孤岛采场矸石膏体充填覆岩空间结构演化规律研究

为了研究孤岛充填采场覆岩空间结构和矿压显现特征,以岱庄煤矿2351工作面为工程背景,采用相似模拟实验研究了采动工况下的充填效应。结果表明,覆岩下沉曲线符合正态函数分布,充填采场覆岩只有裂隙带和弯曲下沉带,离层演化经历未发育区、扩展区和闭合区3个阶段;采动应力整体分布由"V"型分布向"U"型分布转化,分为应力恢复区、卸压区和应力集中区,空区上方测点采动前后所受应力呈"Z"型变化,最大应力集中系数为1.84;充填体显著抑制覆岩的运动,随着工作面的推进,覆岩空间结构由梁式结构向裂隙拱结构和多层拱结构演化。研究结果可为矿压的高效控制提供理论基础。     

不同煤岩倾角下采场倾向矿压规律数值模拟

为研究采场围岩活动受煤岩倾角的影响,利用数值计算软件FLAC3D对0°、30°、45°3个模型矿压规律进行模拟,分析采场围岩应力、位移及煤壁前方塑性区的空间演变过程。研究结果表明:随煤岩倾角增大,采场顶底板应力及位移分布形态发生变化;数值量也发生变化;中上部顶板运动较为明显,中下部底板运动明显,煤壁前方塑性区减小;覆岩运动形式从单纯下沉转变为下沉-回转-反回转空间复合运动,改变了覆岩运动规律,最终导致采场矿压规律发生改变。     

急倾斜中厚煤层伪俯斜采场覆岩运移规律研究

急倾斜煤层由于在倾角-重力场效应的影响下,采场覆岩运移及应力分布均较水平煤层更加复杂,且采场围岩的稳定性控制难度较大。以逢春煤矿N2821工作面为工程背景,综合采用物理相似模拟实验、数值模拟和理论分析方法,研究了急倾斜中厚煤层顶板垮落充填、应力演化特征及覆岩运移规律。结果表明,急倾斜中厚煤层伪俯斜采场顶板破断呈明显的时序性特征,顶板呈非对称破断,且垮落轮廓呈空间梯阶状“残垣”形状。采场围岩应力在空间上形成非对称“壳体”,顶底板应力释放区域呈拱形,工作面两端出现应力集中,随着采场持续推进及垮落顶板的逐渐充填,倾斜下部顶板会再次出现应力集中,同时“壳体”下拱脚位置会随着充填体的增多而逐渐上移,但整体形状在不断演化后最终趋于稳定。     

充填采场支承压力分布特征及冲击灾害控制机理

为深入分析采场覆岩运动与支承压力分布特征,构建了充填采场支承压力计算力学模型;对充填工作面应力分布进行了现场实测,并以此为基础,分析了充填开采冲击灾害控制机理。研究表明:充填采场支承压力范围与集中程度较传统开采小,一般不会出现塑性区,支承压力范围与充填体对覆岩的承载系数Kc成反比,充填体承载系数Kc越大,充填体对覆岩的支承作用越大,采场支承压力范围也越小;充填采场煤体储存压缩弹性能和坚硬顶板储存弯曲弹性能较小,不易发生冲击灾害。     

采动影响下逆冲断层“活化”特征试验研究

以义马矿区的F16大型逆冲断层为背景,结合断层影响下5个矿井的地质钻探和井下揭露情况搭建相似模型,在考虑断层面的分形特征和断层面两侧覆岩赋存特征的基础上,综合运用声发射监测、采场覆岩位移和采场应力监测系统,研究采动影响下断层"活化"前后的覆岩运动特征、矿压显现规律和动力响应特征。研究表明:受逆冲断层南北两侧地层覆岩结构复杂和构造运动影响,断层"活化"前后工作面覆岩运动特征、矿压显现规律和动力响应明显不同。断层"活化"前,工作面覆岩"三带"特征明显,底板应力基本不受采动应力影响,声发射信号较弱。进入断层影响区后,顶板离层量呈跳跃式增长,采动应力诱发断层"活化",底板应力达到最大值,声发射的总事件数和能率发生突变增加。当推过断层一段距离后,随着上盘关键岩层悬臂岩梁长度增加,工作面煤壁发生屈曲破坏,底板应力增加,待岩梁垮断挤压应力释放后,底板应力随之下降,伴随着工作面上方"短砌体梁"结构发生切落且沿断层面滑动,产生大量声发射信号。     

采动覆岩应力变化规律分析

为了研究采动覆岩应力变化规律,采用理论研究和数值模拟,理论分析了采场底板岩体支承压力分布、采动裂隙场的空间形态;采用FLAC^3D数值模拟了不同推进距离下水平剖面的应力分布和塑性破坏分布。研究得出,采动覆岩裂隙圈呈现典型的直接顶破断“O-X”型特征,采动塑性破坏区呈中间低和两端高的马鞍分布状态;底板和上覆岩层应力呈3个不同应力区域。     

孤岛工作面围岩运移及冲击破坏数值模拟研究

针对孤岛工作面"T"型覆岩结构特征,采用数值模拟方法分析孤岛工作面回采过程中覆岩屈服破坏特征、应力分布规律,研究了孤岛工作面覆岩破断产生强冲击动载荷条件下巷道应力、加速度、位移以及变形速度的变化规律。结果表明:回采初期围岩塑性破坏主要集中在工作面顶板,回采后期覆岩的塑性区逐渐向上覆岩层发展,呈"弧形"对称分布形态;在矿震动载作用下,孤岛工作面巷道左、右帮变形量小于顶、底板变形量,巷道右帮和顶板的变形速度变化较大,且顶板的下沉量最大,左右两帮的垂直应力比顶底板的垂直应力大。研究得出的孤岛工作面覆岩运移、冲击破坏规律,可为工作面防冲工作提供理论指导,以制订针对性的防冲措施,确保工作面安全回采。     

大倾角松软厚煤层放顶煤开采覆岩移动规律研究

针对大倾角松软煤层开采覆岩移动规律,采用理论分析和数值模拟等研究手段对顶板岩层位移及应力分布规律进行了研究。大倾角煤层采出后,由于下部垮落矸石充填对顶板起到支撑作用,整个采场覆岩形成“厂”形弯曲结构移动拱;垂直位移和水平位移都表现为自下而上逐渐减小的趋势,煤层的超前支承压力分布范围约为40 m,这些数据可以为工作面下一步矿压管控提供依据。     

复杂围岩环境大采高工作面“R-S-P”系统稳定性研究

文章以羊场湾煤矿大倾角大采高工作面为研究对象,结合大采高工作面赋存环境与地质特征,利用FLAC3D数值模拟软件对6.2m采高开采扰动后工作面上下端头应力场分布与演化规律、上—下运巷顶板覆岩及煤柱应力特征规律及煤柱宏观变形特征等进行模拟分析,结果表明:随着开采扰动区域内顶板覆岩的冒落,"顶板覆岩—支护—煤柱"即"R-S-P"系统的主要力学参数发生变化,应力重新分布且各具特征,工作面与煤柱超前应力峰值及应力降低区范围各不相同。     

大规模开采上覆贫矿体岩移规律

针对甲玛铜矿大规模开采上覆贫矿体岩移规律及其控制技术开展研究。通过数值分析,研究得到采场开采及充填后上覆岩层位移及应力分布;通过开展相似模型实验研究,得到大规模盘区开采及充填后上覆岩体位移及变形规律。研究结果表明,数值模拟与相似模型试验结果具有较好的一致性;大直径束孔高分段空场嗣后充填法开采上覆贫矿体的岩移及应力变化受到近域的采场盘区开采的影响较为显著;地下采矿活动引起的地表变形影响较小。     

压力传感器轴销的疲劳寿命计算

详细介绍了疲劳分析中的局部应力应变法分析方法和步骤,同时结合ANSYS,运用局部应力应变法中的稳态法对优化设计前后的压力传感器轴销分别分析、计算出了疲劳寿命,为优化设计对其抗疲劳性能的影响提供了客观的判断依据;对一般零部件的疲劳寿命的计算也有一定的参考价值。     

浅析倒堆开采在团结沟东露天采场残采中的应用(增刊)

团结沟采矿场露天开采至今已40年,现处于露天残采尾期,优化采剥生产工艺,最大限度地利用好现有资源很有必要。文章从东露天采场残采现状、倒堆开采方案及开采技术安全要求、效益预测等方面进行了简析。在目前矿山资源枯竭的情况下,倒堆开采实施后可延长服务年限3年。本文可为类似矿山提供参考。     

断层影响下底板应力分布和破坏分析

采用FLAC5.02D数值模拟软件模拟了煤层开采过程中断层对底板应力峰值与塑性区变化的影响。对不同断层倾角,断层刚度和底板水压下底板应力峰值和塑性区变化进行了分析,同时根据现场实测,对有无断层条件下破坏深度进行对比。断层倾角越小,底板应力峰值越高,底板破坏区范围越大;断层倾角越大,底板破坏区范围越小,最终发展为“X”型。断层刚度的增加,没有对底板塑性区产生明显的影响,只是从断层带一侧改善了底板突水通道。随着底板水压的增大,塑性区范围没有明显变化,底板应力峰值的波动程度也不大。无断层存在,底板破坏深度为0~17 m;断层带的存在使底板破坏深度增大了135%。     

带式输送机滚筒压裂分析及改进

针对福建省某煤矿带式输送机滚筒使用中出现的压裂情况,根据传动原理对滚筒结构和受力进行分析,探讨滚筒压裂的原因,提出提高滚筒强度的改进方法。     

带式输送机张力传感器的疲劳寿命计算

介绍了应用于胶带输送机张紧力检测的传感器的疲劳分析中局部应力应变法的分析方法和步骤,同时结合ANSYS,运用局部应力应变法中的稳态法对优化设计前后的张力传感器分别分析、计算出了疲劳寿命,为优化设计对其抗疲劳性能的影响提供了客观的判断依据;对一般零部件的疲劳寿命的计算也具有参考价值.     

共振式复合筛筛孔尺寸对工艺效果影响的试验分析

为研究单振源共振筛筛孔尺寸对工艺效果的影响,在单振源共振筛试验系统中筛孔尺寸分别取0.075、0.1、0.12、0.15、0.2、0.3mm,处理量分别取2、4、6、8、12、14、16、18、20 t/m_².h,测定入料细度(-200目)、筛下细度(-200目)及筛上细度(-200目),并计算出筛下产率、筛分效率等相关指标,研究结果表明,随着处理量的逐渐增大,筛下细度(-200目)基本保持恒定,筛上细度(-200目)逐渐增大,筛下产率与筛分效率均逐渐减小。同时在筛孔尺寸为0.075~0.15 mm,随着筛孔尺寸的逐渐变大,处理量快速增大,当筛孔达到0.2mm以后,处理量逐渐趋于平缓,且筛分效率为75%时,处理量可达到8.8~19.3 t/m_².h。     

孤岛工作面回采期间的矿压显现规律研究

本文通过对济宁二号煤矿11302孤岛工作面连续的矿压观测,结合工作面各种矿压显现特征,通过钻孔应力计监测、固定点观测和多点位移计观测,掌握了孤岛工作面回采过程中顶板活动规律及工作面超前应力变化情况,为工作面的顶板管理提供了依据。     

电缆头温度在线监测系统的可用性

电缆头温度在线监测系统 ,可以实时监测电缆头的温度 ,当发现危险高温时 ,能及时报警 ,提醒运行人员进行相应的处理 ,做到防患于未然     

Analysis of the Causes of the Sinkhole within the Mining Area of the Former Mine

Journal of Mining Science - The paper presents a case of a sinkhole located in a hard coal mine within the Upper Silesian Coal Basin in Poland and attempts to explain the causes of its formation....