张文忠
- 作品数：10 被引量：151H指数：5
- 供职机构：西安科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部留学回国人员科研启动基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学天文地球动力工程及工程热物理更多>>
- 采场底板突水的跨层应力壳力学模型被引量：5
- 2011年
- 利用实验室大型非线性三维计算机数值模拟对煤层底板应力分布特征进行了深入研究,发现采场底板存在由集中应力形成的跨层应力壳,应力壳是承载上覆岩体压力的临时结构,壳基是椭球应力壳应力较集中的区域,椭球应力壳的形态及应力集中情况与采场结构有关。根据数值模拟试验得出了应力壳的形态方程,分析了跨层应力壳壳基、壳肩及壳顶的失稳模式,指出壳肩处经历联合破断,底板的最大破断深度则处于壳肩的位置,当壳肩达到最大破坏深度,采动裂隙和原始导升裂隙贯通,此时则容易形成突水;壳顶则随着高度的不断发展,跨层应力壳形成一个处于半封闭状态的半壳结构,此时采动裂隙导通煤层底板含水层,从而形成突水。
- 张文忠黄庆享
- 关键词：采场结构底板突水结构失稳
- 采场底板突水机理的跨层拱结构模型被引量：4
- 2013年
- 开采华北型煤田受底板承压水威胁的煤炭资源,必须对底板围岩的破坏规律有所认识。为了弄清底板岩层的活动规律,利用实验室大型非线性三维计算机数值模拟,对煤层底板应力分布特征进行了研究。发现采场底板存在跨层拱结构,并指出跨层拱是承载地应力和水压的承载结构;通过理论计算,得出了跨层拱最大主应力的计算公式,据此可以得出底板岩层裂隙产生的位置,该成果可对华北型煤田受承压水威胁矿井的回采工作面宽度设计提供参考。
- 张文忠虎维岳
- 关键词：长壁开采承压水
- 深部裂隙岩体温度场及其控制因素
- 分析了深部裂隙岩体温度场随深度基本变化特征及其主要影响因素，用数值模拟方法研究了裂隙水流对岩体温度场的影响特征，分析了裂隙围岩温度场与裂隙中水流温度场相互影响的主要特征和主要因素。通过假设的理论模型模拟计算了岩石热传导性...
- 王世东虎维岳张文忠
- 关键词：地温场热物性参数数值模拟热传导性
- 文献传递
- 阶梯状断层防水煤岩柱体塑性区宽度
- 2021年
- 煤系地层中断层带常以阶梯、地堑状等形式出现,为研究阶梯状断层组防水煤岩柱体塑性区宽度,以邯邢矿区邢东煤矿阶梯状断层组为研究对象,基于工作面导水裂隙带发育规律,创新性地提出阶梯状断层梯形防水煤岩柱体稳定性结构力学模型,根据梯形煤岩柱体内局部岩体受力情况及其几何特征,推导出阶梯状断层防水煤岩柱塑性区破坏宽度计算公式,并针对邢东煤矿内F23断层与SF27断层组成的阶梯状断层组,通过理论分析和数值模拟,计算了阶梯状断层防水煤岩柱塑性区宽度,进一步验证了理论分析的正确性.
- 张文忠
- 关键词：断层防水煤岩柱塑性区导水裂隙带
- 黏土隔水层相似材料胶结剂的正交实验分析被引量：31
- 2007年
- 采动隔水层的稳定性模拟是研究浅埋煤层保水开采的关键,隔水层相似模拟材料的开发则是模拟实验的基础.借助正交实验方法,将备选的胶结材料硅油、水玻璃和凡士林作为影响实验的几个因素,对其变形性(弹性模量E)和水理性(渗透性v)进行正交实验,确定了硅油是最佳的低强度非亲水胶结剂,而凡士林为最佳的塑性变形的胶结材料,黏土对强度和塑性以及水理性都具有显著影响.从强度、塑性和裂隙弥合性等方面,对材料的配比进行了研究,得出了可以全面模拟隔水层的应力应变全程性质和水理性的相似模拟材料与配比.
- 黄庆享侯志成张文忠张沛
- 关键词：正交实验保水开采
- 固液耦合试验隔水层相似材料的研究被引量：45
- 2010年
- 隔水层的采动稳定性模拟是开展煤层采动水土流失规律和保水开采控制研究的关键,隔水层相似材料的研制与配比变化规律研究是隔水层稳定性模拟的基础和前提。针对黏土隔水层物理力学特性及水理性,选取多种原料进行正交试验对比,得出硅油是最佳的低强度非亲水胶结剂,而凡士林为最佳的塑性变形的胶结剂,黏土对强度、塑性以及水理性都具有显著影响。通过强度、塑性和水理性的配比试验,可以模拟隔水层的应力-应变全程相似和水理性相似的"固-液"耦合模拟材料配比,解决隔水层塑性和水理性模拟难题。根据榆树湾煤矿地质原型,进行长壁工作面开采的"固-液"耦合相似模拟试验,验证相似材料配比的可行性,实现塑性隔水层的相似模拟,发现影响隔水层采动稳定性的关键因素是上行裂隙和下行裂隙。
- 黄庆享张文忠侯志成
- 关键词：采矿工程相似材料隔水层保水开采
- 浅埋煤层隔水层稳定性的模拟实验研究
- 本文针对榆树湾井田地质资料，采用固态物理相似模拟和固液耦合相似模拟、数值模拟和理论分析相结合的方法，以国家自然科学基金项目“浅埋煤层地表隔水层的采动隔水性研究”等课题为依托，对浅埋煤层长壁开采上覆基岩及隔水层的稳定性进行...
- 张文忠
- 关键词：浅埋煤层保水开采
- 文献传递
- 浅埋煤层黏土隔水层下行裂隙弥合研究被引量：50
- 2010年
- 通过对隔水层土样实验,获得了离石黄土和三趾马红土的应力应变全程曲线、渗透系数和膨胀率.基于考虑黏土应力应变全程相似和水理性相似的固液耦合相似模拟,揭示了浅埋煤层长壁开采覆岩采动裂隙带分布规律,发现了"上行裂隙"和"下行裂隙"是隔水层稳定性的主要因素,"下行裂隙"是潜水流失的主要通道之一.发现了隔水层土体膨胀性将产生的"裂隙弥合"现象,可减缓"下行裂隙"的发展.建立了"下行裂隙"模型,给出了"下行裂隙"弥合判据,为隔水层稳定性和保水开采研究提供了理论依据.
- 黄庆享蔚保宁张文忠
- 关键词：浅埋煤层保水开采隔水层裂隙弥合
- 浅埋煤层条带充填隔水岩组力学模型分析被引量：37
- 2015年
- 我国西部浅埋煤层开采引起严重的地表塌陷和潜水流失,进行条带充填控制隔水岩组稳定性是保水开采的有效途径。基于"上行裂隙"和"下行裂隙"对隔水岩组稳定性的影响,建立了2个充填条带的非水平五跨连续梁力学模型,并给出了其放松结构,求出了岩梁的应力和弯矩表达式。考虑充填条带及其支撑岩柱的压缩变形,给出了条带充填隔水岩组的下沉曲线,提出了"上行裂隙"发育高度与"下行裂隙"发育深度和位置的计算方法。研究表明,上行裂隙发育高度随间隔宽度的增大而增大,下行裂隙发育深度随隔充比的增大而明显增大。充填位置、充填条带宽度、充填间隔宽度和隔充比是隔水岩组稳定性的主要影响因素。
- 黄庆享张文忠
- 关键词：浅埋煤层力学模型保水开采
- 地堑状断层防水煤岩柱体塑性区宽度研究被引量：2
- 2020年
- 煤系地层中断层带常常以地堑、阶梯状等形式出现,为研究地堑状断层组防水煤岩柱体塑性区宽度,以淮南矿区刘庄煤矿地堑状断层组为研究对象,基于工作面导水断裂带发育规律,提出地堑状断层梯形防水煤岩柱体稳定性结构力学模型,根据梯形煤岩柱体内局部岩体受力情况及其几何特征,推导出地堑状断层防水煤岩柱塑性区破坏宽度计算公式,并针对刘庄煤矿内F19断层与F19-7断层组成的地堑状断层组,通过理论分析和数值模拟,计算了地堑状断层防水煤岩柱塑性区宽度,进一步验证了理论分析的正确性。
- 张文忠
- 关键词：防水煤岩柱塑性区地堑导水断裂带
