条带开采煤柱稳定性数值模拟研究

为了研究条带开采过程中煤柱的稳定性,借助于数值模拟软件FLAC3D,对条带开采过程中不同开采宽度和留设宽度下煤柱内应力和塑性区分布情况进行了研究,研究结论对煤矿的条带开采优化设计有一定的指导意义。     

条带开采中煤柱稳定性分析

系统地分析了条带开采中煤柱稳定性问题。通过多个实例计算的对比分析，建议采用Ｗｉｌｓｏｎ强度公式进行一般地质采矿条件下条带煤柱强度的计算。从煤柱强度分析出发，导出了任意方向弱面的剪力强度安全系数计算式；建立了顶底板通过摩擦作用施加给煤柱的儿拉压应力引起的煤柱屈服区宽度变化的简化计算式；从３向受力状态角度分析了侧限力对增加煤柱强度的机理问题；还强调了煤柱载荷与采出率之间的非线性关系和条带开采设计中应注     

地震波对条带开采煤柱动态稳定性影响研究

由于地震波、爆破震动等动态应力作用下,采空区的响应对煤矿安全开采、地表沉陷控制等具有重要影响,基于弹性力学平面波理论,讨论了地震波诱发煤柱失稳的机理;利用有限差分方法对某条带开采采空区进行静力计算,在此基础上进一步分析了在地震波作用下采空区煤柱的动力响应。研究表明：在静力条件下,采空区煤柱处于稳定状态,能有效地支撑上部岩体;在地震波作用下,煤柱两侧屈服程度增加,应力减小,煤柱的应力向中部转移;塑性区向煤柱内部及顶底板扩展,煤柱稳定性降低。因此在开采设计时,应考虑地震等动载荷对采空区稳定性的影响。     

条带开采煤柱稳定性监控初探

本文阐明了应用条带开采方法进行建筑物下采煤需满足的原则和条带煤柱稳定性监控的意义,给出了实测条带煤柱采动附加应力分布状态,对施测的条带煤柱稳定性做出评估并指出了应当注意的问题。     

条带开采煤柱稳定性的数值模拟分析

通过数值模拟，对照实测资料，对条带开采的煤柱稳定性进行系统分析，并提出合理的采留比。     

条带煤柱稳定性理论与分析方法研究进展

条带开采作为保护地面设施的有效措施在我国的很多局矿得到广泛应用。本文就煤柱载荷、煤柱强度、煤柱稳定性与煤柱尺寸的确定三方面系统介绍了条带煤柱稳定性理论与分析方法，并对其中的影响因素进行了详细分析。     

条带开采煤柱长期稳定性评价及煤柱设计方法

煤柱在地下水、风化作用等多种因素的作用下会发生剥离和尺寸缩减,使煤柱发生渐进性失稳破坏。基于煤柱的渐进性剥离行为和剥离体的堆积特性,建立了煤柱的非均匀剥离模型;分析了煤柱剥离的影响因素、煤柱安全系数与煤柱剥离的关系,建立了条带煤柱长期稳定性评价方法;讨论了采出率、地表沉陷控制和煤柱长期安全系数的协同关系。分析表明:煤柱的剥离与煤的碎胀系数、休止角和采宽采厚比有关,可利用剥离角确定煤柱的极限破坏程度。煤柱的宽高比越大,剥离对其稳定性的影响程度越小。该模型适用于条带煤柱长期稳定性评价。     

全采区与条采区隔离煤柱留设宽度研究

根据威尔逊(Wilson)煤柱载荷理论,分析了两侧采空区在不同宽度情况下煤柱所承受载荷的计算公式,并根据相同的推导原理,得出了全采区与条采区隔离煤柱所承受载荷的计算公式.根据煤柱安全系数的可靠取值,推导出全采区与条采区隔离煤柱最小留设宽度的计算公式,并通过实例分析,得出在进行条带开采设计时,要根据隔离煤柱留设宽度的计算公式进行单独设计,以保证隔离煤柱的稳定性.     

非常规条带煤柱稳定性分析及其应用

Wilson强度理论在条带开采的煤柱稳定性校核中得到广泛运用,稳定性校核结果可以满足生产需要。常规条带开采中,煤柱稳定性校核可以运用该理论的简化公式,当煤柱两侧开采参数不同时,需要灵活运用该理论进行煤柱稳定性校核与分析。对非常规条带煤柱的主要特征进行了说明,从Wilson强度理论的基本原理出发,得出了非常规条带煤柱稳定校核公式,并结合具体工程实例,运用公式进行了非常规条带煤柱稳定性的校核。     

密集建筑物下条带开采煤柱稳定性评价

条带煤柱稳定性是条带开采的核心问题之一,在沛城煤矿密集建筑物下条带开采的工程实践中,依据极限强度理论和渐进破坏理论两种判别方法确定了条带煤柱的留宽,并根据煤柱观测巷的实测结果,证实了煤柱稳定性判别结果的可靠性。     

一种分析计算条带煤柱稳定性的新方法

根据条带煤柱受力分布的特点,采用压板力学理论及弹性力学复变函数技术,提出了一种进行条带煤柱稳定性分析的新方法--应力面积迭加法.     

我国条带煤柱稳定性研究现状及存在问题

为了揭示条带煤柱动力系统失稳的机理,丰富和发展条带开采优化设计理论,在综合分析大量文献的基础上,从煤柱的载荷和强度、煤柱的尺寸设计、煤柱的稳定性分析等方面对条带煤柱的稳定性研究现状进行了论述．研究指出目前条带煤柱缺少在长期稳定性和动力稳定性方面的理论研究,通过深入系统地研究条带煤柱非线性动力系统稳定性的主要影响因素,应用非线性动力学理论,建立条带开采煤柱变形、破坏、滑动等非线性动力系统稳定性模型和稳定性的判定准则和分析方法,找出影响系统稳定性的控制变量,研究控制变量的变化规律,用调整系统控制变量的方法来防治系统失稳．     

密集建筑物下条带开采煤柱稳定性评价

条带煤柱稳定性是条带开采的核心问题之一,在沛城煤矿密集建筑物下条带开采的工程实践中,依据极限强度理论和渐进破坏理论两种判别方法确定了条带煤柱的留宽,并根据煤柱观测巷的实测结果,证实了煤柱稳定性判别结果的可靠性。     

深井宽条带开采煤柱稳定性及地表移动特征研究

采用现场实测、三维相似材料模拟、数值模拟和理论分析,对深井宽条带法开采煤柱稳定性及地表移动特征进行研究。研究表明:深井开采其煤柱塑性区的宽度明显增大,条带煤柱承载应力分布为明显马鞍形;煤柱横向变形主要集中在边缘9.5 m内,且呈现非连续、阶跃式、突变形态。随着煤柱留设宽度的变小,煤柱塑性区宽度显著增加,条带群开采地表下沉达到了该地质采矿条件的极值,下沉系数为0.22,下沉盆地面积大,但平缓且较均匀,移动变形连续且周期长,在下沉盆地外边缘出现了地表反弹轻微抬高的现象。针对深井宽条带法开采的特点,提出了深井宽条带法开采煤柱尺寸的计算设计方法。     

多煤层条带开采煤柱应力分析

条带开采是控制地表沉陷及采动损害的有效方法之一,但是目前对多煤层条带开采时上下留煤柱的协同作用研究还不足.本文采用FLAC数值模拟软件,系统研究了多煤层条带开采中不同采深、不同采宽、不同层间距和上下煤柱的空间位置关系时留设煤柱的受力情况,并与在单一煤层条带开采设计中使用的经典的威尔逊理论计算得到的煤柱实际应力进行对比,分析指出了其差异的原因,为以后多煤层条带开采的设计提供了可借鉴的理论和方法.     

综放开采采准巷道护巷煤柱稳定性研究

采准巷道护巷煤柱稳定性决定着巷道的维护状况。从现场观测,数值计算和理论研究3个方面分析了综放工作面回采期间护巷煤柱体内力和位移变化,煤柱失稳的原因,影响煤柱稳定性因素等,运用极限平衡理论提出了综放工作面护巷煤柱宽度的确定方法,并给出了实例和煤柱宽度与巷道岩变形的观测统计结果。     

条带开采煤柱稳定程度的研究

根据我国条带开采的实际情况，本文提出了条带煤柱应力及强度的计算公式，进而分析了冒落条带及充填条带煤柱的稳定程度，并提出了保持煤柱稳定所需留设的煤柱尺寸及条带开采宽度。     

基于FLAC^3D的条带开采煤柱稳定性分析

摘要为研究不同采出率开采条件下条带开采煤柱的稳定性及对地表的影响,采用了FLAC^3D和Tecplot数值模拟软件,对不同采留宽条带煤柱的竖直应力分布和地表最大下沉值进行研究。结果表明：随着采出率的增加,煤柱单位面积所支撑的压力成线性增大;在煤柱的边缘形成应力的集中区,其应力等值线的形状呈马鞍形-平台形-拱形的变化,平台形可以看成煤柱从稳定向失稳过度的标志和临界点;根据模拟计算结果,建立了地表最大下沉值与条带开采回采率之间的关系式及最大竖直应力与采出率之间的关系式,为今后相关计算提供了科学依据。     

高应力条带煤柱巷道支护技术研究

本文针对高应力条带煤柱巷道支护存在的问题,在对煤层地质条件进行分析和数值模拟计算的基础上对巷道进行了支护设计,合理选择支护方法及参数,减少巷道返修,有效解决了高应力条带煤柱巷道支护难题,具有良好的推广应用价值。