的推进,关键层首先在跨中下表面受拉区发生屈服破坏,工作面中部煤壁前方关键层上表面受拉区发生屈服,并进一步沿煤壁延伸形成"O"型破裂带,与关键层下表面不断向四角延伸的受拉破坏区所形成的"X"型破坏带组合成大的"O-X"型破坏带。与弹性薄板理论相比,两者的开裂顺序不同,但最终的破坏形式相同。覆岩与关键层间保持同步变形,且随关键层一同垮落,失稳前挠度明显增加。关键层的失稳形式主要为沿"X"型破裂带发生屈曲失稳和沿"O"型破裂带发生沿煤壁的切落失稳,后者来压更为剧烈。 相似文献
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采场覆岩中关键层上载荷的变化规律 总被引:30,自引:1,他引:30
运用有限元方法,分析了关键层上部的载荷及下部的支承压力受软弱几何特征及力学特性影响的变化规律。结果表明:受采动影响后,关键层上部岩层的作用一段不能视为均布载荷。 相似文献
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探讨了地表移动变形超前影响的本质,揭示了关键层破断对地表移动变形超前影响的机理。基于关键层理论进行地表移动变形超前影响机理分析,通过分析神东矿区钻孔内部位移监测记录、物理相似模拟试验成果及综采工作面矿压显现规律、地表沉陷观测记录等,研究关键层破断与超前影响距(角)周期性变化之间的关系。研究结果表明:超前影响距(角)不是一成不变的常量,而是周期性变化的变量|原创性提出超前影响距最大值和最小值之差与工作面周期来压步距大致相等的新观点|实例证明新观点是科学可靠的。为探索实现采场来压与地表移动变形的有机统一提供了新的技术思想。 相似文献
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软岩层厚度对关键层土载荷与支承压力的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
本文简单介绍了岩层控制中关键层理论的基本概念,并运用有限元法详细分析了软岩层厚度对关键层上部的载荷及下部的支承压力分布规律的影响。研究结果表明:关键层上的载荷与支承压力分布一样,都受软岩层厚度变化的影响,一般不可视为均布状态。 相似文献
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为探究强冲击大采高工作面关键层周期破断规律,以内蒙古鄂尔多斯母杜柴登矿井30202工作面为例,采用即时加载带理论对上覆岩层进行了划分,在进行了钻孔揭露覆岩层位分析后,理论计算了坚硬砂岩组覆岩周期破断步距,结合微震监测数据分析了影响工作面冲击危险的关键层位。研究结果表明30202工作面上覆岩层中,中高位顶板周期破断对工作面冲击危险存在重要影响,中高位顶板周期性破断期间大能量事件频发,须做好工作面周期来压期间冲击地压防治安全技术措施。 相似文献
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关键层破断前后覆岩离层裂隙当量面积计算 总被引:4,自引:0,他引:4
李树刚 《西安矿业学院学报》1999,19(4):289-292
基于相似材料模拟实验,得出综放开采中覆岩离层裂隙变化形态,给出了关键层初次破断前后离层裂隙当量面积和当量流径的理论解。 相似文献
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煤层开采引起的岩层与地表变形移动,可使位于开采范围内的地表水渗入井下,威胁煤矿生产安全。因此,研究覆岩破坏规律,特别是导水裂缝带的高度就显得极为重要。快速拉格朗日分析法是一种新的数值分析方法,尝试将其应用于综采放顶煤条件下冒落带和裂隙带高度的预测,基于山西省某煤矿一工作面进行模拟,并将数值模拟结果与经验公式计算数值以及实测数值进行对比分析,论证了FLAC数值模拟程序在预测煤层开采覆岩破坏状况中应用的可行性。 相似文献
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固体废物膏体充填岩层控制的数值模拟研究 总被引:2,自引:0,他引:2
为确定充填体强度和承压水上充填开采的安全性,预测充填开采控制岩层活动的效果,结合现场地质条件,基于充填体的充填作用机理,采用数值模拟软件FLAC,研究了在上层煤未采和已采两种情况下,利用不同的充填体强度开采下层煤后的地表沉陷和顶底板弹塑性区分布,分析了充填开采时工作面矿压及顶板稳定性.研究结果表明:膏体充填开采可有效控制岩层移动,减少地表沉陷效果显著;充填体强度越高减沉效果越好,但大于1MPa后,地表沉陷变化趋缓.综合安全、经济等因素考虑,充填体强度1MPa即可保证安全开采. 相似文献
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为有效预防采空区上覆关键层运动诱发工作面矿震事故的发生,根据现场实测数据并通过有限元数值模拟软件对采空区形成过程中上覆关键层破裂区范围的大小进行了模拟。得出鲍店煤矿103上04 工作面影响矿震震级大小的根源为赋存在煤层底板上方100~220 m范围内致密坚固细砂岩、中砂岩组成的关键层的破裂失稳,破裂区面积大小对应震级大小。依据103上04工作面实际震级发生情况提出针对性的解危措施:对工作面后方悬空顶板进行深孔大直径爆破技术改善岩体应力状态,释放关键层积聚过多的弹性能,能够有效防止关键层的整体运动,减小矿震事故发生的强度和频次。 相似文献
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为了掌握急倾斜金矿脉地下开采的岩移规律,克服传统岩移角理论在金属矿山的局限性,根据矿山的开采现状,运用有限元数值模拟软件建立了矿山复杂的三维计算模型,对矿山地下开采造成的岩移及地表变形进行分析。分析结果表明,矿山目前的采矿模式产生的地表变形小于相关规范,未对地表建构筑物产生影响,且在开采至一定深度时将不再会对地表产生影响,矿山无需对地表民居进行搬迁,节约大笔资金,对矿山今后发展发挥重要作用。 相似文献
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本文针对大倾角松软综放工作面易片帮、冒顶及设备滑移等难题,以某煤矿1201工作面为工程背景,在对工作面覆岩运移机理研究的基础上,对工作面采场覆岩控制的影响因素进行了深入研究。结合大倾角工作面煤壁的受力分析,提出了片帮、冒顶的防治措施;通过对大倾角工作面支架受力分析,获得了支架防倒、防滑的控制措施。研究结论为大倾角松软煤层工作面采场覆岩控制提供有力保障,同时为实现工作面安全、高效生产排除了安全隐患。 相似文献
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通过对义马煤田耿村煤矿深部开采高地压巷道支护现状介绍及主要存在问题分析,认为目前深部开采高地压巷道支护的核心问题多是巷道底鼓问题,提出了支护改革方案及"先让后支、支让结合"的深部开采高地压巷道支护原则。 相似文献
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介绍活鸡兔煤矿首采工作面从初始开采阶段、特殊地段及收尾贯通阶段顶板活动特点和老顶初次来压步距、周期来压步距等主要参数,初步掌握212煤顶板来压规律,为工作面顶板管理提供科学依据。 相似文献
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