超前支承压力对断层活化影响的数值分析

应用FLAC-3D对工作面前方的移动支承压力对断层活化的影响作用进行分析,研究结果表明:在断层上盘回采过程中,随工作面推进,断层周围的垂直应力和剪应力发生剧烈变化,在距离断层带45m时,断层已完全活化;支承压力对断层上下盘岩体位移量也产生显著影响,且断层上盘的应力和位移变化量明显大于断层下盘应力和位移的变化量。     

深部逆断层倾角对煤岩冲击失稳作用的数值模拟

利用FLAC3D的强大数值模拟计算能力,以义马矿区为背景,建立了逆断层的简化数值模型,研究了不同断层倾角条件下的工作面超前支承压力与弹性能分布规律。研究表明:随着采掘面不断临近断层,工作面超前支承压力受断层影响显著增高;当工作面距断层40 m且断层倾角小于45°时,工作面超前支承压力峰值随着断层倾角增大而增大;当断层倾角大于45°时,工作面超前支承压力峰值随断层倾角的增大而减小;断层倾角为30°的能量峰值最低,断层倾角为45°的能量峰值最高。     

大倾角综放工作面超前支承压力实测

为了使煤矿回采工作面安全、高产高效开采,针对开滦赵各庄矿地质采矿技术条件,利用深基点观测法,在3237综放工作面设置矿压观测站,对大倾角综放面顶煤的不同层位的超前支承压力进行了现场观测.掌握了大倾角条件下综放面矿压显现的规律;对支架的适应性、支柱载荷、超前支承压力等问题进行了分析,目的是防止掘进巷道和回采巷道顶板的灾害事故的发生.     

东曲煤矿工作面超前支承压力分布规律研究

基于回采工作面超前支承压力对冲击地压、煤与瓦斯突出等现象有直接影响,结合东曲煤矿14305工作面的开采条件,通过理论计算及采用UDEC2D4.0数值模拟,对该工作面超前支承压力的分布规律进行研究,同时对现场实测超前支承压力数据进行统计分析,得出了超前支承压力的分布规律。14305工作面超前支承压力的影响范围约为35 m,超前支承压力峰值约为16 MPa,并距工作面8~10 m,应力集中系数约为2.2,可为东曲煤矿煤柱宽度、工作面支护参数设计提供技术支持。     

裕民煤矿综采工作面超前支承压力分布规律研究

为揭示工作面超前支承压力分布规律,采用理论分析和数值模拟的方法,对裕民煤矿工作面支承压力进行了分析,得出综采工作面超前支承压力分布变化规律,为回采巷道超前支护长度、强度等提供了理论依据。     

浅埋工作面超前支承压力分布规律

本文通过对神府大柳塔煤矿１２０３浅埋工作面回采巷道超前支护阻力的观测分析，得出了浅埋工作面超前支承压力分布规律，并对此分布规律进行了原因分析，得出的结论与现场矿压显现完全吻合。     

不同长度工作面的支承压力规律与超前支护研究

李雅庄煤矿615不规则工作面由110 m块段和210 m块段组成,结合现场实际情况建立数值模型进行分析,得出两工作面超前支承压力均展现出“中间小、两边大”的分布特征,工作面长度增长,超前应力集中区宽度增大且最大应力系数增高。两种工作面顺槽的超前支护距离应为20 m和25 m,且均在前15 m内存在应力高峰区,是重点支护地段。提出单体液压支柱配合金属π梁或超前支架进行超前段加强支护方案,实现了回采期间不同长度工作面超前段围岩的稳定性控制。     

厚煤层坚硬顶板工作面超前支承压力演化规律

针对厚煤层坚硬顶板工作面地质条件,采用实验室岩石力学性质实验和数值模拟方法,分析厚煤层坚硬顶板工作面开采过程中超前支承压力演化规律,为此类煤层巷道和工作面布置提供参考。结果表明:由于上覆坚硬顶板的影响,工作面超前支承压力影响范围达到40 m以上,应力集中系数达到3以上。     

浅埋工作面超前支承压力分布规律

本文通过对神府大柳塔煤矿１２０３浅埋工作面回采巷道超前支护阻力的观测分析，得出了浅埋工作面超前支承压力分布规律，并对此分布规律进行了原因分析，得出的结论与现场矿压显现完全吻合。     

综放工作面超前支承压力规律研究

应用理论分析、数值模拟和现场监测的手段,全面分析了屯宝煤矿综放工作面前方支承压力的分布特征及围岩塑性区扩展特点,研究了工作面前方巷道侧和煤柱侧各自的应力分布特点,并结合现场实测结果,确定了该矿综放工作面的动压影响范围,可为后续工作面巷道支护参数的调整和超前支护范围的确定提供参考。     

大倾角煤层开采覆岩运移规律数值模拟研究

通过对大倾角煤层顶板的破断情况进行力学分析,建立UDEC二维模型,分析不同煤层倾角条件下上覆岩层的运移规律。结果表明:大倾角工作面上部区域顶板比下部更易断裂,且倾角越大现象越明显。受直接顶矸石滑落影响,工作面下部区域基本顶有矸石支撑,采空区上部区域易形成空顶,促进了采空区上端头基本顶的断裂垮落。上覆岩层下沉量随岩层倾角增大而逐渐减小,在煤层倾角大于40°后发生突变,上覆岩层下沉曲线由V形变为U形,采空区中部区域上覆岩层下沉量迅速减小。     

大倾角工作面巷道断面形式优化数值模拟

针对大倾角工作面梯形巷道顶板破碎、较高侧煤帮变形破坏严重的现象,以陈蛮庄煤矿3402工作面轨道巷为工程背景,结合现场实际和UDEC2D数值模拟,对比分析了巷道矩形开挖和梯形开挖时围岩破坏特征,并根据矩形巷道顶板三角煤的破坏特征提出了五边形巷道断面形式。对3种断面形式下巷道横截面积、断面支护长度以及围岩稳定性进行了对比研究。研究表明:对于大倾角工作面,五边形巷道断面形式相比于矩形巷道有效提升了回采工程的活动空间,合理摒弃了位于顶板的不易支护的部分三角煤;相比于梯形巷道合理降低了巷道支护成本,提升了直接顶板的稳定性。因此,五边形工作面巷道更有利于大倾角工作面的安全高效生产。     

特厚煤层综放采场支承压力分布的数值模拟

针对特厚煤层综放采场邻空巷道超前支护段巷道大变形问题,通过FLAC3D数值模拟软件模拟郭家河煤矿1305工作面回采过程,得到综放采场支承压力的分布特征,分析邻空巷道大变形的原因。结果表明:随着工作面推进,特厚煤层综放工作面超前支承压力峰值及影响范围逐渐增大,峰值点位于工作面前方10~25 m,峰值应力集中系数在1.2~3.2之间,支承压力影响范围超过100 m,影响集中区域为工作面前方60 m;采空区的存在使得工作面侧向支承压力影响范围增大4倍以上,应力集中系数增大0.7~1.3,随着工作面邻近,侧向支承压力增长速度变快,应力峰值深入实体煤的距离增大;邻空巷道强矿压显现是双向高支承压力叠加作用的效果。     

穿层钻孔倾角影响范围的数值模拟研究

结合鹤壁十矿的实际情况,通过数值模拟分析不同钻孔倾角条件下的有效影响范围,并通过几何知识分析得出钻孔倾角与钻孔影响范围之间的数学关系式,结果表明几何关系式有一定的合理性。     

不同倾角断层对煤层底板突水影响的数值模拟研究

运用FLAC3D数值模拟软件,通过模拟不同倾角的正断层在采动影响下对煤层底板突水的影响过程,揭示了煤层开采过程中由于断层构造引起的底板突水通道的形成过程,以及倾角对断层活化和底板突水的影响规律。模拟结果表明:小倾角的正断层比大倾角正断层更容易引起突水危险,在实际安全设计时需要留设较宽的防水煤柱。研究结果对指导煤矿的安全生产提供了重要的参考依据。     

上覆煤柱下工作面支承压力分布特征

为研究上覆煤柱下工作面开采支承压力动态变化规律及分布特征,采用FLAC3D软件对下煤层工作面由采空区下向上煤层煤柱下推进过程中煤体垂直应力场进行了模拟。通过对工作面推进过程中走向支承压力、倾向支承压力的动态演化特征分析得出:当工作面在采空区下向煤柱下推进时,随着工作面不断接近煤柱边缘,走向支承压力分布形态由"双峰"变为"单峰",且峰值不断增大。     

锯齿状煤柱下工作面支承压力的分布特征

为了研究锯齿状煤柱下工作面支承压力的变化规律以及分布特征,采用FLAC3D5.0数值模拟软件对锯齿状煤柱下工作面推进到不同位置时煤体垂直应力场进行了模拟。通过对工作面推进过程中走向支承压力、倾向支承压力动态演化特征分析得出:受锯齿状煤柱宽度的变化以及煤柱集中应力的影响,煤柱下工作面的应力主要集中在两端,其中三角形区域最为明显,在煤柱最窄处形成叠加应力。     

综放工作面侧向支承压力分布研究

布尔台煤矿42#煤层采用综放开采技术,工作面区段间留设25~30 m的宽煤柱,造成资源浪费。为节约煤炭资源,消除由于煤柱引起的灾害,决定采用沿空留巷方式。为掌握采空区侧向支承压力分布对沿空巷道的影响,通过理论分析建立沿空巷道围岩结构力学模型,确定了沿空巷道位置处的应力值。     

煤层倾角对综采工作面底板卸压规律的影响

为了研究煤层倾角对综采工作面底板卸压规律影响,通过力学理论分析得出随着煤层工作面倾角的增大,其底板泄压深度呈减少趋势;运用FlAC3D数值模拟软件模拟了0°、15°、30°、45°时的工作面底板应力分布特征,以卸压系数达35%为界,得出了不同底板卸压深度,并根据不同倾角工作面底板煤岩体垂直应力及位移分布曲线,分析了底板应力释放与变形规律。以瓦斯突出煤层矿井为实际工程背景,验证了理论及数值模拟分析的正确性。     

大倾角滑移支架放顶煤工作面开采实践

为了提高大倾角滑移支架放顶煤工作面设备的稳定性,防止窜矸伤人,通过对设备稳定性原因的分析,提出了用采煤工作面调斜、降低支架重心、锚固运输机、安设刮板输送机挡矸装置等方法、措施解决工作面设备稳定性差、未固定的物体滑滚伤人的问题,应用实践表明通过一系列有效措施的实施,确保了大坡度滑移支架工作面安全生产。