国家自然科学基金(50074023)
- 作品数：32 被引量：558H指数：14
- 相关作者：张杰侯忠杰谢胜华张小明杨相海更多>>
- 相关机构：西安科技大学西安科技学院安徽工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金陕西省教育厅科研计划项目更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- 砂土基型浅埋煤层保水煤柱稳定性数值模拟被引量：22
- 2005年
- 浅埋煤层间歇开采保水采煤的关键是确定工作面的合理推进距离和煤柱尺寸,通过相似材料模拟已得到工作面的合理推进距离,并为实践所证实。以相似材料模拟所得到的工作面推进距离与覆岩裂隙高度关系为依据,建立了数值模拟模型,以计算工作面合理的煤柱尺寸。运用ALGOR有限元程序,模拟了基岩厚度30m以下、土层20m以下的砂土基型和基岩厚度30m以上、土层20m以上的砂土基型2种类型的工程地质条件,通过煤柱上的米赛斯应力分布、上覆岩层的拉应力分布以及顶板的下沉量等模拟结果分析,判断了煤柱和覆岩的稳定性,得出了不同基岩厚度工作面实现保水开采的合理推进距,这对实现陕北砂土基型地质条件下的保水采煤和矿区荒漠化防治具有重要意义。
- 侯忠杰张杰
- 关键词：浅埋煤层保水采煤数值模拟煤柱稳定性
- 浅埋煤层开采中的溃沙灾害研究被引量：29
- 2005年
- 分析了浅埋煤层开采的水文条件和工程地质条件,得出了浅埋煤层发生溃沙灾害必须具备的4个条件;根据浅埋煤层中组合关键层的一些参数分析了老顶破断岩块的运动规律,判断了浅埋煤层开采中岩块是否发生回转失稳,探讨了岩块回转触矸后发生滑落失稳的可能性,计算了断裂岩块端角接触面高度,得出了满足裂隙滤沙的合理端角接触面高度;大柳塔1203工作面开采只发生了涌水而未溃沙,这和理论计算的结论基本一致.参8.
- 张杰侯忠杰
- 关键词：浅埋煤层
- 水体下煤炭开采渗流实验研究被引量：3
- 2009年
- 水下煤矿开采在进行相似材料实验研究时都应进行固液两相模拟,但由于对两相实验材料的研究一直未取得突破性进展而未成功。在成功研制固液耦合实验材料的基础上制作了固液两相相似材料模拟模型,通过水体下煤矿开采渗流实验模拟,得出了水在工程破坏岩体中的渗流以及岩体在渗流场作用下的破坏规律,取得了保水开采的合理参数。实验所得的参数为现场开采实践所证实,这为水体下煤矿安全开采设计、矿区水资源保护、绿色矿区的实现提供了可靠的依据。
- 张杰侯忠杰
- 关键词：水体下煤矿开采环境保护
- 层状矿床采场垮落带老顶与裂隙带老顶的判别
- 由于采场煤层直接顶厚度以及采高不同,有的采场老顶进入裂隙带,而有的采场老顶仍属垮落带,采场老顶属于垮落带还是裂隙带,对于支架载荷影响很大。本文在讨论有关假说和理论提出的进入裂隙带老顶的判别公式基础上,首次推导出了裂隙带老...
- 侯忠杰
- 关键词：垮落带裂隙带老顶组合关键层
- 厚土层浅埋煤层覆岩运动破坏规律研究被引量：45
- 2007年
- 通过南梁煤矿首采工作面采前的实验研究和开采时的现场观测,分析了工作面顶板的移动、来压强度以及巷道变形破坏情况,总结了厚黏土覆盖层浅埋煤层单体长壁工作面的矿压显现规律.实验和观测表明,尽管其上覆岩层的力学强度比较小,煤层埋深浅,但工作面初次来压步距大,矿山压力显现剧烈,周期来压台阶下沉量大.在此基础上,提出了加强支护来预防顶板大面积垮落.这为实现厚黏土层覆盖浅埋煤层单体长壁工作面正常开采提供了可靠的理论依据.
- 张杰侯忠杰
- 关键词：浅埋煤层
- 固-液耦合试验材料的研究被引量：83
- 2004年
- 在固体模型材料研究的基础上,研制了“固-液”两相模型材料,从而解决了固体模型材料遇水崩解的问题,同时也解决了不同介质材料相似比的耦合以及水沙溃流的试验可视性问题。对富水风积沙层下采煤进行了模拟试验研究,证明所研制的相似材料是可行的。而且通过不同配合比和不同成型压力,可得到变化幅度较大的模型材料,此方法可用于更广泛地模拟不同的岩石基础。
- 张杰侯忠杰
- 关键词：岩石力学采煤
- 榆树湾煤矿河流下安全开采数值分析被引量：11
- 2008年
- 在分析榆树湾煤矿首采长壁工作面的水文及工程地质的基础上，运用RFPA^2D对其首采面开采分别进行走向和倾向两个数值模拟试验．试验表明，覆岩最大裂隙带的高度为92m．通过模拟表明在距工作面40-60m处的地表土层出现了不同长度的裂缝，地表裂缝未和裂隙带贯通，裂隙带与地表土层裂隙之间，在倾向模拟时和走向模拟时分别有30，18m的土层隔离带．通过进行安全分析得到了最小安全防水煤岩柱的尺寸为95m，表明数值模拟结果与工程开采实践基本一致．进一步为河流下安全开采提供了可行性．
- 杨晓科张小明侯忠杰
- 关键词：数值模拟裂隙带
- 突变理论在浅埋煤层组合关键层中的应用被引量：12
- 2002年
- 应用突变理论的方法,对组合关键层的力学模型进行了分析,导出了系统的总势能函数表达式,并建立了尖角型突变模型.定量地分析了顶板的台阶下沉量以及组合关键层失稳的充要条件,得出的结论有实际意义.
- 谢胜华侯忠杰
- 关键词：突变理论组合关键层失稳浅埋煤层分类定理
- 浅埋煤层保水开采的研究进展被引量：15
- 2009年
- 分析了陕北榆神府矿区浅埋煤层保水开采的水文及工程地质条件,对砂基型保水开采地质条件进行了分类,推导出浅埋煤层导水裂隙发展计算公式;通过一系列不同地质条件下的"固—液"耦合相似材料模拟实验,得出了不同砂基型条件下及河流下的间歇式保水开采参数;建立了保水煤柱稳定性分析的三维数值模拟模型,计算了煤柱和基岩保护层的稳定性。通过地质分析、实验研究、数值模拟,对榆神府矿区实行保水开采的可行性进行了综合分析。
- 张杰马岳谭
- 关键词：榆神府矿区浅埋煤层保水开采
- 地表厚土层浅埋煤层开采模拟实验研究被引量：53
- 2003年
- 南梁煤矿工作面设计连续推进距离为23m,回采率也仅为69%,使矿井高产高效难以实现。本研究课题旨在通过相似材料模拟实验,掌握厚粘土层下浅埋煤层开采的矿压显现规律,为改进设计提供理论依据。实验选用的5m平面模拟架,主要由角钢座、调高块、立柱、传感器和顶梁组成,其精度误差仅为0.5%,实现了支架-围岩作用与原型的相似;模型与原型相似比为1:50,实验模拟尺寸为5000mm×200mm×1500mm;根据相似原理与量纲分析,容重、时间和应力相似常数分别确定为1.56,7.1,7.8;岩层模拟材料为河沙、石膏、大白粉,分层材料为云母粉。实验表明:当工作面连续推进距离提高到50m时,工作面也未出现台阶下沉,从而为制定更加合理的开采方案提供了可靠依据。
- 侯忠杰谢胜华张杰
- 关键词：浅埋煤层相似材料模拟实验粘土层
