综放工作面旋转处围岩力学特性数值模拟研究

根据试验工作面工程地质与生产技术条件,利用数值模拟软件对旋转综放工作面推进过程中围岩力学特性进行了模拟计算,分析了煤层应力的分布规律,为综放工作面推进过程中过特殊地质构造时回采巷道合理支护方案的制定与实施提供了理论依据。     

综放回采巷道稳定性数值模拟研究

本文应用有限差分快速拉格朗日分析方法,对淮南谢桥煤矿1121(3)综放面回采巷道围岩稳定性进行了数值模拟,得出的巷道围岩(煤)应力分布及位移变形规律.研究结果对合理选择综放回采巷道支护形式具有参考价值.     

综放工作面应力分布规律的数值模拟研究

以燕子山煤矿8102综采放顶煤工作面为研究对象,通过数值模拟试验,分析了工作面回采过程中采场围岩应力、破坏分布规律。结果表明:受到采动及巷道围岩应力集中的影响,在工作面煤壁边缘、巷道边缘均发生不同程度的屈服破坏;8102工作面超前支承压力值呈现采面中部运输机机尾运输机机头的特征,支承应力峰值出现在煤壁前方10 m附近,影响范围为工作面煤壁前方80 m,最大应力集中系数1.6。     

王庄煤矿5216综放工作面破碎围岩巷道注浆加固技术研究

王庄煤矿5216综放工作面在进行放顶煤回采的过程中出现工作面运输巷变形严重的问题。通过注浆加固实践,证明巷道破碎围岩经过注浆加固后,巷道承压能力得到显著增强,围岩位移量明显降低,顶板围岩下沉量降低至400 mm以内,两侧巷帮相对位移量降低至700 mm以内,能够满足工作面在回采期间的使用。     

综放采场围岩压力分布规律数值模拟研究

通过对淮南谢桥矿1221(3)综放面围岩压力进行数值模拟研究，获得了综放采场前方和侧向以及煤层底板的围岩压力分布规律，并结合现场实测结果验证了模拟结果的正确性，从而为巷道合理布置提供了理论依据。     

综放工作面二次动压巷道围岩变形破坏与控制技术研究

针对综放工作面二次动压巷道变形破坏严重的情况,以不连沟煤矿F6207辅运巷为研究背景,通过现场监测和数值模拟分析得出不连沟煤矿综放工作面二次动压巷道变形破坏与应力演化特征。提出"强帮控顶、高支护材料强度、高围岩控制刚度"的围岩控制技术理念,提出新掘二次动压巷道的支护方案。新支护技术现场应用后,锚杆索受力状态良好,围岩顶帮位移量相对原支护明显降低。     

综放工作面粉尘运动规律数值模拟及现场实测

以某矿综放工作面为研究对象,采用数值模拟及现场实测法,得出综放工作面粉尘运动分布规律.结果表明:割煤过程是综放工作面的主要产尘环节.割煤时下风向20 m、移架下风向10 m和放煤下风向5 m为重点防尘地点;割煤时下风向60 m、移架下风向10 m和放煤下风向20 m以后多为难于沉降的呼吸性粉尘,防尘重点应为呼吸性粉尘.     

综放采场围岩压力分布规律数值模拟研究

通过对淮南谢桥矿 1 2 2 1 ( 3 )综放面围岩压力进行数值模拟研究 ,获得了综放采场前方和侧向以及煤层底板的围岩压力分布规律 ,并结合现场实测结果验证了模拟结果的正确性 ,从而为巷道合理布置提供了理论依据。     

深井综放工作面过大断层技术研究

为了快速推过大断层,在研究深井综放工作面断层产状的基础上,确定了合理过断层方案,提出了过断层新的技术理念,合理优化组织生产,保证了回采速度,减少了煤炭资源损失,有效控制了设备事故率,保证了安全生产。     

Study on rock burst of fully mechanized sublevel caving mining in deep mine

The theoretical analysis, numerical simulation and field observation were used to study distribution characters of abutment pressure of fully mechanized sublevel caving face in deep mine, fully mechanized sublevel caving and pressure relief in entries along goaf to the influence of rock burst. The results show that： （1） With the increasing of mining depth, the abutment pressure zone is larger, its peak point is transferred to the front of face, the danger area occurring rock burst in the two fully mechanized sublevel caving entries is larger, and its position is far from the face; （2） There is larger failure area in the upper coal in front of the fully mechanized caving face, and strata possibly occurring rock burst transferred to the upwards or far from faces because of the main roof＇s buffer effect to the dynamic pressure burst, then possibility and strength reduced; （3） The position occurring rock burst is stress concentration zones （abutment pressure along the goaf and residual tectonic stress） and zones with geological structure; （4） Strenuous activities of roof is the inducing factor occurring rock burst.     

深井孤岛综放工作面跨采软岩巷道合理支护技术

根据东滩煤矿4303“孤岛”综放工作面跨采下部5条软岩巷道的情况，在分析跨采巷道支护作用原理的基础上，提出了架后充填加固修复支护技术，并针对跨采巷道的具体变形破坏状况进行了实施，收到了较好的支护效果。     

综放工作面及其围岩宏观应力壳力学特征

采用大型非线性三维计算机数值模拟、实验室相似材料模拟对综放工作面围岩应力分布进行了深入研究,发现综放工作面围岩存在高应力束组成的宏观应力壳,应力壳位于采场四周未采煤岩体和弯曲带内,其形态随工作面推进采场结构的变化而改变.应力壳承担并传递上覆岩体荷载和压力,是最主要的承载体,应力壳拱脚处应力形成采场四周围岩支承压力.砌体梁结构位于宏观应力壳下的减压带内,砌体梁仅承担壳体下岩层部分荷载.综放工作面主要力学特征是位于上覆围岩宏观应力壳保护下的低应力区内,这正是综放工作面矿压显现趋于缓和的根本原因.基于对应力壳体的发现和开展的一系列分析,揭示了综放采场顶煤“垫层”作用的力学本质.     

综采工作面顶板围岩应力特征相似模拟研究

为揭示采动影响下上覆岩层变化规律,以淮南矿业集团谢桥矿1232(1)综采工作面地质条件为工程背景,采用相似材料模拟实验和理论分析的方法,对综采工作面顶板围岩应力特征进行研究。相似模拟研究结果表明：随着采煤工作面的不断推进,工作面前方煤体内应力与超前支承压力峰值不断增大,当工作面由30 m推进至150 m,工作面顶板围岩各监测点处超前支承压力达到峰值时的最大应变量由14增大到292;工作面前方煤岩体经历了由原岩应力到应力升高再到应力降低的过程,其中80 m范围之外为原岩应力区,10~80 m为应力增高区,10 m范围内为应力降低区;随回采推进,各区逐渐向内部转移,对于地质变化不大的煤岩体而言,“三区”会逐渐扩大前移,但整体变化范围不大。研究结果可为中厚煤层的实际开采提供一定的理论指导。     

深井综放工作面低应力开采防治冲击地压工程实践

该文基于冲击地压实时监测预警系统,提出"低应力"开采防治冲击地压的理念,通过降低工作面冲击地压监测预警系统阈值,提高煤体应力危险级别,提前采取卸压保护,避免黄色预警、杜绝红色预警。工程实践表明该方法可提前预警并处理冲击危险区,现场应用效果较好,为深井综放工作面冲击地压防治提供了一种新思路。     

综放开采沿空留巷围岩变形特征

为研究综放开采沿空留巷围岩变形特征,以山西铺龙湾煤业有限公司4102综放工作面为工程背景,从理论层面分析了沿空留巷围岩大变形机理,发现4102综放工作面沿空留巷围岩发生大变形主要原因是基本顶关键块体断裂回转使留巷位置由低值应力区变为高值应力区,在此基础上采用FLAC3D软件对沿空留巷围岩应力分布规律及变形特征进行分析。结果表明在支护初期巷旁支护体垂直应力为1.5 MPa,巷道围岩水平位移极小,当基本顶发生断裂后,巷旁支护体垂直应力增加,最大达3.22 MPa,此时的变形速率也达到最大,随着上覆岩层触矸,巷道围岩垂直应力及两帮变形速率也逐渐稳定。     

综放沿空留巷围岩控制技术分析

针对常村矿S2-6综放工作面的具体地质采矿条件和现有支护状况，分析了S2-6综放工作面沿空留巷的技术措施。在实测资料基础上，分析了综放沿空留巷围岩控制效果，得出的结论对综放沿空留巷推广应用具有指导意义。     

综放采场走向压力分布规律及终采线位置确定

为合理确定综放采场工作面终采线的位置,以谢桥煤矿C_(13-1)煤一综放工作面为研究背景,采用相似材料模拟试验和现场测试,从煤层顶板运动、巷道煤层受力和位移、巷道深部位移、轨道上山支架受力、巷道支架受力和变形、工作面周期来压等方面,全面分析了综放采场走向围岩压力分布规律。结果表明,围岩压力峰值位置平均值为14．4m,超前影响距离平均值为66．8 m,在工作面前方平均29．2 m处,围岩矿压显现由缓和趋向剧烈,并将终采线位置确定在离轨道上山30 m处,比预先按传统设计的50 m缩短了20 m留设煤柱,经济效益十分显著。     

Numerical simulation on the delivery law of gob gas of fully mechanized caving face

According to the cover rock caving features, the gob of fully mechanized caving face was divided into 3 zones: natural collected zone, pressure effecting zone and press stable zone. Based on these and the gob gas flow control equation, and considered the influence to the mining fissured zone of gas drainage, also made use of CFD software, we found an not uniform 3D numerical model of gob gas seepage and got the gas emission law in gob of fully mechanized caving face (with or without discharge measures), and this can guide the engineering practice in some aspects. Supported by the National Natural Science Foundation Project of China(505740720); the Natural Science Foundation Project of Shaanxi Province(2006E203)     

综放工作面粉尘浓度分布规律的数值模拟

根据综放工作面的具体特点和实测数据,运用气固两相流动理论,建立综采工作面粉尘运动的数学模型.采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面的粉尘浓度分布进行数值模拟,模拟结果与实测数据相吻合。模拟显示:粉尘产生后,多数随风流在煤壁一侧运动,少数粉尘随机扩散。割煤是综放工作面内的最主要的尘源,移架、放顶次之,综放工作面的除尘重点应该放在采煤机下风向5~10m的煤壁一侧。