东荣二矿地应力测量与应力分布规律研究

伴随东荣二矿开采深度的不断增长,地应力对东荣二矿冲击地压等动力灾害的显现和工程稳定性有不同程度的影响.为掌握东荣二矿地应力场的分布规律及地质构造的关系,采用应力解除法在东荣二矿南四-490回风石门、南二下延回风巷、-440轨道石门3个测点进行了地应力测量.根据测量结论,东荣二矿表现为中等偏高地应力场,三个测站测得的最大...     

煤体渗透率与应力分布规律研究

目前岩体应力分析主要采用有限元法。有限元法是随着电子计算机的应用而发展起来的一种有效的数值计算方法，有限元的实质是把具有无限个自由度的连续体，理想化为只有有限个自由度的单元集合体，使问题简化为适合于数值解法的结构型问题。本文采用大型有限元分析软件ANSYS对煤岩体应力进行模拟分析。     

上行开采围岩变形规律的试验研究与数值模拟

采用数值模拟方法研究上行开采围岩应力及其变形规律,在上行开采初期,围岩应力释放较大后,随着开采的继续,岩石应力的增长缓慢,出现应力平衡区。上行开采阶段的位移量逐渐减小,沉降趋势变慢。综合分析表明,从围岩整体变形角度看,在一定条件下,上行岩层控制优于传统下行开采,对采矿方法的选择具有参考价值。     

小煤柱沿空留巷围岩变形特征数值模拟分析

采用有限元软件FLAC3D对小煤柱沿空留巷巷道围岩进行非线性数值计算,分析沿空巷道在上区段和本区段工作面回采期间的应力、位移、塑性区分布规律,得出小煤柱沿空留巷巷道围岩破坏首先从弱结构体（小煤柱）开始破坏,并具有明显的剪胀性,破坏形式主要以两帮煤岩体向巷内滑移挤入、整体外鼓为主,但小煤柱完全破坏前内部仍存在弹性核区,具有一定的支承能力,如采取有针对性的支护方案维护小煤柱稳定,即可确保整个沿空巷道总体变形量在可控范围之内;数值模拟结果与前人的现场研究成果有很好的一致性。     

向斜区高应力巷道围岩变形规律研究

通过向斜区顶板稳定性理论,得到王庄煤矿9106运巷向斜构造区底部区域具有巷道冒顶的可能性;针对此围岩变形的问题,采用FLAC3D数值模拟软件分析方法,研究构造应力影响下距向斜底部不同位置巷道的变形规律,得到加强支护关键部位,对现场实践有指导意义;同时提出在向斜底部采用注浆加固的巷道支护方案以减小向斜底部巷道的变形,经数值模拟验证后,围岩控制效果好,该方案可行;根据现场测站监测,巷道围岩整体最大变形为180mm,巷道变形在35d后移进量趋于稳定。     

输气管道下急倾斜煤层开采应力分布规律研究

我国是一个煤炭资源丰富的国家,在社会经济发展的需求推动下我国煤炭开采行业迅猛发展,有力推动社会经济发展的同时也形成了大量的采空区,给输气管道的建设与运营造成了极大的影响.为保证输气管道建设和运行的质量和安全,输气管道在煤炭采空区的应力分布规律研究已经成为输气管道领域研究的主要问题之一.本文立足于输气管道的建设和运营实际,借助实地测量法.计算机模拟法等对输气管道在沉陷区的应力分析规律进行了简要的分析.     

工作面围岩应力分布特征数值模拟研究

某矿7121工作面埋深大,煤层及其顶底板都具有强冲击倾向性,地质构造复杂,为防止工作面回采过程中发生冲击地压灾害,采用数值模拟方法分析了工作面回采过程中应力分布特征,研究表明:工作面推进40m~60m,到达老顶初次破断的距离时,应力集中程度升高明显;7121(里)工作面回采至250m~340m阶段和7121(外)工作面回采至1179m~1240m阶段,由于受构造断层的影响,支承应力峰值急剧升高,工作面矿压显现强烈;7121工作面过断层之后,通过模拟结果可知,断层对工作面回采影响较小,整体应力水平降低。研究结果可为防治工作面冲击地压提供理论依据。     

冻融循环下混凝土重力坝应力与变形分析

混凝土重力坝在冻融循环的环境下,会在内部产生冻胀裂缝,形成渗透通道,增加坝体的渗透压力.采用有限元法对坝体进行渗流-应力耦合计算,结果表明,坝顶横向位移随冻融次数的增加而不断增大,坝体迎水面混凝土所受最大拉应力随冻融次数的增加而不断减小,坝踵和坝底处的混凝土最大拉应力随冻融次数的增加而不断变大.     

K型井架相似模型起升过程应力测试分析

针对近年来井架在起升过程中出现弯曲或倒塌的现象,根据相似理论研制了与JJ450/45-K型井架结构几何尺寸比为l:8的模型,对井架模型进行了起升过程力学分析,利用matlab软件对起升大绳拉力变化规律进行了分析计算,确定了该种穿绳方式下的井架在起升过程中起升大绳受力最大的位置,并对井架模型起升过程进行了应力测试分析。结果表明,井架在起升初始位置时,整体受力最大,最大应力位于井架立柱下段起升大绳缠绕的导轮处和人字架的人字连接处,在井架设计、井架起升时,应对受力较大位置和杆件进行重点关注。     

超长工作面区段煤柱留设研究

以察哈素煤矿3-1煤工作面为背景,分析了小煤柱掘巷与双巷掘进的方案,发现双巷掘进的方案更适合超长工作面;采用FLAC模拟的手段,进行了20m、25m、30m、35m、40m宽度的区段煤柱内的应力分布规律探索,确定了最优区段的煤柱尺寸.研究表明:区段煤柱尺寸大于30m时,煤柱内的应力处于较低的水平.考虑煤柱稳定承载、应力...     

深井回采工作面覆岩运动及煤体应力分布规律

通过对深井回采工作面中的覆岩应力规律进行模型试验研究,能够对煤岩深层的具体力学变化规律和高温、压力性质有一个深层次的了解,有利于深层煤矿采挖工作的顺利进行。本文通过实验模型的方式对深采覆岩应力变化数值和规律进行了研究,并对其顶层和底层的工作面推进情况进行了分析。     

堆石坝悬挂式防渗墙施工期应力变形数值模拟研究

防渗墙是土石坝的重要防渗方式,分析其应力变形具有重要的意义。文章以某水电站大坝悬挂式防渗墙为例,利用数值模拟研究的方法,分析了防渗墙施工期的力学位移特征,结果显示,该水库大坝防渗墙在运行期间处于整体安全状态,但是0+154m断面附近的顶部有发生拉裂破坏的危险,建议在日常检查中予以关注,如果发现墙体存在裂缝应该及时采取修补措施。     

小保当一号煤矿巷道稳定性的煤柱留设宽度效应研究

为提高矿井资源回收利用率,本文通过数值模拟方法,开展了不同煤柱留设宽度下双巷掘进过程、一次采动及二次采动煤柱围岩应力演化特征研究,分析二次回采期间巷道围岩塑性区分布特征,据此提出合理的护巷煤柱留设宽度。研究结果表明,掘巷期间不同宽度煤柱峰值应力与煤壁距离均为1m,应力集中系数分别为1.43～1.51,巷道实体煤侧及煤柱侧塑性区均为2m。回采期间不同宽度煤柱回采侧应力峰值距离煤壁分别为5～7m,应力集中系数分别为2.99～4.63;煤柱侧应力峰值距煤壁4～5m,应力集中系数为2.20～4.63。综合考虑煤柱稳定性及资源回收率,建议现场采用15m尺寸煤柱。     

巨厚煤层开采煤柱留设的数值模拟

本文以新疆煤炭资源赋存特色为出发点,选择巨厚煤层为研究对象,运用理论分析、数值模拟等手段,分析巨厚煤层分层开采过程中不同煤柱留设形式下,煤柱及上覆岩层的应力分布特性。研究结果表明:内错式巷道布置煤柱稳定性最好;外错式巷道布置上部覆岩导水裂隙带分布范围最小,但煤柱稳定性最差;重叠布置时煤柱稳定性及上部覆岩导水裂隙带分布范围均不佳。     

高地应力区隧道软弱围岩变形机理研究

近年来,随着我国经济实力的稳步增长以及科学技术的不断提高,各类地下工程得到大量发展,并呈现向地下深部进一步发展的趋势.在高地应力条件下,围岩的分区破碎、自稳能力差,容易发生变形破坏,给施工过程带来了巨大困扰,甚至严重威胁到隧道支护安全问题.本文以此为研究背景,针对高地应力区隧道软弱围岩的变形问题进行了理论探讨,为深部隧...     

综放沿空掘巷窄煤柱合理宽度的研究

由于煤层厚度大、一次采全高后采场空间大、顶板压力高等原因,采用沿空掘巷时巷道围岩不稳定,围岩变形破坏严重。针对这一问题,以山西某矿10901采煤工作面为工程背景,采用数值模拟与理论计算相结合的方法,研究综放沿空掘巷合理煤柱宽度。首先,根据极限平衡理论的经验公式计算窄煤柱的合理宽度,得出窄煤柱的最小合理宽度为5.9m;利用UDEC6.0建立了沿空掘巷数值模型,分析了不同宽度煤柱的垂直应力和巷道顶板位移情况。当煤柱宽度为6m时,垂直应力峰值与煤柱宽度为5m时接近,顶板下沉规律与煤柱宽度为5m时基本相同。综合考虑经济成本因素,煤柱承载效果好、经济成本低的较优煤柱宽度为6m,与理论计算结果基本一致。     

综采工作面周期来压规律及超前应力分布特征

综采工作面顶板冒落失稳严重制约着煤矿的安全生产。工作面周期来压规律及超前应力分布特征的提前掌握,可以提前对巷道失稳区域进行针对支护,减少事故损失。本文以草塔煤矿22105综采工作面为研究对象,科学构建物理模型,对工作面上覆岩层的矿压显现进行实时监测,通过实验得出顶板岩层在开采过程中"破坏-稳定-再破坏-再稳定"的失稳规律及周期来压规律和超前应力分布特征,为现场安全生产提供科学依据。     

某矿隔水煤柱的稳定性分析及控制研究

针对某多断层矿场一、二采区留设的隔水煤柱是否存在安全隐患,本文基于工程概况,通过理论分析、数值模拟等手段将五处隔水煤柱分为三种类型,并通过计算煤柱极限宽度的煤柱宽度安全系数分析圈定煤柱对采掘区域的影响特征。分析结果表明：除“Ⅱ”号隔水煤柱能够保持稳定外,其他四处煤柱均具有安全风险。此外,FLAC3D软件模拟结果表明：煤柱“Ⅱ”因宽度较大、塑性区较少,发生失稳的可能性较小,冲击危险等级低,而随工作面推进一定距离后,煤柱“Ⅰ”“Ⅳ”“Ⅴ”区域均存在冲击地压风险。据此,本文针对该矿隔水煤柱的理论分析结果和数值模拟结论,提出煤柱区域冲击危险监测及防治方案。     

采掘影响下巷道底板变形破坏特征研究

煤矿采掘引起底板岩层变形破坏是矿井突水的主要因素之一,为探究特殊地质构造条件下巷道掘进过程中底板变形破坏特征,以裴沟煤矿31151回风巷底抽巷为工程背景,基于钻孔成像窥视监测技术和FLAC^3D软件平台下构建地质体Mohr-Coulomb本构数值模型,对比分析岩层结构变化情况确定底板受掘进影响的程度,发现底板变形破坏深度约3.9m,底板次生裂隙是水位变化的主要影响因素,底板垂直应力在掘进6～10m位置时最大,应力值达到0.74～0.96MPa,竖直位移在掘进0～8m时随距离增加逐渐增加,掘进10m后底板垂直应力和竖直位移明显降低。     

综采工作面沿空掘巷煤柱尺寸留设研究

为解决综采工作面沿空掘巷在回采期间变形破坏严重维护难度等难题,以利民煤矿Ⅰ030906工作面为研究背景,通过建立力学模型分析了采空区侧向上覆岩层应力降低区影响范围;结合数值模拟解析不同煤柱内垂直应力分布规律,综合得到合理的煤柱宽度为5m;工程实践结果表明,在沿空掘巷窄煤柱宽度为5m的条件下,Ⅰ030906回风巷在掘进期间变形量控制在33mm内,保证工作面安全回采。