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跨采巷道围岩应力集中系数解析被引量：4: 2015年; 为了确定上覆工作面采动对底板巷道稳定性的影响程度,首先,以海孜煤矿7煤工作面开采为例,根据其工作面支承压力分布形态,基于弹性力学理论建立了底板应力分布的力学模型,分析了采动支承压力在底板中的传递规律,并将采动支承压力与巷道围岩应力有机结合在一起,得到了上覆工作面开采过程中,底板巷道围岩的最大、最小主应力集中系数的变化规律,开采过程中围岩最大主应力集中系数的极值为1.28;其次,应用数值模拟软件FLCA3D建立了跨采巷道计算模型进行了验证,得出巷道围岩最大主应力集中系数极值为1.22,结果证明理论模型是可靠的。此模型可为底板巷道围岩控制提供基础的理论和技术支持。; 胡新宇张华磊王连国; 关键词：跨采支承压力底板巷道应力集中系数

基于梯度塑性理论的断层活化机理被引量：20: 2012年; 基于梯度塑性理论,将断层视为内部连续、有厚度的地质体,分析断层带应变软化及其应变局部化问题。将梯度塑性理论引入断层带模型,得到了断层带沿倾向相对错动位移的理论表达式,定义了"断层带等效剪切刚度";通过对上盘岩体的下边缘界面处单元体应力分析,得到上盘岩体沿断层倾向的相对错动位移并定义了"两盘岩体等效剪切刚度"。根据"断层带等效剪切刚度"与"两盘岩体等效剪切刚度"的关系得到了断层活化的判据。结果表明:断层的活化不仅与断层内部地质体材料的性质(断层内部地质体材料的脆性、内部结构尺寸)有关,还与两盘岩石的特征参数(剪切弹性模量、泊松比)及包括断层倾向长度的最小岩层尺寸相关;断层内部地质体材料的内部参数越小、"两盘岩体等效剪切刚度"越小、断层内部地质体材料越脆及包括断层倾向长度的岩层最小尺寸越大,断层越易活化。; 林远东涂敏刘文震吴建强; 关键词：梯度塑性理论断层活化剪切位移剪切刚度

综放工作面采放比对顶煤采出率影响规律研究被引量：14: 2013年; 为了研究准格尔煤田巨厚煤层采放比对顶煤采出率的影响规律,采用PFC2D数值分析程序对不同采放比和不同放煤步距顶煤的冒放性进行模拟研究,分析煤层厚度一定的情况下采放比与顶煤采出率的关系以及相同采放比条件下不同放煤步距对顶煤采出率的影响。研究结果表明,当采放比大于0.35时,顶煤能够获得足够的松散空间,并能顺利放出;针对开采技术条件,采放比为0.48、放煤步距1.6 m时,顶煤放出效果最好。; 刘全涂敏付宝杰; 关键词：巨厚煤层采放比放煤步距采出率

关键层结构对保护层卸压开采效应影响分析被引量：14: 2011年; 由于保护层卸压开采,导致覆岩结构的运动,致使上覆煤层变形,产生卸压效应,改变被卸压煤层的透气特性,为卸压瓦斯抽采创造有利条件.采用RFPA2D-Flow数值模拟软件,分析了上覆煤岩层采动裂隙演化、卸压煤层采动应力及位移分布、瓦斯参数变化等规律,结果表明:1)下保护层开采引起的上覆煤岩层采动裂隙集中分布在采场两端部,并呈竖向偏采空区方向发育,离层裂隙发育至被卸压煤层上方;2)开切眼和停采线附近区域顶板裂隙明显发育,卸压开采导致上覆煤层产生膨胀变形,透气性明显增加;3)由于被卸压煤层和保护层之间关键层结构的力学效应,使被卸压煤层透气系数增加幅度不显著,导致抽采孔瓦斯压力降低速度放缓.无关键层结构时,采动影响区内抽采孔瓦斯压力降低较快.; 涂敏付宝杰; 关键词：保护层开采数值模拟分析

低渗透性煤层群卸压开采地面钻井抽采瓦斯技术被引量：31: 2013年; 基于淮南矿区高瓦斯低渗透性煤层群赋存条件,通过试验模型分析了卸压开采后的覆岩移动破坏、卸压煤层移动变形、采动裂隙垂向分带和卸压煤层应力分带特征,得出了首采层采空侧顶板至上覆卸压煤层顶板中存在环形裂隙区、竖向裂隙区、远程卸压煤层裂隙区,根据采动裂隙区发育特征,提出了卸压瓦斯抽采地面钻井的部署方法。在顾桥矿1117(1)工作面切眼外侧、风巷内侧和工作面前方分别布置有""、"│"型和"L"型地面钻井,实现了长时间、大范围、较高的卸压瓦斯抽采率。总结了地面钻井位置、钻井型式、钻井稳定性与卸压瓦斯抽采效果之间的关系。; 涂敏; 关键词：煤层群卸压瓦斯抽采

极近距离厚煤层交错采场覆岩破坏数值模拟: 2013年; 为了研究极近距离厚煤层交错采场覆岩破坏的规律,采用压力拱理论对采场开采过程中的覆岩破坏结构的演化进行了分析,通过FLAC3D建立开采模型,得出下部工作面距上部采空区较远时,其覆岩破坏结构具有相对的独立性,当推进一定距离时,应力集中系数1.8左右,垮度和拱高趋于稳定;当下部工作面接近上部采空区时,上下距离在40 m左右范围内,集中系数为3.3左右,随距离减小,集中系数继续加大,易导致两结构拱贯通;当下部工作面位于上部采空区下时,处于卸压状态,应力集中系数较小,即将穿过采空区时,应力集中系数为2.3,主要是因为两采场开采空间的叠合。; 蔡金龙涂敏付宝杰; 关键词：厚煤层覆岩破坏数值模拟支承压力

采场端部底板破坏深度解析分析被引量：3: 2011年; 为了理顺采场端部底板岩体主应力场中3个主应力的力学逻辑关系,同时研究采场端部底板破坏深度,通过力学分析,确定了采场端部底板岩体主应力的具体形式,并以此为基础导出采场端部底板破坏深度的计算公式。研究结果表明,主应力场在极坐标下是关于极径r与极角θ的函数,且3个主应力与采场底板岩体的泊松比μ有关,当采场底板岩体的泊松比μ与采场端部底板岩体中的单元体在极坐标下的极角θ满足不同数值关系时,3个主应力是有所不同的,与之对应的采场端部底板破坏深度计算公式也必然不同。; 林远东涂敏; 关键词：采场端部底板

回采巷道锚注加固浆液渗流规律研究被引量：2: 2013年; 为了获得回采巷道锚注加固工程中合理的注浆压力，首先将回采巷道围岩破碎区看作连续介质，并应用渗流理论得出了浆液在破碎围岩中扩散的基本方程，并建立了COMSOI数值计算模型，研究了不同注浆压力条件下的浆液流动扩散特征。结果表明：对于回采巷道锚注支护工程，浆液在垂直于钻孔方向的扩散深度明显大于浆液在垂直于钻孔方向的扩散半径，合理的注浆压力约为1．0—3．0MPa，并将研究成果用于桃园煤矿回采巷道锚注支护设计，取得了良好的效果。; 张华磊涂敏; 关键词：锚注数值模拟

非均应力场圆形巷道围岩塑性区解析分析被引量：1: 2011年; 巷道围岩塑性区大小是评价围岩稳定性的重要依据及进行巷道支护设计的理论基础。一般圆形巷道所受原岩应力场为非均匀应力场。通过对圆形巷道围岩的力学分析,获得了围岩主应力场分布规律,结合极限平衡条件下的莫尔-库仑准则,得到了圆形巷道在不等压原岩应力作用下围岩的塑性边界方程。软岩巷道围岩控制的基本出发点是充分发挥围岩的自承能力,其基本原则之一便是圆形巷道形式。; 林远东涂敏; 关键词：圆形巷道侧压系数

Floor stress evolution laws and its effect on stability of floor roadway被引量：20: 2013年; According to the distribution of abutment stress in a stope,this research established the mechanical model of mining abutment pressure transmission in floor base on the theory of semi-infnite plate body in elasticity.This study takes the 762 working face of Haizi Coal Mine as a case in point,and analyzed the dynamic evolution law of seam floor stress during the mining process.With an organic combination of the mining floor stress and surrounding rock stress,the study obtained the change laws of the maximum principle stress and the minimum one for the floor roadway surrounding rock when mining the upper working face.Considering the non-constant pressure force state and the cracks revolution mechanisms of floor roadway surrounding rock,the research built the mechanical model of roadway stress.Simulation results verify the reliability of the above conclusions.Moreover,this model could provide the theoretical basis and technical support for controlling floor roadway surrounding rock.; Zhang HualeiCao JianjunTu Min; 关键词：FLOOR

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国家自然科学基金(51074004)

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