作者:王卫军; 董恩远; 赵志伟; 吴海; 袁超 期刊:《煤炭学报》 2020年第01期
为研究锚杆对深部巷道围岩的控制作用,通过制作三轴加载物理相似模拟试验系统,分析了锚杆支护强度、锚杆预紧力对预裂试件的锚固效果并构建了劈裂板梁结构模型。试验结果发现:无锚杆支护时,试件表现出脆性破坏;随锚杆支护强度及预紧力增大,试件承载能力得到提高且其应力应变曲线具有较好的屈服平台,表现出明显的延性特征;试件垂向位移量相近时,随锚杆支护强度及预紧力增大,试件体应变变小;试件主要沿最大主应力方向(垂直方向)发生...
作者:宋文成; 梁正召; 刘伟韬; 赵春波 期刊:《岩石力学与工程学报》 2019年第11期
为了研究承压水体上煤层开采后底板岩体的破断特征和突水危险性,基于弹性力学理论,分别构建周期来压时采场底板力学计算模型和隔水关键层稳定性分析模型,理论计算采后底板纵向破坏形态和横向突水危险区域;采用有限差分流–固耦合模拟方法验证承压水上开采底板损伤范围及渗流趋势;开展底板突水相似模拟试验揭示底板岩体破裂和渗流变化特征。研究表明:(1)理论计算采后底板沿着工作面走向和倾向分别呈"勺形"和"倒马鞍形"破坏形态,在采...
结合相似模拟试验确定不同类似砂岩的最优配比方案,并采用极差敏感法,分析类砂岩指标影响的敏感因素。结果表明:骨料与水泥的质量比是主要敏感因素,当骨料与水泥质量比增大5%,类砂岩的饱和密度和单轴抗压强度分别降低16%和21%。水灰比为0.49,骨料与水泥的质量比为0.51,渗入铁粉的质量百分比达到6.5%时粗粒石英砂岩的配比方案为最优;而水灰比为0.52,骨料与水泥的质量比为0.48,渗入铁粉的质量百分比达到7.2%时中粒红砂岩的配比方案为...
作者:谢淮北; 孙镇镇; 韦朝坤; 穆浩 期刊:《煤炭技术》 2015年第03期
阐述了采矿工程科学试验中矿用相似模拟试验振实装置存在激振力不均匀、试验材料紧实度不可调节及试验材料均匀性差等技术缺陷。分析了矿用相似模拟试验的特点和结构后,结合采矿工程科学试验的具体要求以及现场试验的具体需求,设计了新的矿用相似模拟试验振实装置,解决了实验室中的相似模拟试验平台难以模拟矿井下岩层的实际特征的问题。
作者:张培森; 魏杰; 王文苗; 安羽枫; 武守鑫 期刊:《中国煤炭》 2018年第05期
以五沟煤矿F4、F5断层地质条件为背景,采用相似模拟试验方法,对含水层上正断层上盘工作面回采过程中煤层顶底板岩层破坏及应力变化规律进行研究。结果表明,随着工作面推进,煤层底板的应力峰值随着断层距离的减小而增大;采动影响及含水层水压作用导致煤层底板岩层产生裂隙,衍生出突水通道,突水危险性增加;对F4断层进行注浆加固,阻隔对盘含水层,相对增加工作面与含水层的距离;试验结果表明,下盘含水层对上盘工作面回采的影响减小,可...
作者:张成辉; 石崇; 查文华; 陈登红 期刊:《河北工程大学学报·自然科学版》 2017年第04期
为了研究深部软岩巷道的变形破坏特性,以淮南矿区某煤矿13-1煤回采巷道为例,在现场调查回采巷道工程概况的基础上,开展了室内深部回采巷道围岩变形特性相似模拟试验,并基于块体离散元法,建立了深部回采巷道围岩的数值模型,模拟了开挖过程中围岩的变形特性。相似模拟试验和数值模拟试验结果表明,深部巷道围岩的典型特征为:巷道底臌量>两帮移近量>顶板下沉量,巷道不同围岩受开挖扰动的位移影响范围不同,底板为3.5m,顶板...
作者:孟召平; 彭苏萍 期刊:《岩石力学与工程学报》 2004年第09期
沉积岩体结构的力学特征是由沉积岩石的岩性和岩体中各种类型结构面所决定.对于层组岩体采用硬质岩石百分比含量K来表示沉积岩体岩性特征,并将沉积岩体按岩性分为3类,即硬质岩体、中硬岩体和软质岩体;根据结构面发育程度和工程规模将沉积岩体结构划分为完整结构、块裂结构、碎裂结构和松散结构4类.通过相似模拟试验方法分析了在采动影响下不同岩体结构类型顶板岩体回采工作面矿压分布规律.试验结果表明,由完整到块裂和碎裂结构,顶...
作者:撒占友; 张辉; 李佳慧 期刊:《青岛理工大学学报》 2018年第03期
针对目前对高应力区"三软"煤层上保护层开采覆岩采动裂隙演化规律研究不足的问题,采用相似模拟试验进行研究.通过相似模拟试验结果分析得出,在上保护层开采之后,被保护层的泄压程度达到80%,极限(最大)膨胀变形量接近12‰.结果表明,上保护层开采是"三软"煤层开采的有效防突措施.研究覆岩采动裂隙演化规律对于丰富软煤层保护层开采防突技术具有重要的理论指导意义.
作者:马刚; 陈海波; 孟宪锐 期刊:《河南理工大学学报·自然科学版》 2005年第01期
以现场实测资料为基础,通过实验室相似模拟试验对含厚夹矸结构复杂厚煤层的综放开采对工作面含厚夹矸顶煤的冒放性、放煤工艺及放出规律、夹矸层极限厚度的确定等问题进行了研究,并指出了含夹矸顶煤活动规律对放顶煤开采的影响.
作者:许梦国; 谭涛; 程爱平; 王平; 李丹峰; 杨洋 期刊:《金属矿山》 2019年第05期
程潮铁矿西区计划将矿柱回收采场由充填法转为崩落法开采,原充填采场结构复杂,造成其下方围岩应力分布不均,不利于开挖采准巷道的稳定性,故需对巷道开挖前后的围岩应力分布特征进行研究。采用室内相似模拟试验和数值模拟相结合的方法,分析了采准巷道开挖前后的围岩应力分布规律及巷道稳定性。研究表明:①由于原充填采场矿房矿柱采用间隔布置形式,导致其下方围岩应力分布紊乱,采准巷道开挖后局部存在拉应力,且应力集中现象明显;②充...
作者:常贯峰; 路增祥 期刊:《金属矿山》 2019年第05期
崩落体、放出体和崩矿步距之间的相互制约关系影响着无底柱分段崩落法放矿过程中的损失贫化。以大结构参数单进路放矿试验为基础,进行了3.6m崩矿步距条件下5种不同铲入深度的物理模拟放矿试验。通过放出标志颗粒的位置信息获取内部滑移面的位置,研究了铲入深度对放出体发育形态的影响,并分析了铲入深度与放出体之间的关系以及放出体与崩矿步距的匹配关系。结果表明:①3.6m崩矿步距、5种不同铲入深度条件下,沿进路方向放出体发育的...
作者:许国胜; 李回贵; 关金锋 期刊:《煤矿安全》 2018年第04期
鉴于水体下开采采动裂隙发育规律对井下安全性评价的重要作用,以水库下综放开采为工程背景,采用关键层理论、组合岩梁理论,并采用相似模拟物理试验手段,研究了覆岩的破断规律,以及在覆岩组合岩层及关键层破断过程中,岩层垂直位移、导水断裂带发育高度以及覆岩裂隙网络的演化规律。研究结果表明:主关键层垮落前后,观测线采空区中部测点的下沉曲线斜率较大,岩层垂直方向上下沉剧烈;导水断裂带发育高度曲线随着覆岩岩层组合周期性垮...
作者:李慧鹏; 吴琼 期刊:《煤炭与化工》 2018年第12期
为得到压裂阶段煤层应力与注水压力的规律,通过相似材料模拟试验,在试验室现场还原压裂过程,得到压裂过程中注水压力、煤层应力及煤层裂隙扩展的变化规律。试验结果表明:注水压力的增长和煤体破裂的速度均受地应力影响,地应力越大,注水压力的增长和煤体破裂的速度越慢;距注水孔75mm为钻孔水力压裂试验的卸压范围,注水后,煤体应力往深部方向转移;裂隙以水力压裂孔为中心开始延伸,卸压范围的裂隙发育分为3个等级,40mm以内裂隙最大,40...
作者:王国元; 胡光伟; 王宏; 杨建平 期刊:《煤炭科技》 2013年第02期
以山不拉煤矿工程背景为切入点,针对该矿3202综采面地质和开采条件,利用相似材料模拟试验,研究综采采场顶板移动和来压规律,可为矿区类似条件工作面顶板管理及底板巷道布置提供参考。
作者:樊克松; 申宝宏 期刊:《煤炭科学技术》 2019年第03期
针对特厚煤层综放工作面矿压显现强烈,且对于矿压显现与煤层采厚间关系认识不足的问题。以芦子沟煤矿3106特厚煤层综放工作面为背景展开研究,首先对采厚为17 m和30 m两种特厚煤层高强度开采条件下支架工作阻力进行了监测分析,研究结果表明:2种条件下矿压显现规律具有一定的相似性。通过室内物理相似模拟试验建立了2种采厚条件下大空间采场覆岩结构力学模型,并分析了其对矿压显现的作用机制,指出采厚30 m时覆岩呈'下位直接顶悬臂梁-...
作者:王其洲; 叶海旺; 谢文兵; 雷涛; 荆升国; 李宁 期刊:《采矿与安全工程学报》 2018年第06期
针对峰后锚固体力学特性和再破坏特征,采用实验室相似模拟试验方法,综合考虑峰后破裂试块、多根锚杆和三轴加载条件,设计了大尺寸锚固体相似模拟三轴试验台(300mm×300mm×300mm),并采用完整试块预先加卸载方式预制峰后破裂岩体,研究了不同锚杆间排距和预紧力条件下的锚固体载荷演化规律及再破坏特征。研究表明:在三轴加载条件下,峰后锚固体载荷变化具有升高、稳定和下降的三阶段特征,且稳定期内载荷呈现多峰值特征;随锚杆间排距增大...
作者:白云峰; 周德培; 冯君 期刊:《西南交通大学学报》 2005年第03期
为了确定顺向坡岩层走向与边坡走向夹角的上限值,进行了室内相似模拟试验,并统计了渝怀铁路沿线顺层滑坡的发育特征,作为室内试验的验证和补充.结果表明,边坡的稳定性随二者夹角的增大而增大;当夹角大于30°时,顺层滑坡的数量明显减少.因此,提出以30°作为顺向坡的上限.
作者:张培鹏; 蒋力帅; 刘绪峰; 张贞良; 刘旭 期刊:《采矿与安全工程学报》 2017年第05期
针对工作面赋存高位硬厚岩层的地层条件,采用相似材料模拟试验方法,制作了工作面上覆单层和两层高位硬厚岩浆岩的相似模型,研究了开采过程中的覆岩结构及其演化特征;通过力学理论分析,揭示了上覆岩层的破断规律及覆岩结构的形成机制;分析了典型采动覆岩结构的致灾规律,并采用工程实例进行验证。研究结果表明:单层硬厚岩层初次破断前、周期破断阶段分别形成"梯"型、"Γ"型覆岩结构;两层硬厚岩层条件下,下位硬厚岩层破断前形成"...
作者:董绍斌; 李耀基 期刊:《采矿技术》 2017年第04期
以晋宁磷矿6号坑为研究对象,采用相似模拟试验方法,对缓倾斜薄至中厚磷矿 体采用露天转地下充填法开采后的采场变形规律、破坏方式和边坡稳定性进行了分析研 究,结果表明:在地下开采过程中,采空区上方边坡的稳定性会随着开采的推进而逐渐降 低,当开采至边坡坡脚附近时,边坡的位移和应力变化比较剧烈,边坡的稳定性下降也相 对较大.因此,在地下开采过程中,加强采空区上方边坡的监测对于边坡的稳定和地下采 场的安全具有重要意义.
作者:耿逸鹏; 张永波 期刊:《水力发电》 2017年第06期
以山西省长治市屯留县常村煤矿地质条件为原型,运用相似理论进行试验,对煤层开采引起的上覆岩层的移动变形规律以及对上覆含水层影响进行研究。相似试验结果表明,随着煤层开采厚度的增加,覆岩整体发生下沉,且下沉量逐渐增大;覆岩裂隙的发育与开采工作面推进距离呈现一定的规律性;裂隙随分层开采逐渐发育,虽未导通隔水层,但造成了含水层的疏干。