国家自然科学基金(51274132)
- 作品数：12 被引量：97H指数：6
- 相关作者：李杨杨江宁孙熙震郭惟嘉陈绍杰更多>>
- 相关机构：山东科技大学新汶矿业集团有限责任公司中国科学院武汉岩土力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学环境科学与工程更多>>
- 基于灰色系统理论的煤层底板破坏深度预测模型被引量：10
- 2015年
- 为了有效预测煤层底板破坏深度与控制底板突水灾害,提出了一种基于灰色系统理论的煤层底板破坏深度预测模型。选取采深、煤层倾角、采厚、工作面斜长、断层情况作为底板破坏深度的主要影响因素,利用灰色关联分析确定各因素权重。结合灰色系统理论与工作面现场数据,确定预测底板破坏深度的GM(0,N)模型参数。通过预测工程实例,分析了该模型预测底板破坏深度的可行性与适用条件。研究结果表明,GM(0,N)模型的平均相对误差相比经验公式降低了28.83%,在满足其适用条件时其预测的平均相对误差为14.14%。该模型相比传统经验公式更接近工程实际,在其适用条件下可为现场底板破坏深度预测提供参考。
- 路畅尹立明李杨杨陈军涛孙熙震张士川
- 关键词：灰色关联分析
- 岩层结构运动演化数控机械模拟试验系统研制及应用被引量：4
- 2014年
- 针对以往物理相似材料模拟中不能满足部分试验及工程需要的缺陷,研制新型的岩层结构运动演化数控机械模拟试验系统。详细介绍该试验系统研制的原理、主要结构和功能特点。通过室内试验验证,该系统具有操作方便、自动化程度高、试验过程稳定、数据精度较高、材料拆卸安装方便及重复性好等特点。数控机械模拟试验系统克服相似材料模拟试验存在的铺设麻烦、成型技术与成型质量难以控制、试验周期较长、材料不能重复使用、模型容易受外界因素影响等缺点。该试验系统可以直观展现采动覆岩结构形变演化特征、上覆岩层破裂突变与应力场之间的对应关系以及煤柱上方弹性变形能聚集与释放规律。
- 郭惟嘉李杨杨范炜琳朱学军王海龙孙熙震
- 关键词：采矿工程支承压力
- 深井地表斑裂影响下桥梁变形控制技术研究被引量：1
- 2013年
- 根据华丰煤矿地表移动、斑裂发育规律,分析了地表斑裂对桥梁的影响特点以及影响的表现形式。在此基础上,根据鲁里桥的实际情况,对其采取加固保护技术措施:桥梁上部结构加固、下部结构加固、桥梁基础(钻孔灌注桩基)加固、桥梁地基(岩体浅层斑裂线)加固、加强注浆控制地表变形。同时,对鲁里桥采用常规监测和紧急监测结合的方法进行监测,尤其是加强对隐伏斑裂的探测工作。通过实施一系列控制桥梁变形技术措施,目前鲁里桥能保持正常通行。
- 李功强唐军魏中举陈绍杰
- 关键词：采动影响地表移动桥梁加固
- 不等长工作面台阶区域覆岩运动诱冲机制及防治被引量：5
- 2016年
- 针对阳城煤矿不等长工作面台阶区域发生冲击地压灾害问题,基于工作面特殊布置方式及覆岩赋存特征,采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,分析了台阶区域覆岩结构运动特征和围岩应力演化规律,研究了台阶区域冲击地压诱发机制。研究结果表明:1304工作面台阶区域覆岩经历了"OX-S-C"型较为复杂的结构演变,覆岩空间结构由OX向S型转换时,顶板岩层大面积破断下沉,在台阶区域形成多个悬臂梁结构,越往高位,悬臂梁长度越大;受覆岩运动和采动应力场叠加影响,煤岩体形成高应力集中区,在顶板岩层动载冲击作用下,煤岩体弹性应变能突然释放,诱发冲击地压。采用COMSOL软件对不同卸压钻孔参数下煤体应变能分布特征进行模拟研究,优化了台阶区域卸压钻孔参数。根据模拟结果,随着钻孔孔径、孔深增大及间距减小钻孔卸压效果越明显,考虑工程实际,确定孔径为150 mm、孔深为30 m、间距为1 m为合理有效的卸压钻孔参数,并应用于1302工作面台阶区域的冲击地压防治,取得了较好的防冲效果。
- 李杨杨张士川高立群孔德志孔贺
- 关键词：不等长工作面冲击地压覆岩运动钻孔卸压
- 厚松散层薄基岩条带开采地表沉陷影响因素研究被引量：23
- 2016年
- 为了研究厚松散层薄基岩条带开采中采出率、采宽、基岩厚度、松散层厚度及采厚对地表沉陷的影响规律,基于FLAC^(3D)建立数值模型,分别改变上述5个因素模拟研究地表移动变形情况,探讨了以上因素对地表最大下沉值及下沉系数的影响规律。运用正交实验法对5个因素进行重要性排队,得出各因素对最大下沉值及下沉系数关联度排序,各因素对地表最大下沉值影响程度排序为:采出率>基岩厚度>松散层厚度>采宽>采厚。基于数值模拟结果借助MATLAB数学软件回归分析拟合得到地表最大下沉值及下沉系数与这5个因素的综合函数表达式。最后依据地表最大下沉值综合函数表达式对我国部分煤矿厚松散层薄基岩下条带开采进行地表沉陷预计,预计与实测结果表明此表达式具有较高的可信度。
- 张文泉刘海林赵凯
- 关键词：厚松散层薄基岩条带开采地表沉陷数值模拟正交实验
- 深部宽条带煤柱长期稳定性研究
- 为研究深部采空区宽条带煤柱长期稳定性,在唐口煤矿4 301工作面轨道顺槽安装了钻孔压力计和大量程位移监测仪,对留设的宽条带煤柱进行了受力变形长期监测。研究结果表明:距煤柱边缘6～8m区域为压力峰值区,距煤柱边缘10m区域...
- 郭惟嘉常西坤陈军涛
- 关键词：深部开采支承效应稳定性
- 文献传递
- 膏体置换煤柱充填体承载特性及工作面支护强度研究被引量：17
- 2016年
- 以山东能源集团岱庄煤矿2351膏体充填置换条带煤柱工作面为例,对井下充填体承载特性及工作面支护强度进行了研究。在分析膏体充填开采顶板运动特征的基础上,建立了膏体充填开采顶板稳定性力学模型,推导出了膏体充填开采工作面支护强度力学关系式。结果表明:膏体的力学性质离散性较大,强度较高,弹性模量和泊松比偏低,在低围压下膏体即表现出典型的塑性强化特性。充填采场上覆岩层主要存在裂缝、离层和弯曲下沉,不存在垮落带。充填体上分布的垂直应力既不是大小相同的水平线,也不是类似于条带煤柱上的马鞍形分布,而呈现出波浪形分布,自充填完成至覆岩运动稳定,充填体受力未出现突变现象,是一个逐步增大并趋于稳定的过程。2351膏体充填工作面现选用的充填式液压支架虽可有效地控制顶板下沉,但未能发挥所选支架的效能,还可进行适当优化。
- 郭惟嘉江宁王海龙陈绍杰
- 关键词：条带煤柱
- 顶板—煤柱结构体稳定性能实验研究
- 为保障煤炭资源的安全、高效开采,采场周围留设了大量煤柱,这些煤柱及其上覆岩层组合系统体的稳定性决定了整个采场及覆岩乃至地表的安全,一旦组合系统体发生整体性破坏失稳,将导致许多灾难性后果。同时,大量采矿工程实践表明:采动影...
- 尹大伟
- 关键词：稳定性能
- 文献传递
- 重复采动地表非连续变形规律与机理研究被引量：12
- 2013年
- 为获得地质构造发育区域在重复采动情况下地表非连续变形规律,采用现场观测、理论分析等手段对翟镇煤矿重复采动条件下地表非连续变形现象进行了研究。结果表明:翟镇煤矿地表非连续变形主要集中在矿井西部,沿地质构造发育并与工作面成一定角度,地表斑裂深度不大,裂缝宽度为300～600 mm,长度为320～2 143 m,台阶下沉量0.4～2.4 m;特殊的覆岩结构、较小的采深采高比、采动引起的地质构造活化是井田西部产生地表非连续变形的重要条件;地表斑裂及台阶下沉现象受特殊覆岩结构、采深采高比影响,采动引起地质构造活化是地表非连续变形产生的诱导因素。
- 郭惟嘉孙熙震穆玉娥陈绍杰
- 关键词：重复采动
- 条带煤柱膏体充填开采覆岩运动物理模拟试验研究被引量：10
- 2013年
- 通过对膏体充填材料性能的研究,优化了膏体充填相似材料的配比,研制了实验室充填设备。以岱庄煤矿膏体充填开采为背景,考虑充填体强度变化过程,运用相似材料实验,研究了充填工作面覆岩的运动规律与充填体受压变形的过程。结果表明:矸石膏体充填开采充填体率为95%时,垮落法开采的直接顶R1、R2转换成基本顶,在推进方向上保持力的传递,并且R1、R2岩层运动具有一定的规律性;充填开采初期,上覆岩层是由煤柱和工作面煤壁支撑,R1、R2岩层初次断裂后,形成"煤柱—充填体—煤壁"共同支护顶板的结构,该结构体系可有效控制开采沉陷。模拟研究结果与现场实测相吻合。
- 李杨杨陈海瑞郑勇江宁
- 关键词：充填率条带煤柱覆岩运动
