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回采巷道受力特征倾角效应及支护参数优化研究被引量：2: 2013年; 为研究煤层倾角变化对锚杆支护回采巷道围岩受力、变形特征的影响,结合淮南矿区大倾角煤层开采地质和技术条件,建立倾斜煤层巷道受力分析模型,对煤层倾角对锚杆支护回采巷道围岩受力、变形特征的影响特征进行了分析。研究结果表明:随着煤层倾角的增大,顶板的垂直下沉量逐渐减小,巷道高帮和低帮煤体的稳定性降低,高帮和低帮的变形与围岩压力基本呈线性的关系,围岩压力对高帮变形的影响程度大于低帮。根据大倾角煤层巷道围岩变形力学特征,提出了合理的非对称锚网索支护参数和控制对策,并进行了工程实践,当巷道开挖5-7天后,分别在实体煤巷道和沿空巷道施作高帮预应力锚索,能够很好的控制巷道围岩非对称变形,取得了良好的技术经济效果。; 张向阳杨科; 关键词：倾斜煤层回采巷道围岩变形支护参数

非均应力场圆形巷道围岩塑性区解析分析被引量：1: 2011年; 巷道围岩塑性区大小是评价围岩稳定性的重要依据及进行巷道支护设计的理论基础。一般圆形巷道所受原岩应力场为非均匀应力场。通过对圆形巷道围岩的力学分析,获得了围岩主应力场分布规律,结合极限平衡条件下的莫尔-库仑准则,得到了圆形巷道在不等压原岩应力作用下围岩的塑性边界方程。软岩巷道围岩控制的基本出发点是充分发挥围岩的自承能力,其基本原则之一便是圆形巷道形式。; 林远东涂敏; 关键词：圆形巷道侧压系数

采场覆岩应力及垮高的柱宽效应三维相似模拟研究被引量：4: 2010年; 基于采场应力分布的动态性特点,以谢桥矿1151(3)综放工作面地质和开采条件为背景,采用实验室相似材料模拟方法,研究不同煤柱宽度条件下采场覆岩应力分布和垮落特征。研究表明,不同煤柱宽度上覆岩层应力分布及垮落高度有所不同。随煤柱宽度的增大,倾向方向工作面前方应力峰值区由原来的煤体上方逐渐向煤柱上方转移,且峰值逐渐增大,工作面后方煤柱承载上覆岩层主要荷载和压力,且随煤柱宽度增大应力峰值也增大。工作面上覆岩层垮落形成由高应力束组成的应力壳,应力壳对上覆岩体的荷载和压力起主要支撑和传递作用,随着煤柱宽度的增大,应力壳的高度逐渐减小,在煤柱及煤体内形成的壳基也逐渐发生变化和转移,壳基在煤柱内从无到有,壳基的应力集中程度也逐渐增强,煤柱内单位体积的岩块承载的荷载和压力也从小到大,再由大变小。; 张向阳谢广祥; 关键词：采场覆岩应力分布煤柱宽度

采场围岩三维力学特征与冲击地压的联系被引量：2: 2013年; 阐述了采场围岩三维力学特征及其影响因素,在分析冲击地压发生机理的基础上,初步探讨了综采采场围岩应力壳演化特征与发生冲击地压的联系,认为随开采特点及影响因素的改变,采场围岩应力壳的演化及发展为冲击地压的孕育发生创造了力学及能量条件,强调充分认识采场围岩应力壳的演化特征对防治冲击地压等煤矿动力灾害具有重要意义。; 张向阳; 关键词：采场围岩冲击地压动力灾害

保护层卸压开采两煤层终采线合理位置确定被引量：4: 2012年; 为了研究保护层开采过程中围岩应力分布演化及其对前方底板巷的动态影响规律,基于采动支承压力在煤层前方及底板内的演化规律,运用FLAC2D模拟分析了淮南矿区11煤作为13煤下保护层开采过程中在不同煤柱宽度下的采场围岩应力分布特点,并进行了巷道围岩变形监测。结果表明:下保护层开采过程中,留110 m煤柱可以减弱采动对前方底板巷道的影响,当开采上方解放层时,应避免两煤层终采线留设在同一位置,错距为30～50 m,可以减少采动应力叠加影响。; 张向阳涂敏杨科查文华; 关键词：保护层开采围岩应力煤柱宽度

采动煤岩体能量区划及动力灾害防治分析被引量：4: 2013年; 基于动力灾害发生机理研究的基础上,分析了采场大范围围岩系统能量控制下的演化机制,旨在为煤矿动力灾害防治提供理论依据。根据采场围岩的变形破坏分布特征和能量在采场围岩中的赋存状态及活动特征,将支承压力范围内围岩分为能量耗散释放区、能量激活敏感区和能量稳定存储区,进一步分析了围岩应力分布与能量分布的关系及影响因素,对能量区划特征和系统能量构成进行了阐述,分析了不同能量区发生变形破坏失稳的能量条件,指出能量激活敏感区是防治煤岩体动力灾害的重点区域,为了避免煤岩体在采动或外部扰动影响下发生动力灾害,应采取措施在静态变形的情况下扩大能量释放耗散区区域面积,减小能量激活敏感区区域面积。尤其是随着采场的持续推进,采场结构不断发生变化,上覆岩层荷载将发生周期性改变,围岩能量区划特征及其激活条件也将受到影响,围岩静态能量被激活后,将表现为动态形式的突变,不同的采场结构参数对应的采场围岩系统状态发生动力灾害的危险性程度不同。; 张向阳; 关键词：动力灾害失稳分析

煤矿动力灾害事故影响因素分析与探讨被引量：5: 2010年; 对近几年国内发生过的煤与瓦斯突出、冲击地压等典型动力灾害事故调研统计的基础上,对引起煤矿动力灾害事故的采场结构参数、地质构造等影响因素进行了研究分析。总结分析出采掘工作面的结构参数直接影响着动力灾害事故发生的临界条件,其中煤柱宽度影响着巷道与巷道之间的距离、工作面与附近巷道及工作面与附近临空区之间的空间位置关系,合理的确定工作面结构参数及其位置关系,使其在动力灾害事故发生的临界条件之外是急待解决的问题。; 张向阳谢广祥; 关键词：事故分析煤柱宽度

不同煤层倾角锚杆支护巷道围岩受力特征物理模拟研究被引量：7: 2014年; 为了研究煤层倾角变化对锚杆支护回采巷道围岩力学特征的影响,结合淮南矿区大倾角煤层开采地质和技术条件,应用自制相似材料模拟旋转试验架,建立了煤层倾角为0°,30°和45°的锚杆支护回采巷道的相似材料模拟模型,系统分析了不同煤层倾角锚杆支护回采巷道围岩应力、变形和破坏特征。随煤层倾角增大,巷道围岩应力分布和变形的非对称性特征更加明显;倾角越大,巷道围岩的整体稳定性越差。研究得出顶板、高帮和底板是大倾角煤层实体煤回采巷道围岩稳定性控制的关键部位,揭示了煤层倾角变化对锚杆支护巷道围岩力学特征影响的作用机理。工程应用表明,大倾角煤层回采巷道围岩稳定性控制的关键是根据巷道围岩非对称结构特点和围岩力学特征的非对称性,采用非对称锚网索组合支护,并不断改进支护材料、优化支护参数、加强施工工艺和质量管理。; 张向阳杨科; 关键词：大倾角煤层回采巷道相似材料模拟

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安徽省高等学校优秀青年人才基金(2010SQRL044ZD)