教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-05-0480) 作品数:36 被引量:762 H指数:16 相关作者: 张东升 王红胜 马立强 王旭锋 封金权 更多>> 相关机构: 中国矿业大学 西安科技大学 新汶矿业集团有限责任公司 更多>> 发文基金: 教育部“新世纪优秀人才支持计划” 国家自然科学基金 江苏省普通高校研究生科研创新计划项目 更多>> 相关领域: 矿业工程 更多>>
FLAC^(3D)模拟采动岩体渗流规律 被引量:30 2006年 为从根本上研究煤层开采工程中因顶板冒落、放顶垮落造成的顶板突水通道的变化规律,首次运用FLAC3D数值软件的应力-渗流耦合系统,结合工程实践,系统分析了采动岩体的渗流矢量、渗流速度、孔隙压力及导水边界线动态发展的普遍规律和分布特征,进行了顶板突水危险区域的识别,得出了一些对防治采场顶板突水有益的结论,可为煤矿顶板突水防治提供理论依据.数值模拟结果表明采动岩体渗流通道的发展明显受煤层开采的影响,且当主关键层破断时,采场最易发生顶板突水事故.在此基础上,将采场的渗流动态变化特征与采动岩体的破断、运动规律结合分析,给出了采场顶板破断及破断岩块再组合压实过程中渗流裂隙的扩展、闭合普遍演化过程.如果水源有限且现有设备能及时排除水患,当煤层采完后,采动岩体能重新压实闭合失去导水性能,地下水位能逐步恢复,即保护第四系及地表水的采煤技术可以实现.同时证明FLAC3D的应力-渗流耦合系统能预测并预算采动岩体裂隙产生、发展、闭合及相关危害性的可靠的数值定量分析软件,可作为一个新方法在顶板突水防治和保水采煤技术中应用.图5,表1,参11. 马立强 张东升 缪协兴 王红胜 封金权关键词:采动岩体 渗流 保水采煤 基于可能-满意度方法的特大型矿井开采规模研究 被引量:6 2007年 特大型矿井持续稳定高效生产的关键技术之一是其开采规模的合理确定.以济三煤矿为例,在分析大量翔实数据的基础上,把可能-满意度方法应用到采矿系统工程之中,从“需要”和“可能”2个角度对济三煤矿开采规模进行了多目标预测.对14个单因素进行可能-满意度分析并对部分因素进行了并合,得出开采规模的总可能-满意度;最后得出济三煤矿合理开采规模及其所依赖的条件.结果表明:济三煤矿要达到1 000万t/a的目标,必须提高过断层的速度和最大限度地解放村庄压滞的煤炭.济三煤矿在目前的开采技术条件下,开采规模以600万t/a最为合理,此时可能-满意度为0.93. 王红胜 张东升 陈勇 马立强 刘玉德关键词:多目标决策 特大型矿井 上行开采回采巷道加固支护方案优化及实践 被引量:18 2010年 针对新庄煤矿三2-12101上行开采工作面运输巷围岩变形严重的现状,综合考虑原支护方案的局限及下伏二2煤层的采动影响,提出了运输巷的加固对策及优化支护方案。采用非线性数值分析软件FLAC2D5.0对新方案围岩变形规律进行了分析。分析结果表明:机巷顶、底板整体下沉量分别为580 mm和280 mm,机巷左、右帮水平位移分别为135 mm和130 mm;受下伏岩层移动的影响,围岩塑性区范围较大,但锚梁索支护能有效控制巷道变形,说明机巷的加固方案在技术上是可行的,能够满足巷道对支护的要求。工程应用效果也进一步验证了优化方案的合理性。 王红胜 李树刚 张东升 王松阳 胡阳升关键词:回采巷道 动压巷道 预筑人造帮置换窄煤柱的二步骤沿空掘巷新技术 被引量:35 2010年 为实现井下矸石不升井和无煤柱开采的井下清洁开采技术,创造性地提出了以矸石为骨料预筑人造帮置换窄煤柱的二步骤沿空掘巷新技术及其内涵:第1步,上区段采前沿下区段煤壁侧预筑人造帮;第2步,下区段紧贴人造帮沿空掘巷。针对高庄煤矿西五采区地质条件,在分析井下矸石来源与分类处理的基础上建立井下矸石分选系统,提出了人造帮构筑步骤,建立了预筑人造帮沿空掘巷的力学模型,对影响人造帮稳定性的人造帮宽度、强度、变形等关键参数进行了分析。确定了现场人造帮的强度等级为CL20,人造帮宽度为1.6m,高度为4.0m。现场工业性试验效果验证了技术的合理性。 张东升 王红胜 马立强关键词:窄煤柱 沿空掘巷 矸石充填 土基型浅埋煤层矿压显现规律实测与分析 被引量:10 2008年 通过对西部某矿6-2101工作面的现场矿压观测,揭示了土基型浅埋煤层矿压规律,并分析了当基岩与载荷厚度之比Jz(简称基载比)不同时对矿压显现规律和顶板活动规律影响,对研究相同条件下煤层开采具有重要的理论和实践指导意义。 封金权 张东升 王旭锋 卢鑫 刘江关键词:浅埋煤层 矿压显现规律 浅埋煤层沙土质冲沟坡体下开采矿压显现特征 被引量:28 2010年 为了分析在冲沟坡体下浅埋煤层开采工作面矿压显现特征,基于冲沟发育的矿区浅埋煤层地质条件,以工作面背沟开采为主要方式,采用物理模拟和理论分析的方法,研究了浅埋煤层冲沟采动坡体活动特征。结果表明:冲沟坡体下开采时,基本顶初次破断具有不对称性;冲沟采动坡体被地表超前裂隙切割成多边块状,并在两侧坡体的夹挤摩擦作用下缓慢回转下沉;相同地质条件下,坡角越大,采动坡体对工作面矿压显现影响越大。同时,建立了在冲沟坡体下采场基本顶初次破断的力学模型,分析认为在冲沟发育浅埋煤层条件下,基本顶初次破断时开切眼侧与推进侧岩块长度比值为1~1.33。 王旭锋 张东升 卢鑫 许猛堂 仇小祥关键词:浅埋煤层 矿压特征 浅埋煤层采动覆岩导水通道分布特征试验研究 被引量:37 2008年 为解决浅埋煤层的保水开采难题,采用物理模拟方法,研究了浅埋煤层大采高长壁工作面的采动覆岩导水通道的分布特征。结果表明:对于典型浅埋煤层,大采高工作面在初次来压至第一次周期来压期间,覆岩导水通道迅速发育至松散含水层底部,工作面后方约2个周期来压距离后,采空区覆岩垮落带以上的覆岩导水通道被逐渐压实闭合,但开切眼处的导水通道不易闭合;对于次浅埋煤层,主关键层初次来压后,导水通道迅速发育至最大高度,但伴随着主关键层约1~2个周期来压后,基本顶至主关键层之间断裂带内的覆岩导水通道可很快被压实闭合。该成果可对浅埋煤层保水防溃采煤研究和应用提供基础理论指导。 马立强 张东升 乔京利 王少义 王晔关键词:浅埋煤层 采动覆岩 导水通道 关键层 保水开采 河下采煤覆岩采动裂隙分布特征的数值分析 被引量:11 2008年 基于某煤矿工程地质条件,运用非线性数值分析软件UDEC,分析了采场走向及倾向采动裂隙演化规律及分布特征,并以岩体综合强度为变量计算了导水裂隙带的高度。分析结果表明:导水裂隙带高度与理论计算相吻合,充分采动条件下,工作面走向裂隙带分布呈"前"高"后"低的类"马鞍型"形态,工作面两端是防治工作面突水的重点。 王旭锋 张东升 马立强 刘玉德 封金权关键词:河下采煤 采动裂隙 深部高应力巷道钻孔卸压的3DEC模拟分析 被引量:15 2008年 通过三维离散元分析软件3DEC(3 Dimensional Distinct Element Code),针对卸压孔在不同孔径下的围岩变形情况,较为详细地分析了钻孔卸压在深部巷道中的效果。模拟结果表明,对巷道两帮钻孔卸压以后,应力集中区域由两帮转移到了围岩深部,且集中在了卸压孔的末端,对深部巷道起到了很好的保护作用,为深部高应力巷道卸压支护提供了依据。 吴鑫 张东升 王旭锋 张炜 王冠关键词:巷道支护 钻孔卸压 深部 特大型矿井持续开采的合理规模分析 被引量:13 2006年 基于我国特大型矿井生产现状分析,以济三煤矿为例,针对其煤层地质条件和开采技术条件,运用模糊综合评判方法,对未来10-15 a要开采的114个工作面进行开采工艺性综合评价与分类.结合综合评价值和计算机模拟结果,构建了能综合反映“人-机-环境”三因素影响的单产预测新模型,并对114个工作面单产进行了预测.以此为依据,进行了工作面合理配置与矿井生产能力分析.结果表明:济三煤矿合理的生产规模为650万t/a。 王红胜 张东升 陈涛 陈勇 王旭锋关键词:特大型矿井