深井采区石门跨采变形规律

基于新汶孙村矿深部跨采采区石门的现场实测资料 ,分析了石门跨采变形与垂距的关系 ,认为跨采是深井改善巷道维护状况的重要途径 ,加大垂距可减少移动支承压力引起的变形 ,深矿井类似条件下大巷距首采煤层的垂距至少要大于 5 0 m     

深井采区石门跨采变形规律

基于新汶孙村矿深部跨采采区石门的现场实测资料，分析了石门跨采变形与垂距的关系，认为跨采是深井改善巷道维护状况的重要途径，加大垂距可减少移动支承压力引起的变形，深矿井类似条件下大巷距首采煤层的垂距至少要大于50米。     

连续跨采底板巷道围岩移动变形规律研究

为了研究连续跨采采动对底板巷道围岩移动变形的影响,拟借助FLAC3D计算工具,以上社矿区为研究对象,对其盘区石门巷道跨巷开采进行模拟计算。通过对围岩移动变形数据进行实时监测,结合压力拱假说相关观点,对巷道围岩变化以及煤层底板应力变化数据进行分析。     

黔阳煤矿多煤层采动地表变形破坏数值分析

为了研究黔阳煤矿采动对该地区地表变形的影响,收集了"纳雍县聂家寨黔阳煤矿采掘活动影响鉴定报告"和"贵州省纳雍煤矿区聂家寨井田黔阳煤矿勘查地质报告",现场调查了受采动影响的地表变形破坏情况。选择具有代表性的地质剖面作为数值计算剖面,采用离散元程序UDEC数值分析11200、11201、11401、11501、11203、11403、11503工作面开采后上覆岩层及地表的变形破坏情况。通过对比分析得出,每个区段首采煤层首采工作面(11201、11203)的开采对覆岩及地表的变形破坏影响最大。     

大采深复杂采动条件下巷道锚杆支护数值模拟研究

协庄煤矿3417W工作面是大采深采场,通过采用数值模拟方法,确定在采用不同锚杆支护设计方案条件下的巷道破坏、应力分布和锚杆受力情况以及巷道表面位移的大小,为类似条件下的煤层开采和巷道支护提供了理论依据.     

“三软”煤层回采巷道支护数值模拟研究

在煤软、顶板软且受上覆煤层采动破坏和影响的煤层中，选择合理的支护方式和参数，对保证工作面安全生产、减少巷道维护成本十分重要，本文对临涣煤矿9“‘三软”煤层三种支护方式，即工字钢梯形棚、锚杆钢带支护、梯形棚一锚杆钢带联合支护方式，不同护巷条件下的支护效果进行FLAC数值模拟分析，提出了适合该矿9#煤层工作面回采巷道条件的巷道支护方式，现场应用效果显著。     

采动变形模拟试验台

介绍了采动变形模拟试验台的组成，功能及其稳定性。     

采动影响下天然气管线变形的数值模拟分析

针对西北某矿3号煤工作面开采后,采空区上方一段西气东输管线天然气的安全运行问题,利用FLAC 3D建立模型,选取合适材料参数、边界条件和初始条件进行计算,详细分析了3号煤工作面开挖后采空区上方管线的位移和应力的分布变化,并结合对管线上方地表点的竖直位移监控,初步给出了问题的解决方案,为今后矿区的开采中天然气管线支护提供了参考措施和理论依据。     

采动影响下巷道围岩变形特征及支护技术研究

为解决采动影响下的巷道围岩应力集中、变形大等支护难题,以华润煤业205运输顺槽为例,采用FLAC3D数值模拟软件,分别对工作面顺槽受采动影响前和受采动影响时围岩屈服破坏情况、垂直应力分布、垂直和水平位移特征进行分析,得出205运输顺槽受采动影响时的最优支护方式和参数,并且成功用于工程实践.     

大断层下盘采动对上盘煤层影响数值模拟研究

针对运河煤矿落差60~265m的F10逆断层下盘厚煤层开采实际,利用FLAC3D数值软件对大断层下盘工作面的回采进行模拟,分析采动后断层及其上盘区域煤层应力分布和覆岩变形特征。研究表明:下盘厚煤层开采后,工作面导水裂隙带范围未波及到F10断层,断层附近岩层下沉变形量较小,断层性质不会受到大的影响;断层上盘区域整体下沉,且向下发生了轻微的"倾斜",导致上盘区域应力分布发生变化;F10断层和DF14断层的影响,使得断层上盘区域构造应力明显,对上盘煤层安全开采有一定影响。     

保护层开采上覆煤层变形特性数值模拟

基于岩石破裂损伤理论和有限元计算方法,利用RFPA应用系统模拟分析了保护层开采过程中,被保护层层厚变形规律、煤层水平变形特征和保护层与被保护层之间的相对层间距对被保护层保护效果的影响,认为随着保护层采煤工作面向前推进,被保护层垂直变形呈现 “M”型分布;卸压区煤层水平变形呈现拉抻和挤压状态,增加该区域煤体机械破坏,有利于被保护层次生裂隙的发育;相对层间距对被保护层卸压变形产生较大影响,相对层间距愈大,其变形量减小,不利于煤层离层裂隙和破断裂隙的产生.对数值模拟结果与现场实际测定结果进行对比分析,两者基本吻合.     

刀柱遗煤下综放开采数值模拟分析

以白家庄矿9#煤层39713工作面开采技术条件为基础,运用数值模拟软件FLAC3D建立数值模型,对刀柱遗煤下的开采工作面和巷道围岩宏观力学场进行系统分析和研究,获得了包括工作面煤层及周围岩体在内的三维力学场分布、破坏场特征和位移变化规律,揭示了刀柱遗煤下综放工作面的力学场分布规律及变化特征。     

近距离煤层开采导水裂隙带发育高度数值模拟研究

为解决邵寨煤矿2号、5号煤层重复采动面临的覆岩破断及两带发育高度问题,以及研究此情形下导水裂隙带演化规律,运用数值模拟计算方法,采用3DEC数值模拟软件,通过对近距离煤层条件下工作面的回采进行模拟实验,获得导水裂隙带的演化趋势,以及工作面回采结束后的两带最终发育高度。模拟结果表明,导水裂隙带高度沿工作面倾向是从零开始逐渐增加的,最终当工作面回采360 m时,导水裂隙带高度增加至100 m,而走向导水裂隙带初始为煤2层采动造成的高度为78 m,随着煤5层的回采导水裂隙带高度保持不变,当工作面回采至220～260 m时向上延伸至100 m,随后继续保持稳定,导水裂隙带最终发育高度为100 m,贯穿了延安组岩层达到安定组岩层但并未到达洛河组含水层,可以保障井下的安全生产。     

综采面支承压力及塑性区变化规律数值模拟研究

以白坪矿二,煤层为具体原始条件,利用三维数值模拟软件FLAC^3D,分析了随采高不同,综采工作面前方支承压力及煤壁塑性区分布特征和变化规律。     

急倾斜远距离下保护层开采过程数值模拟及现场应用

 制定了长青煤矿煤层开采的技术方案;然后过基于计算机系统的UDEC3.1软件模拟了K93煤层作为下保护层开采时覆岩垮落发展过程及裂隙演化规律,通过数值模拟表明了K93煤层作为保护层的有效性。最后通过现场实地效果考察,得出了K93煤层开采前后,K7a煤层瓦斯压力、钻孔瓦斯涌出量的变化规律。长青煤矿急倾斜远距离下保护层开采的防突技术对整个圭山煤田乃至其他具有类似特征的急倾斜煤层开采有着重要的现实意义。     

煤炭资源开采对坡体变形影响规律模拟研究

为了研究煤炭开发造成的地表沉陷对坡体变形影响规律,基于FLAC数值模拟软件建立背坡和向坡开采两种数值模拟模型,分析对比了向坡和背坡开采对坡体变形的影响规律。研究结果表明:水平地表下煤炭资源开采对坡体的影响较小,坡体变形量较小;而坡体下煤层开采时,坡体的水平与垂直变形增加幅度均较大。背坡开采的垂直变形较向坡开采有大幅度增加,背坡开采的垂直位移最大值发生在坡体中部,向坡开采垂直位移发生在坡体端部,背坡开采和向坡开采垂直变形量最大值分别为3.9 m和1.5 m。研究成果可为类似条件下煤炭资源开发提供参考依据。     

下保护层钻采上覆煤层变化的数值分析

 为了实现突出煤层的安全高效开采,研究极薄煤层保护层开采逐渐成为我国防治煤与瓦斯突出重要的的研究课题。本文以郑煤集团崔庙煤矿11011工作面地质条件为依据,采用数值模拟的研究方法对钻采下保护层过程中上覆二1煤层的应力变化规律、下沉移动规律和膨胀变形量变化规律进行研究。研究表明：随着保护层工作面的推进,被保护煤层变形呈现压缩、快速膨胀、膨胀变形减小到稳定的变化规律;保护范围内某点膨胀量变化的几何特征为“S”型;数值分析结果和现场试验结果基本吻合。     

深部近距离煤层群采动力学行为探索

我国深部近距离煤层群赋存开采比重大,采动力学机理不清,导致开采效率低,安全事故频发。深部煤岩体所表现出的物理力学特性及变形破坏特征较浅部有着本质差异,尤其在深部近距离煤层群开采条件下,临近工作面扰动影响将导致更加复杂的采动应力重分布过程。针对深部近距离煤层群采动影响下巷道围岩控制难题,依托平煤十二矿己_(14)和己_(15)深部近距离煤层群工程实践,在己_(15)-31030工作面进风巷内开展了巷道收敛变形、锚索应力现场原位监测试验,理论计算了近距离煤层群底板破坏范围并推导得出了巷道围岩变形速度公式,初步揭示了深部近距离煤层群采动力学行为。研究表明:己_(14)煤层底板破坏深度理论值约21.24～30.88 m,上覆煤层采动影响导致本煤层采场边界改变,巷道顶底板及左右帮收敛量约400 mm,巷道收敛变形量随采煤工作面推进呈现阶梯式缓慢增长与指数式快速增长两阶段模式,其中指数式快速增长阶段为巷道变形的主要阶段;锚索应力随采煤工作面推进呈现"近线性增长—跃阶式降低"两阶段演化模式,顶板锚索应力平均变化率、峰值应力均显著高于巷帮相应参数,巷道顶板采动效应较巷帮更为明显;锚索应力峰值点滞后最大收敛变形位置约40 m,采动影响时效相比单一煤层开采大幅延长约35 m,采动应力变化率及其峰值分别降低约53.5%,24.5%,己_(15)煤层采动影响范围约105 m;巷道围岩变形速率与距采煤工作面距离呈现反比例函数关系,在此基础上,进一步推导得出深部近距离煤层群距采煤工作面不同距离处围岩变形速度预测公式,并对比现场原位监测数据验证了该公式的合理性。研究成果可为同类深部近距离煤层群的巷道围岩变形速度预测、巷道支护及采矿技术优化等工程问题提供参考。     

巨厚煤层放顶煤开采的相似模拟研究

以河南义马煤业集团公司千秋煤矿二1煤的地质条件为研究依据,通过相似模拟实验,可以直接观测巨厚放顶煤层顶板岩层的变形特征和上覆岩层冒落后的结构特征,借助试验仪器对工作面顶板超前支撑应力的变化规律进行了分析,为巨厚煤层放项开采提供了一定的依据.     

近距离特厚煤层一次采全高覆岩破坏特征相似模拟

根据潘谢矿区地质条件及采取一次采全高开采方式,采用物理相似模拟实验方法,对近距离特厚煤层开采时覆岩破坏及位移特征进行了分析,得出了随着覆岩的采动垮落、裂隙高度的增加和范围的增大,形成了阶梯跳跃式趋于稳定,并且确定了近距离特厚煤层一次采全高垮落带及其裂隙带的发育高度.随工作面的推进,层间岩层形成明显的移动变形盆地,同一岩层中下沉移动量最大的点位基本处于下部采空区中心上方.由于采高较大,应力集中沿工作面推进方向不断延伸扩展,应力集中系数较分层开采要小,但前方影响范围要大。