马凯
- 作品数：5 被引量：3H指数：1
- 供职机构：东北大学更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学自动化与计算机技术更多>>
- 基于微震监测及岩体损伤模型的露天-地下联合开采岩移过程数值模拟研究
- 2024年
- 为研究矿山露天-地下联合开采过程中围岩移动变化过程,以大红山铁矿露天-地下联合开采工程为依托,处理A34~A37勘探线间的微震事件,并对该微震事件时空分布规律进行研究。同时,推导可嵌入数值模拟中的基于微震事件的岩体损伤模型,利用该模型初步分析得到A34~A37勘探线间联采过程中岩体损伤及岩移发展过程,初步认为截至2019年,F2断层对地下矿开采导致的岩体移动的抑制作用基本失效,仅775 m标高附近的抑制效果存在,确定围岩陷落角为79.3°,移动角为74°。为确认基于微震监测的岩体损伤模型数值模拟计算的可靠性,采用随机介质放矿理论,结合现场实测地表塌陷情况,对数值模拟分析得到的岩移结论进行验证。研究可为类似矿山露天-地下联合开采岩移分析等提供一定参考。
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- 关键词：岩石力学露天-地下联合开采微震监测岩体损伤岩体移动
- “亿级”自由度数值模拟技术及其工程应用
- 2023年
- 为解决数值模拟方法在大型岩体工程稳定性分析中精度低、误差大的问题,开发了一种“亿级”自由度数值模拟技术.以大红山铁矿露天与地下联采地表岩移工程问题为例,详细阐述了“亿级”自由度数值模拟技术流程.将模拟计算结果与实测地表裂隙范围相结合,提出了一种模糊沉降值反演地表裂隙范围的方法.将该方法与“亿级”自由度数值模拟方法结合使用,可对地表裂隙发育范围进行准确估算,位置绝对误差在1.59~4.71 m,总长度误差率在1.141%,验证了方法的可靠性,较常用的百万级自由度数值模拟方法有了提升.同时,对5年后露坑联采地表裂隙范围进行了估算.随着5年后地下300~720 m标高矿体采出,虽然塌陷坑废石充填对围岩变形具有抑制作用,但地表沉降及开裂范围仍会波及露天境界,预计裂隙区域至少将影响露天矿990 m标高台阶以上范围.
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- 关键词：数值模拟地表沉降
- 台车式退火炉温度控制系统设计与仿真
- 退火炉是轧钢企业和机械制造工厂的主要设备之一。它具有生产效率高、退火产品质量优、能量消耗低等优点,在冶金、机械行业等生产中得到了普遍应用。因此,研究退火炉温度控制系统对提高生产率、改善产品质量和节约能源方面有着举足轻重的...
- 马凯
- 关键词：台车式退火炉神经网络自抗扰控制器
- 文献传递
- 上行重复采动底板采空区突水及开采稳定性理论分析
- 2023年
- 下煤层积水采空区上采用“上垮-下柱”方式复采上煤层带来严重的安全稳定性与底板采空区突水问题。将下煤层煤柱群与承压性空区积水联合支撑的蹬空覆岩简化为半无限平面体,建立合理的力学模型,通过弹性力学求解,得到蹬空覆岩的应力场分布。引入Mohr-Coulomb准则,极值求解得到顶板覆岩最大破坏高度,再结合上煤层开采底板破坏深度,分析重复采动层间岩层稳定性状态,并提出了相应的判别指标。考虑层间隔水控制层与水头损耗,提出不同层间岩层稳定性状态下的突水判据,并揭示水平构造应力对重复开采稳定性的作用。兼顾重复采动稳定性、底板采空区突水、煤柱承载稳定性,给出不同工况条件下的评价方法与防治措施,包括合理的疏水降压措施与煤柱“柱旁充填”指标。研究结果表明:顶板应力场与采深、水平地应力、煤柱宽度、单个空区跨度、空区水压有关,采空区顶板破坏形态大致为“波浪形”;当安全系数T≥1,重复开采稳定性较差,未采取措施不易在上煤层采用长壁式垮落法开采;水压越大,可减轻煤柱承载,并使煤柱处于高围压条件下,煤柱稳定性较高,但高水压又易发生底板采空区突水;煤柱宽度越大,承担的平均支撑力越小,σ_(y)应力峰值越低,层向分布波动越小,σ_(x)应力同样越小,顶板与煤柱越不易发生破坏;侧压力系数大于1且越大,可有效提高上行重复开采的可行性;疏水降压后的水压值p_(1)需同时满足可规避突水与煤柱失稳的条件,即p_(m)
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- 关键词：煤柱评价指标
- 沟谷区多煤层开采覆岩破坏及径流水害防治研究被引量：3
- 2023年
- 沟谷地形下多煤层开采带来了严重且复杂的“裂隙发育—山体滑坡—河道堵塞—涌水加剧”链式灾害。探究沟谷地形与煤层重复采动耦合作用下的覆岩破坏特征与规律是滑坡、涌水灾害防治的关键。以西曲矿沟谷地形下多煤层开采为研究对象,综合采用集地表勘察、InSAR动态观测、降雨-径流分析和数值模拟为一体的“覆岩移动−地表变形−径流积水”分析方法,分析了沟谷区多煤层下行开采引发覆岩破坏与地表沉降的空间扩展全过程。结果表明:沟谷区下组煤充分采动后,煤层间关键层以下岩层移动范围无明显外扩特征,竖向裂隙发育,以张拉开裂为主。关键层上方岩层剪切裂隙占比明显增加,采动沉降效应与重力作用下的沟谷坡体易产生剪切滑移,甚至发生坡体下行裂隙与覆岩上行裂隙的贯通现象。重复采动造成山体滑坡形成的堆积体若阻塞河道并在汛期形成堰塞湖,则具有井下涌水风险。基于无人机倾斜摄影测量合成的高精度地形,通过降雨−径流模拟再现了山西“百年一遇”暴雨期间矾石沟流域不同历时降雨淹没范围与时间百分比,为矾石沟小流域的沟谷水灾害防范和风险评估提供了支撑,并提出了基于裂隙发育与地表淹没范围的地表径流水害综合防治方法。研究可为沟谷区多煤层开采条件下地表地质灾害防治与水资源保护提供有益参考。
- 刘一龙杨天鸿马凯马凯赵永赵永
- 关键词：多煤层开采岩层移动
