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倾斜煤柱稳定性的弹塑性分析
高玮
力学与实践 , 2001, DOI: 10.6052/1000-0992-2000-077
Abstract: 考虑煤体的塑性软化性质,通过极限平衡法分析了煤层倾角对煤柱稳定性的影响并通过实例验证了该法的合理性。
回采巷道煤柱与底板稳定性分析
王卫军,侯朝炯
岩土力学 , 2003,
Abstract: 将老顶和老底视为加载系统,分析了回采巷道煤柱和底板岩层的相互作用及稳定性,并提出了底板岩层产生滑移的条件。认为回采巷道底鼓一般不是底板岩层在垂直应力作用下向巷道内滑移所致。
特厚煤层大巷煤柱支承压力分布规律研究
申海军
煤炭科学技术 , 2015,
Abstract: 针对特厚煤层综放工作面一次采出煤层厚度大,支承压力影响范围明显增加的问题,在保证煤层大巷长期稳定的前提下确定合理停采煤柱(大巷保护煤柱)宽度,以塔山煤矿8106特厚煤层综放工作面为研究对象,对8106综放工作面设计终采线与大巷之间的煤柱应力进行了连续监测,得到较完整的煤体应力随工作面推进距离及时间的变化曲线。结果表明:特厚煤层综放工作面支承压力在工作面经采后仍将缓慢变化,并在大约70d趋于稳定;工作面超前支承压力明显影响范围为70~80m,一般影响范围小于110m。
南梁煤矿区段煤柱留设宽度优化设计
张杰,付二军,田云鹏,李志雄,赵淑慧
煤炭工程 , 2015, DOI: 10.11799/ce201507005
Abstract: 为优化南梁煤矿区段煤柱宽度,通过对20m区段煤柱应力进行现场应力监测表明,20m区段煤柱未达到煤柱的破坏强度,煤柱尺寸有减小的潜力,并采用数值模拟分别对留设煤柱宽度为15m、14m、13m、12m时的煤柱应力、塑性区进行分析,模拟结果表明,在煤层埋深135m的条件下,14m的区段煤柱稳定,其应力峰值小于煤层长时强度,区段煤柱核区率大于65%保持稳定;而13m的区段煤柱容易发生失稳。
块段式开采区段煤柱突变失稳机理研究
曹胜根,曹洋,姜海军
采矿与安全工程学报 , 2014,
Abstract: 长壁开采后遗留了大量的不规则块段,回收这部分煤炭资源主要是通过以连续采煤机为主的短壁块段式开采。区段保护煤柱的稳定与否是不规则块段安全开采的关键。根据同煤集团某矿2-2上煤层的地质条件,运用突变理论分析了煤柱失稳机理,推导出区段煤柱发生突变失稳的必要条件为煤柱屈服区宽度大于煤柱总宽度的86%,数值模拟计算结果验证了该结论,并直观地模拟了煤柱与采场变形破坏的动态演化过程。通过在该矿区段煤柱的应用实施,煤柱不发生突变失稳的理论计算结果为其塑性区宽度不得大于12.9m,现场钻孔窥视实测结果验证了该结论。
浅埋煤层房式开采遗留煤柱突变失稳机理研究
王方田,屠世浩,屠洪盛,李召鑫,陈芳
采矿与安全工程学报 , 2012,
Abstract: 神东煤田浅埋煤层存在大量房式遗留煤柱,受下方煤层采动影响可能突然失稳垮落,造成冲击式动力灾害,遗留煤柱稳定性对下方煤层安全开采具有重要影响。针对乌兰集团石圪台煤矿地质生产条件,基于突变理论建立了房式煤柱稳定性尖点突变模型,分析了浅埋煤层房式开采遗留煤柱突变失稳规律。结果表明煤柱发生突变失稳的必要条件为煤柱单侧屈服带宽度介于煤柱宽度的0.33~0.43倍时将发生突变失稳,现场观测验证了计算结果。
基本顶断裂位置对窄煤柱护巷的影响及应用
查文华,李雪,华心祝,武腾飞,殷石阳
煤炭学报 , 2014,
Abstract: 针对天煜能源恒昇煤业埋深浅、煤层厚、顶板坚硬地质情况,留设煤柱过宽,则浪费煤炭资源;留设过窄,则采动必定会破坏或损伤煤柱,导致相邻采区采空区和本采区采空区遗煤漏风氧化自燃的问题。在基本顶断裂位置围岩结构力学模型的基础上,分析了基本顶断裂线位置与关键块回转角和煤柱上覆载荷之间的关系,理论计算了煤柱宽度和基本顶断裂位置,研究得到:综放工作面留设窄煤柱时,必须考虑基本顶断裂线的位置,避免巷道于基本顶断裂位置下方掘进;基本顶断裂位置为3~5m,护巷煤柱宽度最小为4.6~6.3m,基本顶断裂线位置正处于所留煤柱上方,煤柱此时承受的压力较大,考虑该煤层为易燃煤层,因此需增加煤柱的承载面积,最终确定该矿9205机巷护巷煤柱的合理宽度为8m,并提出了相应的锚网索支护方案。工业性试验表明,该方法确定的煤柱宽度科学、可靠,采用的支护方案有效减小了巷道变形,增强了窄煤柱稳定性。
软岩大巷合理保护煤柱留设的探讨
井欢庆
煤炭工程 , 2011,
Abstract: 为了得到卧龙湖煤矿南翼大巷的合理的保护煤柱宽度,本文从满足保护煤柱稳定性的需要,以及根据采场端部岩体破坏区理论两个方面预计了保护煤柱的宽度,并结合数值模拟对不同的留设煤柱宽度进行了应力场的比较分析,得到了最终的留设宽度。并对今后巷道的维护提出了建议,为卧龙湖煤矿正常开采提供了参考。
浅埋深煤层长壁式复采区段煤柱稳定性研究
张斌,王存文,谭洪山,史先锋,成功
煤炭科学技术 , 2015,
Abstract: 为确定浅埋深煤层房柱式开采转长壁开采时区段煤柱的形式和稳定性,采用理论计算的方法,分析了已有房柱式开采区域内复采时区段煤柱的类型、受力特征及稳定性,提出了煤柱受力模型,并给出了不充填两柱一巷式、不充填三柱两巷式、充填两柱一巷式、充填三柱两巷式等4种煤柱的有效支撑宽度计算公式。以鄂尔多斯弓家塔煤矿为研究对象,计算了4种区段煤柱的失稳系数。结果表明:不充填型和充填型两柱一巷式、不充填型三柱二巷式区段煤柱失稳系数大于或接近1,存在失稳的危险性,充填型三柱二巷式区段煤柱失稳系数为0.64~0.87,可以保证长壁工作面开采时的区段煤柱的稳定性,满足了安全生产需要,最大限度地提高煤炭采出率。
基于室内试验的条带煤柱稳定性研究
陈绍杰,郭惟嘉,杨永杰,王亚博
岩土力学 , 2008,
Abstract: 对建新矿13煤进行了室内力学性质研究,研究了煤岩的尺寸效应,得到了建新矿13煤煤岩体单轴抗压强度为6.928mpa;进行三轴压缩试验确定该层煤符合摩尔-库仑弹塑性力学模型。以试验研究结果为基础,结合建新矿的实际情况,在选定采出条带宽度25m时,应用flac3d对条带开采进行煤柱应力和地表最大下沉分析,并研究煤柱稳定性。结果表明选择20m宽度的煤柱时,可以保持煤柱稳定性。基于室内煤岩试验研究的结果,采用数值模拟的方法,通过多方案条带开采研究煤柱安全性,在减小煤柱尺寸的同时,确保煤柱安全稳定,避免仅仅使用经验公式计算带来的盲目性。
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