岩层
- 煤层开采上覆岩层损伤破断特征研究
2)煤层采后上覆岩层从下往上依次发生破断垮落，地表出现下沉盆地，埋藏由深及浅的煤层开采后，覆岩分别表现为“三带”、“两带”甚至是“一带”特征[1-8]，这是对岩层垮落在垂向上的定性划分，在煤层走向上，岩层的下沉不是对称的，表现出一定的偏态特征[9-11]，也就是地表最大下沉点在工作面推进方向上偏向开切眼侧，在室内实验和地表下沉实测中均已验证。关于偏态下沉已有一些专家学者进行了研究。王金庄等[12]发现厚松散层条件下煤层开采后导致地表出现偏态下沉，认为是初次
煤炭工程 2023年12期2023-12-26
- 考虑随机横向节理的反倾层状边坡倾倒破坏分析
外在因素作用下,岩层会发生弯曲倾倒变形,并逐渐向坡体内部发展、延伸,形成折断面,进而形成滑坡[3]。频繁发生的反倾向层状边坡失稳事故不仅严重影响工程建设,而且对人们的正常生活和生命财产安全构成威胁。为了解决这类工程问题,大量学者对反倾向层状边坡的稳定性问题开展了研究,并在其地理分布特征、岩体结构特征、发育规模、发育条件、变形演化过程、变形机制及稳定性评价等方面取得了研究成果[4-11]。这些研究表明,节理裂隙的发育程度对反倾向层状边坡的倾倒失稳破坏起着决定
人民长江 2023年9期2023-09-25
- 鄂尔多斯矿区高位厚硬岩层破断机理及响应规律
硬度高、厚度大的岩层。在我国的鄂尔多斯地区，煤层上方存在着有硬度高、厚度大的砂岩组。该岩层具有强度高、厚度大、远离采场、悬顶面积大等特点[1]。在该地区煤矿开采中，随着工作面煤体的不断采出，采空区面积逐渐增大，厚硬岩层会形成大面积悬顶并积聚大量弹性能，当采空区面积达到极限值，厚硬岩层发生破断失稳并突然释放积聚的大量弹性能，产生大能量强矿震事件，不仅会极大的提高井下冲击地压发生概率，影响煤矿安全生产，甚至还会引起地面强烈震感，对建筑物构成震动威胁，对煤炭安全
煤炭与化工 2023年5期2023-07-13
- 硬厚岩层下覆岩裂隙演化特征及其致灾机理分析
研究了不同荷载、岩层性质及开采速度等因素影响下煤层开采后覆岩垮落及裂隙演化特征。王国艳等[17]采用RFPA数值分析系统研究了具有初始裂隙的采动岩体裂隙演化过程。强度高、厚度大、整体性强的硬厚岩层影响了采动裂隙的发育，并且其下开采煤层易导致动力灾害，如微震、煤与瓦斯突出、工作面压架等。但是，目前针对硬厚岩层下覆岩裂隙演化特征及其致灾的研究较少。以此针对硬厚岩层下覆岩裂隙演化特征，通过建立相似材料模拟试验，研究了硬厚岩层下覆岩结构演化、裂隙演化特征，进一步分
煤炭工程 2023年2期2023-03-24
- 坚硬覆岩的结构失稳运动规律及其对冲击地压的影响
23000)坚硬岩层具有强度高、厚度大、整体性强、不易失稳等特征[1-3]。当工作面上方存在坚硬岩层时，来压步距可达上百米，特别是覆岩中存在多层坚硬岩层时，矿压显现问题将更为复杂，其失稳时可造成顶板大面积来压而引起冲击地压事故，严重时可诱发瓦斯、突水等次生灾害，威胁井下人员安全[4-6]。因此，对具有坚硬覆岩的矿井进行开采时，监测与控制坚硬岩层的稳定性尤为重要。国内外众多学者对上覆坚硬岩层的失稳特征和冲击地压的影响机制展开了深入研究，柴敬[7]等以义马矿区
采矿与岩层控制工程学报 2022年6期2022-12-07
- 基于岩层挠曲变形的“竖三带”理论判别方法及工程应用
开采后，采场上覆岩层的平衡状态受到工作面开采扰动，引起覆岩的弯曲、断裂、垮落等运动，最终在采场垂向形成垮落带、断裂带、弯曲下沉带，合称“竖三带”，并将垮落带和断裂带合称导水裂缝带[1]。采动覆岩“竖三带”的准确划分是采空区上方地基稳定性评估及“三下”的采煤可行性重要评判依据[2-3]。因此，准确评估采动覆岩“竖三带”发育状态在煤矿工程实践具有重要的意义。多年以来，国内外学者对采动覆岩“竖三带”进行了大量相关研究。李树刚等[4]应用物理相似模拟实验，通过研究
煤炭科学技术 2022年10期2022-11-02
- 顺层偏压隧道围岩破坏规律研究及施工控制技术
挖过程中若遇倾斜岩层结构面之间发生顺层滑动，则会损害施工安全和结构安全。对于此类问题，已有许多学者做出过研究，田国伟[1]和刘天长[2]等人分别依托实际工程，对隧道顺层偏压区的控制措施、治理办法等做了较为详细的研究。刘远[3]基于监测数据的分析，发现顺层偏压段变形速率过快，通过数值模拟的方法，对开挖结构的参数进行了优化。杨晓辉[4]基于离散元数值模拟，提出非对称锚杆支护方案，有效的节约了钢筋等工程材料的用料。王路[5]针对软弱围岩顺层隧道，对洞口段加固以及
科学技术创新 2022年31期2022-10-27
- 复合岩层锚杆支护应力变化研究分析
变化[2]，复合岩层中锚杆的应力分布扩散对改善岩层的力学性能及支护安全具有重要的影响，预应力场是岩体与锚杆相互作用的基础[3]，对于锚杆支护的设计使用具有重要的意义。针对锚杆进行复合岩层支护时应力的变化采用实验的方式进行分析研究，从而对煤矿巷道支护的设计使用提供参考，提高煤矿支护的安全性。1 锚杆复合岩层支护实验方案设计煤矿进行地下开采的过程中，由于煤层埋藏的地质条件多为沉积岩及层状地层，巷道进行支护多作用在井下的复合岩层中，复合岩层各层间的黏接力、强度等
现代工业经济和信息化 2022年8期2022-09-24
- 地震作用下反倾向层状岩质边坡弯曲倾倒稳定性分析
作用下反倾向边坡岩层破坏区域的分布特征，即沿最大弯折带及坡脚处发生剪切破坏，而在坡体浅表部，尤其是坡缘部位，主要表现为张拉破坏。郑允等[16]针对岩块长细比较大的情况，推导了地震作用下岩块极限平衡微分方程，分析了地震作用下反倾向边坡的块体倾倒破坏模式以及块体倾倒稳定性的影响规律。吴丹妮[17]以石大关梯子槽斜坡作为研究区，通过数值模拟和监测资料反演的手段，得出了地震作用下反倾向边坡影响边坡稳定性的主控因素之间的关系：持时>幅值>坡角>倾角>频率>坡形系数(
长江科学院院报 2022年8期2022-08-30
- 基于突变理论的岩溶隧道填充物溶腔底板失稳数值分析
内的填充物对周边岩层产生一定的冲击和侵蚀，岩层不足以承担上部荷载的冲击造成失稳破坏[5]，因此对岩溶隧道突水涌泥机制等问题的研究对工程应用具有很大价值。该文以湖南永吉高速公路六月田隧道顶部涌泥为例进行分析研究。2 填充物溶腔底板失稳因素分析六月田隧道的填充型溶腔位于隧道顶部，并且溶腔尺寸大于隧道的轮廓，根据突变理论尖点突变模型，简化填充型溶腔底板为周边固支的圆形板，半径为r0，底板厚度为t，ω为填充型溶腔底板挠度，填充型溶腔底板岩层的弹性模量为E，泊松比为
中外公路 2022年2期2022-05-13
- 深部厚硬岩层压裂控制冲击弱化机理及可压裂性评价
煤层普遍存在上覆岩层顶板厚度大、强度高等特点，且上覆岩层都为砂岩类，整体性好。厚硬顶板的存在极易导致工作面开采后上覆岩层的断裂和垮落滞后，上覆岩层的断裂具有破断步距大、影响范围广、矿压显现强烈、动载现象严重等特点[1-8]。同时，煤层开采厚度越大，坚硬覆岩运移破断越复杂，采场矿压显现越强烈，造成大空间范围内覆岩破断的难以预测和有效控制，为煤矿安全生产带来重大隐患[9-15]。因此，对深部厚硬顶板的控制提出了更高的要求。针对深井巨厚硬岩动力灾害的发生，兖州矿
采矿与岩层控制工程学报 2022年2期2022-03-24
- 近距离煤层群走向高抽巷层位布置研究
，对于采空区上覆岩层，则形成由垮落带、裂缝带及弯曲下沉带组成的“顶三带”。在覆岩运动形成“顶三带”过程中，在地应力作用下离层裂隙不断发育，导致裂隙场不断演化，形成通过裂隙网络连通的“O”形圈[13]，同时，裂隙的生成及扩展导致含瓦斯煤岩自由空间不断增加，游离瓦斯的压力降低造成了瓦斯压力梯度的产生，促进瓦斯解吸，形成瓦斯富集区；因而，将走向高抽巷布置于裂缝带“O”形圈范围内，则可实现卸压抽采，走向高抽巷抽采邻近层瓦斯作用原理如图1所示。图1 走向高抽巷抽采邻
中国煤炭 2022年1期2022-02-11
- 岩层产状对层状岩体地下厂房围岩松弛变形特征影响分析
变形现象，表现为岩层面的张开和滑移等变形破坏特征，而且受岩层产状的影响，层状岩体的松弛变形特性具有显著的非对称性［3-4］。因此，研究层状岩体地下洞室围岩松弛变形特征对于指导工程设计具有重要的理论和工程实践价值。针对层状岩体地下洞室围岩变形破坏问题，国内外许多学者在此方面开展了相关的研究，并取得了一定的成果。王永岩等［5］采用物理模型试验和数值模拟研究了不同倾角硐室围岩稳定性，研究结果发现随着层状倾角的增大，位移变化先增大后减小。王惠风等［6］采用PFC（
中国水利水电科学研究院学报 2021年6期2022-01-24
- 基于断裂力学的反倾岩质边坡倾倒破坏分析
营力作用下，地表岩层产状各异。当岩层的倾向与坡面相反，该类边坡为反倾岩质边坡，其失稳破坏模式一般为倾倒破坏。Goodman等[1]最早将倾倒破坏分为块体倾倒、弯曲倾倒、块体弯曲倾倒和次生倾倒4种类型，然后众多学者对各类型破坏模式展开研究。基于极限平衡原理，Hoek等[2]针对块体倾倒建立了稳定性分析方法，Aydan等[3]利用悬臂梁模型对弯曲倾倒破坏进行了分析，Amini等[4]结合上述两类方法建立了块体弯曲倾倒破坏分析方法。国内外学者针对上述理论分析方法
水利与建筑工程学报 2021年4期2021-09-17
- 反倾岩质边坡弯曲倾倒-剪切滑移破坏分析方法研究
模型，改进了反倾岩层的极限平衡分析方法，推导了任意岩层下推力的理论公式。目前倾倒破坏分析方法仍以极限平衡分析方法为主，对弯曲倾倒破坏分析方法的研究则集中在基于极限平衡理论的悬臂梁弯曲模型上。但现有弯曲倾倒分析方法大多将岩层按倾倒破坏模式进行分析，而未考虑到坡脚岩层的剪切破坏。工程实际中，该类边坡多为弯曲倾倒-剪切滑移复合破坏模式，故本文对弯曲倾倒-剪切滑移复合破坏模式的分析方法展开研究，以期为防治该类边坡破坏提供参考。2 弯曲倾倒-剪切滑移破坏当边坡坡体存
长江科学院院报 2021年7期2021-07-12
- 综放工作面上覆岩层变形破坏时空演化特征试验研究
积越来越大，上覆岩层产生弯曲变形和垮落[1-4]。采空区上覆岩层移动会在一定范围内导致地表开裂塌陷，对安全生产和社会经济产生危害。因此，开展工作面顶板垮落作用下上覆岩层变形时空演化规律的研究具有非常重要的现实意义。国内外学者通过理论研究、数值模拟、相似模拟和现场研究等方法，在上覆岩层垮落特征方面做了大量研究，成旭光[5]在理论分析此类巷道上覆岩层结构模型及特征的基础上，进一步分析了小煤柱沿空巷道上覆岩层结构的稳定性；曹胜根等[6]通过理论计算和数值模拟，分
中国矿业 2021年6期2021-06-18
- 岩层真厚度计算公式推导与编程
数据处理过程中，岩层真厚度计算是核心问题。查阅相关文献发现，被引用较多的岩层真厚度计算公式为：（1）岩层真厚度计算行业标准式[1]：D=L×(sinαcosβsinγ±sinβcosα)。（2）岩层真厚度计算列昂托夫斯基式[2]：①当岩层倾向与地面坡向相反时：D=L(sinαcosβsinγ+cosαsinβ)；②当岩层倾向与地面坡向相同且α＞β时：D=L(sinαcosβsinγ-cosαsinβ)；③当岩层倾向与地面坡向相同且α＜β时：D=L(cosα
中国金属通报 2021年4期2021-05-20
- 掘进机盘形滚刀破岩影响因素的分析
通过将刀具挤压到岩层上进行旋转运动实现岩层的破碎，在进行作业的过程中，围岩的不同对于盘形滚刀的破碎程度具有重要的影响。在软岩层、破碎带、断层等不同的围岩状态下，盘形滚刀所面临的工况也各不相同，此时，应依据不同的围岩采取相应的措施，保证掘进的效率[1]。为进一步明确围岩对盘形滚刀的影响作用，针对不同的围岩因素对盘形滚刀的破碎效果进行分析，从而为完善掘进机的刀具提供参考。1 盘形滚刀掘进数值模型的建立盘形滚刀是进行掘进破碎的主要工具，对于较软的地层，常采用双刃
机械管理开发 2021年3期2021-05-19
- 缓倾岩层隧道变形机理及支护手段研究*
自然界中的大多数岩层都是倾斜的，工程地质学将岩层与水平面夹角为α的岩层称为倾斜岩层，当倾角α缓倾岩层隧道工程实例较多，东兴场隧道穿越水平岩层或近似水平的缓倾岩层，围岩因岩层节理切割在隧道拱肩和拱顶处形成不完整岩块，产生掉块等病害。何军等[2]使用离散元UDEC软件对东兴场隧道进行离散元数值模拟，研究岩层厚度和隧道埋深对围岩的影响，发现层厚越大、埋深越深，围岩稳定性越好。王睿等[3]同样采用UDEC进行离散元数值模拟，发现岩层倾角为0°时，围岩松动圈出现在隧
施工技术(中英文) 2021年6期2021-04-30
- 基于关键层理论的8m大采高工作面矿压规律研究
压规律与煤层上覆岩层进行关联分析较少。8m特大采高综采工作面在回采过程中，周期来压步距、动载系数、来压持续距离差异明显，尤其在过特殊区域时，提前对矿压显现进行预测预报尤为重要，现有的矿压规律总结并不能够满足现场实际需要。煤系岩层由上部层状岩体组成，由于各岩层的岩石力学性质、厚度差异明显，从而在控制采场上部岩层运动中所起的作用不同，关键层控制采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动[10-13]，该理论在工程实践中已得到证明[14，15]。本文将基于关键层理
煤炭工程 2021年3期2021-03-26
- “串层锚杆”加固的反倾层状岩质边坡稳定性分析
方法忽略了加固区岩层间的相互作用力，但考虑了未加固岩层间的作用力。在此基础上，以皖南板岩边坡为例，系统探讨了“串层锚杆”的长度、数量，以及加固位置对反倾向层状边坡稳定性的影响规律，给出了该边坡的“串层锚杆”最佳加固方案。关 键 词：串层锚杆; 层状边坡; 倾倒破坏; 极限平衡; 边坡稳定性分析; 板岩边坡中图法分类号： TU45文献标志码： ADOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.12.0170 引 言倾倒破坏是层状岩体边坡
人民长江 2021年12期2021-01-16
- 例谈地质构造与岩层形成“先后次序”类高考题的考查特点与破解之法
黄辉昂地质构造与岩层形成“先后次序”类高考试题，是考查地理过程的重要形式和题型。据表1可知，在2011—2020年十年间，此类高考试题主要集中在地方卷中，如江苏卷在2017年、2019年、2020年共有3次考查，北京卷在2014年、2018年共有2次考查，上海卷和山东卷各有1年考查。2011—2019年9年中全国卷没有此类考查，但在今年2020年首次“蹦出”，如全国卷Ⅰ第37题提供三期玄武岩特征，要求学生按照地理逻辑关系将侵蚀程度差异与形成“先后次序”结合
教学考试(高考地理) 2020年6期2020-11-23
- 高中地理关于“背斜谷、向斜山”的判读方法探究
通常会结合地层或岩层(同地层或含有相同化石的地层)与等高线、河流、温度、气压、坡向等组合起来进行。学生需牢记其判读方法：“背斜中老翼新，向斜中新翼老”，且在判读过程中需先把所给条件转化成相关的立体图形，然后进一步判断下垫面的成因才能有效作答。常见的地形倒置有两种，背斜谷、向斜山。背斜谷是由于背斜顶部受张力作用、岩层破碎疏松，容易被侵蚀，形成背斜谷；向斜山是由于向斜槽部受到挤压力作用，岩层比较坚固，不易侵蚀，两侧被侵蚀后向斜槽部凸出地表，形成向斜山。关于其地
教学考试(高考地理) 2020年4期2020-11-17
- 基于中厚板理论的关键岩层变形及破断特征研究
形成了较为完善的岩层控制理论及研究体系，比如“梁式”理论或“薄板”理论分析岩层变形、破断、破断后形成的结构以及结构失稳形式[1-2]。现有矿压理论体系中将关键岩层作为研究对象，认为关键岩层破断对采场矿压显现规律起着重要控制作用，分析关键岩层破断前后对岩层移动的影响是恰当的[3]。但是，随着开采条件越来越复杂，出现了一些强烈的矿压显现，比如坚硬顶板工作面来压强烈[4]、超长工作面倾斜方向矿压显现存在差异性等[5]。据统计长壁工作面顶板初次来压步距一般不大于5
煤炭学报 2020年8期2020-09-16
- 大采高工作面近距离双坚硬岩层强矿压控制研究
作面上覆多层坚硬岩层失稳是诱发工作面强矿压显现的重要因素[3-11]。许家林[3]认为坚硬顶板失稳是诱发顶板大面积压架冒顶事故的原因。韩刚[4]等人通过现场实测发现多坚硬岩层覆岩结构引起工作面动静载区叠加，易诱发工作面强冲击矿危害。尹希文[5]认为寺河矿6m大采高工作面双坚硬岩层结构是控制工作面强压显现和煤壁片帮程度的关键。闫少宏[6，7]通过岩石破断后的极限挤压角与弯矩的关系定量解释了开采空间增大，铰接结构上移，在覆岩纵向方向能够形成“悬臂梁-铰接岩梁”
煤炭工程 2020年2期2020-02-24
- 综采工作面上覆岩层位移特征相似模拟
积越来越大，上覆岩层产生弯曲变形[1-4]，当弯曲变形超过一定程度时，上覆岩层发生位移甚至坍塌[5-6]。为了保证矿井安全生产，有必要对煤层开采过程中上覆岩层位移特征进行研究。文献[7]通过物理相似模拟得出了顶板岩层及黏土隔水层在开采影响下的位移、裂隙发展和开采范围的关系。文献[8]采用相似材料模拟的方法，研究了特厚煤层分层开采条件下断层受到的影响和覆岩移动发育规律。文献[9-10]对不同地质条件下来压规律和覆岩位移过程进行了研究，得出了煤层开采时上覆岩层
工矿自动化 2020年1期2020-02-05
- 巷道底板软弱岩层底鼓治理技术研究
0001 含软弱岩层巷道破坏特征巷道底鼓有很多类型，因为其巷道内部的具体地质情况多样，以及巷道内部受力应力状态各部相同，以及各种巷道底板中的围岩轻质情况也出现很大差别，导致巷道底鼓出现多种类型。大致可以划分为四大类型，即挤压流动型、挠曲褶皱型、遇流膨胀型、剪切错动型。其中造成巷道底板软弱岩层底鼓大多数都是因为其挤压流动，进一步推动其底鼓中的底板发生质变，形成软弱岩层。软弱岩层的形成很大部分原因要归功于巷道顶板以及两侧的高强度应力，高强度的应力远远将底板间的
商品与质量 2019年7期2019-12-19
- 大采高采场上覆岩层运动规律的研究
高采场工作面上覆岩层结构进行研究，通过对大采高工作面顶板冒落情况的分析，从而为大采高综采面围岩控制提供依据。1 大采高采场上覆岩层结构1.1 冒落带高度的确定随着工作面的不断开采，直接顶首先发生冒落，并且随着推进距离的增加暴露面积逐渐增大，其原有平衡遭到破坏后基本顶开始发生断裂和失稳。图1所示为开采过程中基本顶初次断裂后岩层的受力模型图。其中Q为顶层岩块质量，A、B为三角拱的两个角点，C为顶点，RA、RB为两侧摩擦力的大小，T为岩层所受的水平挤压力，要使得
煤矿现代化 2019年4期2019-06-19
- 岩土工程中地下水的勘察探讨
系数；化学药剂；岩层前言：在之制定岩土工程的施工方案之前，首先要对所处的中的岩土进行详细的勘察，其中地下水的勘察是最为关键的一个环节。产期以来的工程建设实践表明，工程所处地质环境中的地下水分布具有较为复杂的特征，如果勘察不细致就会因施工方案不合理带来建筑自身或者周边工程的安全性威胁。如果地下水位掌握不准确就会带来后期工程设计上的计算失误，严重的也会造成地下水的突涌灾害。不仅会造成一定的经济损失，还会危机施工人员的的生命安全。可以说，岩土工程中地下水的勘察精
科学与财富 2019年22期2019-04-17
- 煤矿地下水库储水空间构成分析及计算方法
空间与工作面顶板岩层的断裂结构、垮落块度、堆积形态、压实程度等密切相关，地下水库的水头标高还直接影响隔水煤柱与人工坝体的稳定性。文献[9]通过建立覆岩采动裂隙分布的“O”形圈理论模型，研究了覆岩垮落带空隙量的理论计算方法，通过计算采空区破碎岩体的空隙数量，研究了地下水库储水量的数学表达式。文献[10]提出了煤矿地下水库储水系数的概念，得出了储水系数、顶板岩层垮落空间体积与库容的关系式。文献[11]基于采动体与受动体系统的能量与动量守恒关系，建立了“采动-爆
煤炭学报 2019年2期2019-03-27
- 如何正确使用地质罗盘？
求测物之方位角。岩层产状要素的测量岩层的空间位置取决于其产状要素，岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角。测量岩层产状是野外地质工作的最基本的工作方法之一，必须熟练掌握。（1） 岩层走向的测定。岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。测量时将罗盘长边与层面紧贴，然后转动罗盘，使底盘水准器的水泡居中，读出指针所指刻度即为岩层之走向。因为走向是代表一条直线的方向，它可以两边延伸，指南针或指北针所指读数正是该直线之两端延伸方向，
石油知识 2019年2期2019-02-13
- 采场覆岩结构对采场支承压力的影响分析
力的关系，将上覆岩层分为承载结构岩层、半承载结构岩层与不承载结构岩层，视不承载结构岩层为弹性地基基础，运用弹性地基理论，深入探讨与理论计算上覆半承载岩层、不承载岩层支承压力与采场周围超前支承压力的分布。1 基于覆岩运动的支承压力机理当上覆岩层下方煤体采空时，其岩梁在采空位置分别处于压实或为压实矸石支承状态和悬空状态，此时上覆岩层根据其结构形态可分为以下三种：承载结构为该松动区域自承能力强，处于自由下垂状态的岩梁结构；半承载结构为该松动区域岩层的重力载荷一部
中国煤炭 2018年11期2018-12-04
- 密实充填采煤的岩层移动理论研究
有效控制开采区域岩层的运动。机械化密实充填采煤是目前采煤技术的主要手段，其利用机械采煤设施进行采煤，并在采煤的同时进行开采材料的回填。本文阐述了密实充填采煤的理論概念，研究了充填采煤岩层移动的等价采高理论，进行连续介质力学分析，探讨了岩层移动和地表沉陷的计算公式。关键词：密实充填采煤 岩层移动理论 地表沉陷 关键层中图分类号：TD325 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）04（c）-0075-02煤矿开采一直是一项风险与回报并存的产业
科技资讯 2018年12期2018-10-26
- 高位巨厚坚硬岩层下煤层的合理开采方法研究
m。高位巨厚坚硬岩层厚120 m，高位巨厚坚硬岩层与开采煤层之间层间距170 m，模拟3个工作面开采，每个工作面长度160 m，两工作面之间留设5 m的煤柱。模型中选用的岩层参数参照潞新二矿II102采区的地质资料，建立的数值计算模型如图1所示。图1 高位巨厚坚硬岩层条件下工作面开采通用模型1.2 模拟开采方案运算第一个工作面500～660 m一次开采，待运算平衡后，再对第二个工作面665～825 m一次开采，待运算平衡后，再开采第三个工作面830～990
陕西煤炭 2018年5期2018-10-16
- 近距离上行开采煤层围岩裂隙发育实测分析
后，在采空区上覆岩层中自下而上一般会出现垮落带、裂隙带、弯曲下沉带，上覆岩(煤)层会发生移动、断裂、裂隙与离层[4].观测岩层的冒落、断裂及离层现象对研究采场岩层稳定性和矿压显现特征与规律具有重要作用。下伏5煤采空区上覆岩层“三带”分布高度和4煤底板岩层的裂隙发育程度作为4煤安全上行开采的重要技术指标，同时作为判别4煤上行开采可行性的重要依据，因此必须对其进行现场探测。根据朔里煤矿采动破坏区内上行开采的实际情况，决定采用钻孔窥视和岩芯破坏程度分析方式进行现
山西焦煤科技 2018年6期2018-09-19
- 岩层洞桩法车站站内爆破技术
洞桩法在上软下硬岩层中运用，如何实现暗挖车站内部安全高效的开挖。本文将从如何结合运用明、挖挖爆破技术，实现安全、效率、成品保护方面做详细介绍。关键词：岩层；暗挖车站；爆破；高效；成品保护中图分类号：U231.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）14-0108-021 岩层洞桩法工法难点分析工程施工中，土层与岩层带来的区别主要在于开挖方式不同。暗挖车站有限的施工通道和施工空间，土层中可挖性强，普通的机械设备就可以满足施工生产的需要。而
中国科技纵横 2018年14期2018-08-30
- 顺层边坡松动岩层工程特性及工程处治措施
1)顺层边坡松动岩层工程特性及工程处治措施张国辉1,3，冯志秀2,3，汤 华4(1.云南省公路开发投资有限责任公司， 云南 昆明 650200；2.云南公投建设集团有限公司， 云南 昆明 650034；3.云南小磨高速公路改扩建工程建设指挥部， 云南 景洪 666100；4.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室， 湖北 武汉 430071)通过对松动岩层的形成机制和工程特性深入分析，显示松动岩层和原岩层有本质区别，由于松动岩层孔隙张开
水利与建筑工程学报 2017年2期2017-05-17
- 巷道顶板三维板梁结构的传力机制研究*
基于此，建立层状岩层静载应力传递的力学模型，考虑层间结构面和岩层变形对应力场的影响规律，揭示巷道开挖前后，顶板结构内应力场的演化规律，为巷道围岩结构承载机理提供理论基础。1 层间结构面的弹性承载机理研究1.1 力学模型承载后的层间结构面将发生法向位移和切向位移，是一个储能结构。微观力学法和经验公式法被广泛应用于求解结构面的本质力学关系，著名的有线弹性模型、双曲线模型、Goodman双曲线模型、指数函数模型、幂函数模型、动态压缩变形模型、动态双曲线模型、三参
中国安全生产科学技术 2017年12期2017-04-16
- 岩层真厚度计算中负厚度的处理及其地质意义
430034)岩层真厚度计算中负厚度的处理及其地质意义朱正勇, 熊意林, 鲁显松, 胡 飞, 刘 嘉, 杜翌超(湖北省地质调查院,湖北 武汉 430034)以野外实测地质剖面在DGSInfo系统剖面库中的岩层真厚度计算结果出现负值及0值进行探讨,并与以列昂托夫斯基公式为厚度计算公式的结果进行对比分析,且对DGSInfo系统剖面库及列昂托夫斯基公式中岩层倾向与坡向的关系进行探讨,在此基础上,确认岩层厚度计算中负厚度识别及负号的应用,并厘定较为合理的岩层厚度
资源环境与工程 2016年2期2016-06-07
- 煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理策略研究
顶板管理中顶板的岩层、出现的问题进行分析，并提出处理煤矿顶板管理问题的策略，从而加强煤矿采掘安全。关键词：顶板；岩层；问题；策略0 引言在近几年的煤矿安全事故中，顶板事故大约占总事故的1/3，因此必须要加强对工作面顶板的重视，分析顶板岩层的特性、顶板出现问题的原因，并制定相关策略，保证顶板的安全性，保证井下人员的生命安全，减少事故的发生。1 煤矿顶板管理中的顶板岩层分类在矿井内，顶板管理主要是为了保证作业人员的安全，对岩体进行支护，保证岩体处于稳定状态，防
科技尚品 2016年1期2016-05-30
- 采煤工作面垂直应力计算
压力由于受到周围岩层运动的影响，采空区上覆岩层的厚硬岩层是造成各岩层组在工作面前方产生离层的主要原因。在上方岩层的厚硬岩层和下方岩层的软弱岩层之间出现离层，岩层移动线为采空区一侧离层端的连线，该线与水平线的夹角α称为岩层移动角。采空区一侧煤体的侧向支承压力σ由自重应力σq和应力增量σ等两部分组成，即（1）式中σ等于采空区上覆岩层的厚硬岩层悬露部分传递到一侧煤体上的压力之和，即σ=Σσi；σi为第i层厚硬岩层悬露部分传递到一侧煤体上的压力，i=1~n。每个厚
山东工业技术 2015年5期2015-07-26
- 泥水盾构在上软下硬地层中的施工技术探讨
盾构；上软下硬；岩层；施工技术；掘进效率 文献标识码：A中图分类号：U455 文章编号：1009-2374（2015）24-0092-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.045广州所处地区的地质构造、水文条件非常复杂、岩土特性多种多样。在这个区域进行地铁施工，会遇到各种各样的地质风险和施工难题。就从目前广州地铁完成的多条线路的施工中，就非常频繁地遇到盾构需要在上软下硬地层中掘进，特别是泥水盾构在这类地层中施工时
中国高新技术企业 2015年25期2015-07-24
- 多煤层开采上覆关键层位置的研究
良好的效果。上覆岩层；关键层；数值模拟开采临近煤层后，上覆岩层采动裂隙场演化及分布规律是研究采场顶板以及地表下沉的重要理论，相关理论涉及采动覆岩“竖三带”[1]、关键层[2-3]，以及上覆岩层采动裂隙分布的地质实测。阳泉矿区井田面积约12.59 km2，生产能力200万t/a。含煤地层主要由石灰系上统太原组和二迭系下统山西组构成，可采煤层和局部可采煤层为山西组3号、6号和太原组12号、15号煤层，其中3号、6号煤层已回采完毕，目前只采12号、15号煤层。井
山西煤炭 2015年1期2015-04-05
- 上行开采厚硬层间岩层移动变形数值模拟分析
)上行开采与层间岩层之间有着密切的联系，层间岩层的破坏情况是判定上行开采可行性的重要依据，上行开采也会对层间岩层产生二次影响。因此，只有充分认识上行开采与层间岩层的相互影响关系，尤其是在特定岩层条件下，层间岩层的移动变形和破坏规律，才能够更合理地对上部煤层进行开采，及时有效地采取相关措施，以保证上行开采的安全。大同矿区同家梁矿408 盘区12#煤层已开采完毕，现拟对其上部的8#煤层进行开采。深入研究2 个煤层之间层间岩层的移动变形规律以及破坏情况，对上行开
金属矿山 2015年6期2015-03-26
- 上行开采层间岩层移动规律数值模拟实验研究
0)上行开采层间岩层移动规律数值模拟实验研究仲 丛 明(山西省第三地质工程勘察院，山西 榆次 030620)采用FLAC3D有限差分法分析软件模拟了白家庄煤矿上行开采的过程，通过改变层间岩层组合情况形成不同的数值模拟模型，计算分析上行开采前后层间岩层应力变化规律，在此基础上，进一步研究下、上煤层开采前后层间岩层的移动变形规律，最后通过层间岩层的力学关系及移动变形情况分析不同模型上行开采的可行性，与传统上行开采可行性理论判定结果及生产实际一致。上行开采，FL
山西建筑 2014年33期2014-08-11
- 错层位关键层稳定性研究
错层位采煤法上覆岩层是如何运动的呢？与传统巷道布置又有什么差别呢？目前对此研究比较少。随着人们对采场上覆岩层运动规律的不断深入研究，发现关键层在破断前后以某种力学结构对上覆岩层的变形和破坏中起主要控制作用[2]，研究上覆岩层的运动规律就要对采场上方关键层进行研究，从而将问题转化为对其关键层的研究。1 错层位关键层理论分析关键层上部或全部岩层的变形是同步协调的，上部岩层的载荷由该关键层承担。假设采场上方共有n层岩层，自采场上方第1层岩层起至上方第m(m≤ n
中国矿业 2014年11期2014-04-01
- 保护层开采中关键层的确定
确定覆岩中的坚硬岩层。判别式:(1)式中:Ei——第i层岩层的弹性模量,GPa;hi——第i层岩层的厚度,m;γi——第i层岩层的容重,kN/m3。判别准则:从下向上,将每层岩层的物理力学参数带入判别式进行计算。当满足判别式(1)时,则第m+1层为第1层硬岩。此后从第m+2岩层重新开始进行判别式计算,依次循环。图1 硬岩层及关键层判别结果(2)计算各硬岩层的破断距。计算公式:(2)式中:lk——第k层硬岩层的破断距,m;hk——第k层硬岩层的厚度,m;σk
黑龙江科技大学学报 2013年4期2013-11-03
- 公乌素矿1604工作面覆岩关键层的判定及分析
、强度不同的多层岩层，其中一层至数层硬岩层在采场上覆岩层活动中起主要的控制作用，将对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层起控制作用的岩层称为关键层，前者称为亚关键层，后者称为主关键层［1］。准确地确定关键层的位置，进而初步掌握顶板的破断运移规律，为现场采取有力的支护措施提供充分的理论保障，对工作面的顶板管理与矿井安全生产都有着重要的意义。为此，本文结合公乌素矿1604 超长综放工作面上覆岩层的实际情况，通过岩石力学试验得出公乌素矿1604 超长综放工作面上
山西焦煤科技 2013年3期2013-07-23
- 利用向量代数和空间解析几何原理确定岩层产状的方法
山区铁路勘察时，岩层产状的量测非常重要，特别是路堑工程，产状的准确性直接关系到开挖边坡是否顺层的判定。但是，有时工程附近没有很好的岩层出露，不能就近使用罗盘直接测量，只能借鉴附近区域的数据。另外，野外出露的岩层面受风化作用的影响，并不平整，不便找代表性的平面测量。当遇到软质岩或岩层倾角平缓时，又会受到张开风化裂隙的影响，测量误差有时较大，而且多组数据的离散性也较大，给勘察设计带来了困难。这就需要探索能够确定岩层产状的更为准确、有效的方法。1 几种常见的求解
铁道勘察 2013年2期2013-04-16
- 综放采场上下位岩层结构相互作用对垮落带分布影响的研究①
离采场，并在下位岩层的上部中，可形成“散体拱”结构［1］，“散体拱”结构相对于上位岩层砌体梁而言被称之为小结构，文献［2］的研究认为下位岩层形成的“散体拱”结构构成了综放采场覆岩不规则垮落带和规则垮落带［3］的分界线，同时该结构对采场有一定的影响。综放采场砌体梁大结构和其下位“散体拱”小结构的同时存在，随着开采的不断进行两者相互影响是必然的。因此，本文将以下位岩层形成散体拱为前提，深入探讨上位岩层结构和下位岩层拱结构的相互作用对不规则垮落带和规则垮落带的影
华北科技学院学报 2013年1期2013-03-19
- 基于梁模型的采场顶板稳定性分析
多层矿体采场顶板岩层稳定性的研究很少。多层矿体进行首次分层开采，跟单层矿体开采的情形相似，不会对其他岩层的稳定性造成很大的影响。但是，由于岩层的每一次开挖都对其他岩层造成应力扰动，在采场底板岩层中产生拉应力区。所以当继续向下开采其他矿体时，岩层的稳定性会逐层下降，而且上一层矿体的底板会成为下一层矿体的顶板，给顶板稳定性的管理带来更大的困扰[4]。因此，对多层矿体的采场稳定性的研究具有重要的应用价值和学术意义，其中影响采场顶板稳定性的因素之一是矿层与中间夹石
中国矿业 2012年8期2012-01-08