中央高校基本科研业务费专项资金(2011YZ05)
- 作品数：38 被引量：417H指数：13
- 相关作者：张勇张保刘珂铭许力峰李艳君更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）中国矿业大学(北京)中国华能集团有限公司更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学经济管理更多>>
- 急倾斜综放开采顶板裂隙发育规律对瓦斯抽采影响研究被引量：14
- 2014年
- 为了研究急倾斜走向长壁放顶煤开采顶板裂隙发育规律及其对瓦斯抽采的影响,结合弹塑性力学和断裂力学相关理论分析了急倾斜煤层裂隙扩展的力学准则,将瓦斯流动通道进行了分区:瓦斯孤立通道区、瓦斯过渡通道区和瓦斯网络通道区;对宝积山煤矿急倾斜特厚煤层走向长壁放顶煤开采在不同煤层倾角条件下上覆岩层裂隙发育规律进行了分析,得到了随着角度变化瓦斯流动通道区域形态的变化规律。研究结果表明:瓦斯网络通道区上部为高位人工导向通道贯穿的主要区域,该区域分布范围随着煤层倾角增大而趋于工作面上端头,其高度也增大;根据数值模拟和理论计算可确定瓦斯抽采方案,在工程实践中取得良好效果。
- 张勇张保李立张世青刘金凯赵健健
- 关键词：急倾斜煤层瓦斯抽采
- Sino露天磁铁矿台阶爆破方案的确定被引量：2
- 2016年
- 为确定澳大利亚Sino露天磁铁矿台阶爆破的排距和孔距,运用Holmberg&Person公式对钻孔爆破岩体损伤范围进行估算,通过迭代法确定椭圆损伤区的长短轴长度。使用动力分析软件LS-DYNA模拟5.5m(排距)×5.5m(孔距)、5.0m(排距)×6.0m(孔距)两种网孔布置方案的岩体破碎效果,结果表明:采用5.5m×5.5m方案时,炮孔之间存在未损伤区,易产生大块,后排孔起爆后出现应力集中现象。采用5.0m×6.0m方案时,爆破能量利用均匀,岩体破碎充分,是比较合理的排距、孔距参数,该方案应用于澳大利亚Sino露天磁铁矿台阶爆破,取得了良好的爆破效果。
- 李佳唐强熊晓峰代双成张煜刘钰
- 关键词：台阶爆破爆破方案排距孔距LS-DYNA
- 薄煤层综采半煤岩回采巷道支护技术被引量：11
- 2013年
- 为了研究张家庄煤矿703工作面回采巷道的合理支护方式,提高巷道围岩的稳定性,以现场工程实际为背景,分析了薄煤层半煤岩回采巷道的支护机理。将钻孔窥视仪与非金属超声检测仪相结合确定了巷道围岩松动范围,运用FLAC3D模拟分析了不同间排距对巷道变形破坏情况的影响,得出了支护方案。通过现场观测,验证了回采巷道"金属网+钢筋托梁(木托板)+螺纹锚杆"联合支护技术的合理性及可行性。
- 李俊峰郭文砚张春雷成辰欣刘金凯周根立
- 关键词：薄煤层数值模拟支护技术
- 采空区瓦斯宏观流动通道的高位钻孔抽采技术被引量：24
- 2017年
- 采场顶板来压极易将采空区内瓦斯压出引发上隅角瓦斯超限甚至瓦斯爆炸。基于岩体的尺寸及时间效应分析了采空区瓦斯宏观流动通道的演化发育规律,应用离散元数值软件计算了顶板来压前后瓦斯宏观流动通道的变化,结合关键层理论研究了基于顶板来压影响及瓦斯宏观流动通道变化的高位抽采钻孔终孔位置、钻场间距及钻孔接续的确定方法及设计技术。结果表明:采空区基本顶载荷作用时间越长,垮断距越大,岩层裂隙越发育;顶板来压及接近来压时瓦斯宏观流动通道最为发育,贯通性最好,其水平裂隙宽度是来压前的3倍,最利于瓦斯抽采。现场应用来压时抽采效率提高约55%,避免了瓦斯超限。
- 李春元张勇李佳张国军
- 关键词：瓦斯抽采高位钻孔裂隙采空区
- 软岩大采高开采回采巷道支护技术优化研究被引量：1
- 2012年
- 为研究某矿8#厚煤层大采高开采松软岩层中回采巷道支护方式优化技术,解决回采巷道两帮片帮及顶板变形破坏严重的问题,论文以现场工程实际为背景,分析了原有支护体系下巷道变形破坏机理;并提出了两种优化支护方案。运用FLAC3D数值模拟软件模拟分析了两种支护方式下回采巷道变形破坏情况,得出了合理的优化支护方式,即增加锚杆强度和长度,采用锚网索及槽钢、钢筋托梁支护。通过现场观测,得出了回采巷道运用"锚杆+锚索+网+槽钢+钢筋托梁"联合支护技术是可行及合理的,为该矿及其它类似条件下的矿井工作面回采巷道支护技术提供了依据。
- 周根立
- 关键词：煤炭开采松软岩层回采巷道支护优化
- 含硬煤分层硬煤厚度对顶煤放出率的影响被引量：2
- 2013年
- 为研究含硬煤分层顶煤在硬煤厚度不同的条件下的顶煤放出率,采用PFC2D软件建立数值模型的方法,模拟出不同硬煤厚度影响下顶煤的冒放规律,统计出了不同条件下上位顶煤、硬煤分层、下位顶煤的损失率。结果表明:硬煤分层的存在影响顶煤冒放性,随着硬煤分层厚度增加,上位顶煤和硬煤分层的损失率随之增加,对下位顶煤影响程度低;适当调整工作面开采参数和采取煤层注水强制弱化硬煤分层,降低硬煤分层的强度,使顶煤更加破碎,可提高顶煤的回收率。
- 张保成辰欣吕伟伟郭文砚李骐
- 关键词：PFC2D数值模拟放出率
- 基于两带高度的瓦斯抽采钻场设计被引量：7
- 2016年
- 为解决上隅角瓦斯超限问题,在曙光矿1208工作面材料巷采用裂隙带钻场边抽边采技术。通过经验公式计算和UDEC数值模拟,对1208工作面两带高度进行分析,确定了1208工作面垮落带高度为16m,裂隙带高度为30m。根据两带高度对1208工作面进行了瓦斯抽采钻场设计,并应用于现场实践,结果表明,1号钻场平均瓦斯体积分数39%,通过裂隙带瓦斯抽采,1208工作面与材料巷瓦斯浓度始终控制在1%以下,上隅角也始终未超限,裂隙带钻场瓦斯抽采效果显著。
- 李佳熊晓峰孙岩刘钰代双成张煜
- 关键词：两带高度瓦斯抽采钻场数值模拟
- 急倾斜厚煤层走向长壁开采底板破坏滑移机理被引量：12
- 2013年
- 为掌握急倾斜走向长壁放顶煤工作面底板破坏和滑移机理,结合弹塑性力学相关理论分析了急倾斜煤层底板破坏的力学临界条件,采用数值模拟对宝积山矿急倾斜综放开采底板在无支护条件和木锚杆临时支护条件下进行了模拟,得到了相应的塑性破坏区,为急倾斜工作面底板管理提供理论基础。研究结果表明:工作面推进过程中的底板瞬时卸压是底板破坏的主要原因,由于煤层倾角较大,破坏的底板发生沿倾向滑移,破坏"顶板-支架-底板"系统的整体稳定性。应用木锚杆对底板进行临时支护,可有效控制底板破坏和滑移。
- 张勇张保刘金凯赵健健吕伟伟李琪
- 关键词：急倾斜煤层
- 近直立特厚煤层直接顶初次破坏特征被引量：3
- 2018年
- 近直立煤层在开采过程中直接顶的破坏将直接影响采场及巷道的稳定,针对近直立特厚煤层采用水平分段开采过程中直接顶所处的应力状态及其破坏特点,建立了与之对应的四边固支的薄板力学模型;采用FLAC^(3D)数值模拟和正交分析的方法开展4个因素3个水平9组数值模拟实验,模拟分析了埋深、倾角、侧压系数和最大主应力方向等4个因素对直接顶法向应力分布的影响特征,结果表明,近直立特厚煤层在开采过程中,作用在直接顶上的法向应力可以简化为均布载荷;采用伽辽金法求解了均布载荷作用下的直接顶挠度,并应用胡克定律和弧长定理对直接顶岩层不同位置处的拉应力进行求解,通过计算获得了直接顶在破坏前拉应力的最大值及其对应的位置;以最大拉应力强度准则为岩层破断依据,最终得到了近直立特厚煤层在采用水平分段综放开采条件下的初次破断垮距。
- 张国军张勇
- 关键词：直接顶法向应力最大拉应力正交试验
- 近水平煤层综放开采导水裂隙带高度研究被引量：12
- 2014年
- 为了研究近水平煤层综放开采导水裂隙带的高度,利用材料力学导水裂隙的形成机制进行研究,结合理论计算、离散元数值模拟软件UDEC和现场观测三种方法对同忻矿8100工作面导水裂隙分布范围进行计算,结果表明:岩层下沉量的协调性和岩层跨距是裂隙通道形成的决定性因素;分层开采导水裂隙带经验公式不适用于综放开采,而数值模拟是一种有效的计算综放开采导水裂隙带高度的方法。
- 张世青魏春臣郁志伟刘亚东霍利杰
- 关键词：综放开采近水平煤层导水裂隙带UDEC
