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动压影响煤柱下方巷道微震特征及破坏机制
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作者 李术才 王雷 +4 位作者 江贝 王琦 张皓杰 刘博宏 许硕 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期247-257,共11页
为了研究动压对煤柱下方巷道稳定性的影响,采用高精度微震监测系统和顶板动态监测仪,研究了2200工作面底板微震活动特征和动压对4106巷道变形破坏的影响。结果表明:2200工作面底板微震事件具有非对称的特征,呈现下大上小的形态,微震事... 为了研究动压对煤柱下方巷道稳定性的影响,采用高精度微震监测系统和顶板动态监测仪,研究了2200工作面底板微震活动特征和动压对4106巷道变形破坏的影响。结果表明:2200工作面底板微震事件具有非对称的特征,呈现下大上小的形态,微震事件集中发生深度约24m,4106材料巷受到2200工作面采动影响较小;2200工作面采空区对4106运输巷影响范围为120~140m,4106运输巷变形速率影响区域与2200工作面采动影响范围基本一致;随着煤柱宽度的增加,4106运输巷变形呈现先增大后减小的变化,最后趋于稳定,4106运输巷变形破坏表现出明显的非对称特征和区域化分布. 展开更多
关键词 动压影响 微震监测 破坏深度 变形破坏机制
深部煤层底板采动破坏深度实测标准研究 预览
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作者 张凯 《中国机械》 2019年第2期78-80,共3页
煤层底板采动破坏后容易出现底鼓变形,底板岩石破碎,造成底板隔水层的阻隔水能力降低,由此增大了底板充水的危险性。因此,正确认识煤层底板开采破坏深度对于深部带压开采矿井具有重要意义。煤层底板采动破坏深度实测数据可以对底板防护... 煤层底板采动破坏后容易出现底鼓变形,底板岩石破碎,造成底板隔水层的阻隔水能力降低,由此增大了底板充水的危险性。因此,正确认识煤层底板开采破坏深度对于深部带压开采矿井具有重要意义。煤层底板采动破坏深度实测数据可以对底板防护和制定防治水对策提供重要依据。为进一步了解辛安矿深部高地压、高水压条件下工作面底板采动破坏规律,在辛安矿112145工作面进行了底板采动破坏深度实测工作。 展开更多
关键词 底板采动 破坏深度 辛安矿井田
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孤岛工作面底板破坏深度微震测试与模拟分析 预览
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作者 赵春虎 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期110-116,共7页
针对孤岛工作面煤层开采底板损伤问题,以河北葛泉煤矿11913孤岛工作面为研究对象,采用微震方法分析其底板破坏深度;并通过数值模拟对首采、跳采及孤岛3种工作面回采过程中围岩采动应力与底板破坏的规律进行了对比分析。微震测试结果显示... 针对孤岛工作面煤层开采底板损伤问题,以河北葛泉煤矿11913孤岛工作面为研究对象,采用微震方法分析其底板破坏深度;并通过数值模拟对首采、跳采及孤岛3种工作面回采过程中围岩采动应力与底板破坏的规律进行了对比分析。微震测试结果显示11913工作面回采过程中微震事件主要发生在下巷,识别出工作面最大破坏深度20~25m;基于COMSOL的11912首采、11914跳采及11913孤岛3个工作面数值模拟结果显示,11912首采与11914跳采条件下煤柱地应力集中状态变化不大,最大破坏深度小于11.56m,仅发育至工作面底板的注浆改造层内部;而11913孤岛回采条件下,受到重复采动影响,工作面两侧煤柱应力集中状态骤增,最大破坏深度剧增至23m,已发育至煤层底板的本溪组灰岩含水层。研究结果对于华北型煤田下组煤层开采底板破坏规律分析与不同类型工作面回采条件下底板水害防治有一定的参考价值。 展开更多
关键词 孤岛工作面 破坏深度 重复采动 微震 数值模拟 葛泉煤矿 河北邢台
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后沟煤矿煤层开采后的底板“下三带”破坏深度分析 预览
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作者 崔晨 《能源与节能》 2019年第6期189-190,共2页
井工煤矿开采后,由于矿压等因素,煤层底板会出现不同程度的变形破坏(简称为“下三带”),进而降低底板隔水岩柱的原生强度和厚度。这对于受奥灰岩溶水威胁的矿井,势必会加大矿井突水的危险。为了解决这个问题,采用现场观测试验法,井下工... 井工煤矿开采后,由于矿压等因素,煤层底板会出现不同程度的变形破坏(简称为“下三带”),进而降低底板隔水岩柱的原生强度和厚度。这对于受奥灰岩溶水威胁的矿井,势必会加大矿井突水的危险。为了解决这个问题,采用现场观测试验法,井下工作面钻孔、连续注水观测的方法,成功查清了后沟煤矿煤层底板破坏深度的问题。 展开更多
关键词 下三带 底板 破坏深度 注水观测
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钱营孜矿32煤层开采顶底板变形破坏的数值模拟分析 预览
5
作者 年宾 《矿山工程》 2019年第2期171-176,共6页
运用FLAC3D数值模拟技术分析钱营孜煤矿32煤层在采动影响下顶、底板岩体变形破坏和矿压显现分布规律。预测得出32煤层底板最大破坏深度为15.2 m,导水裂缝带高度为46.0 m,垮落带高度为14.8 m。预测值与相邻矿区的实测值相近,故通过数值... 运用FLAC3D数值模拟技术分析钱营孜煤矿32煤层在采动影响下顶、底板岩体变形破坏和矿压显现分布规律。预测得出32煤层底板最大破坏深度为15.2 m,导水裂缝带高度为46.0 m,垮落带高度为14.8 m。预测值与相邻矿区的实测值相近,故通过数值模拟获取的预测值较可靠,可在32煤层的后续开采工作中对防治水有一定的指导作用。 展开更多
关键词 数值模拟 破坏深度 导水裂缝带 垮落带 32煤层
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上煤层开采后煤柱稳定性及底板岩体破坏范围分析 预览
6
作者 苏新彦 《煤矿现代化》 2019年第2期95-97,共3页
针对开采近距离煤层的下部煤层时,回采巷道受上层煤开采时残留区段煤柱在底板岩层内形成集中应力影响严重的问题,在理论分析上煤层回采后留设煤柱稳定性的基础上,进一步计算分析了工作面开采后底板岩体破坏深度和煤柱下围岩的应力分布规... 针对开采近距离煤层的下部煤层时,回采巷道受上层煤开采时残留区段煤柱在底板岩层内形成集中应力影响严重的问题,在理论分析上煤层回采后留设煤柱稳定性的基础上,进一步计算分析了工作面开采后底板岩体破坏深度和煤柱下围岩的应力分布规律,研究结果对下煤层巷道的合理布置位置有一定的参考价值。 展开更多
关键词 近距离煤层 煤柱 底板岩体 破坏深度
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煤体开采及其特征参数对底板岩层破坏深度的影响研究 预览
7
作者 徐庆 《山西能源学院学报》 2018年第2期47-49,共3页
现阶段, 针对煤矿工作面底板采动破坏深度的研究主要借鉴相邻矿井经验、 室内物理实验或数值计算分析等.因此, 基于河南某矿二煤地质及其开采条件,分别采用目前常用的经验公式、 力学分析等方法对二煤某工作面底板破坏深度进行预测,并采... 现阶段, 针对煤矿工作面底板采动破坏深度的研究主要借鉴相邻矿井经验、 室内物理实验或数值计算分析等.因此, 基于河南某矿二煤地质及其开采条件,分别采用目前常用的经验公式、 力学分析等方法对二煤某工作面底板破坏深度进行预测,并采用 UDEC 数值软件模拟研究了煤体开采及其特征参数对该工作面底板岩层的破坏深度. 研究表明, 受煤体开采扰动影响, 工作面底板破坏深度增大, 可达到 21.60m, 并随采高增大, 底板破坏深度增长.研究结果可为类似矿井工作面安全开采评价以及防治水安全措施制定提供重要科学依据. 展开更多
关键词 煤层底板 破坏深度 数值计算
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浅谈煤矿底板采动卸压瓦斯抽采与矿压的耦合关系 预览
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作者 张克浩 曾昌彬 陶启兴 《中国新技术新产品》 2018年第8期60-61,共2页
赵家坝煤矿去年在1942采面成功实施大倾角复合煤层群首采层底板采动卸压瓦斯抽采,取得了非常好的效果。本文分析了其抽采效果与采动矿压的关系,得出了底板穿层瓦斯抽采钻孔的基本原理及关键参数。
关键词 底板卸压 瓦斯抽采 采动影响 破坏深度
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岳城煤矿底板三带的破坏深度计算分析 预览
9
作者 马晋虎 《能源与节能》 2018年第12期28-31,共4页
为了评价岳城煤矿9^#、15^#煤层带压开采的情况,对岳城煤矿底板“三带”的破坏高度进行了计算分析,通过对底板应力的分析,按照地基弹性梁理论计算出了底板的破坏深度;通过线性回归对底板采动破坏深度的计算,发现工作面的长度对其影响程... 为了评价岳城煤矿9^#、15^#煤层带压开采的情况,对岳城煤矿底板“三带”的破坏高度进行了计算分析,通过对底板应力的分析,按照地基弹性梁理论计算出了底板的破坏深度;通过线性回归对底板采动破坏深度的计算,发现工作面的长度对其影响程度较大,因此为了减小底板的破坏深度需要缩短工作面长度;假设有效隔水带为弹性薄板,计算得出底板的临界突水水压p与隔水高度h2的关系服从二次型函数变换趋势。 展开更多
关键词 底板“三带” 破坏深度 弹性梁 线性回归 有效隔水带
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不同条件下带压开采煤层底板破坏深度研究 预览 被引量:1
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作者 黄广帅 翟新献 +2 位作者 涂兴子 李如波 张世威 《煤炭工程》 北大核心 2018年第2期95-99,共5页
为了预防工作面底板突水,保证矿井的安全生产,以梁北煤矿11141工作面为工程背景,采用数值模拟研究了带压开采工作面推进距离、埋深、煤层厚度、断层及断层位置等不同条件对底板破坏深度的影响。研究结果表明,工作面推进距离越大底板破... 为了预防工作面底板突水,保证矿井的安全生产,以梁北煤矿11141工作面为工程背景,采用数值模拟研究了带压开采工作面推进距离、埋深、煤层厚度、断层及断层位置等不同条件对底板破坏深度的影响。研究结果表明,工作面推进距离越大底板破坏深度越大,但推进至60m后,底板破坏深度保持不变趋于稳定;埋深越大底板破坏深度越大,400m埋深增加到800m埋深,每增加200m埋深,增大速度由50%降至12.25%,增大速度逐渐减小;煤层厚度越大,底板的破坏范围越大,对底板的破坏深度无影响;存在断层则底板破坏深度越大,底板最大破坏深度增加18.2%,断层位于初次来压影响范围内比位于周期来压影响范围内对底板破坏深度的影响要剧烈。 展开更多
关键词 带压开采 煤层底板 数值模拟 破坏深度
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采动条件下底板岩层破坏深度动态测试研究及应用 预览 被引量:3
11
作者 孔皖军 郑根源 +2 位作者 国伟 吴寒 史志国 《煤炭工程》 北大核心 2018年第10期96-100,共5页
为防止内蒙古准格尔矿区采动条件下底板灰岩水的突水威胁问题,现场通过钻孔植入方式布置一套光纤传感探测系统和一套电阻率CT法探测系统,在采动条件下对工作面底板破坏"两带"高度进行精细化探测。研究结果表明:结合光纤传感技术及电... 为防止内蒙古准格尔矿区采动条件下底板灰岩水的突水威胁问题,现场通过钻孔植入方式布置一套光纤传感探测系统和一套电阻率CT法探测系统,在采动条件下对工作面底板破坏"两带"高度进行精细化探测。研究结果表明:结合光纤传感技术及电阻率CT探测技术综合判断底板破碎带高度为15m,导水裂隙带高度为32m。该工作面底板破坏"两带"高度探查结果不仅为底板防治水工作提供了重要的依据,而且对整个相似地层条件的矿区提高煤炭资源安全高效生产有着重要指导意义。 展开更多
关键词 采动条件 底板岩层 破坏深度 光纤传感技术 电阻率CT法 “两带”高度
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极近距离中厚煤层下行开采可行性研究 预览 被引量:1
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作者 曾泰 《中国煤炭》 2018年第6期70-73,133共5页
应用采场破坏深度理论和悬臂梁理论,对泰山隆安煤业极近距离中厚煤层底板破坏深度情况进行试验,计算出煤层安全开采时所需最小层间距为2.54m。通过FLAC3D数值模拟软件,对不同层间距下11_下煤层顶板稳定性进行数值模拟,得出煤层间距小于2... 应用采场破坏深度理论和悬臂梁理论,对泰山隆安煤业极近距离中厚煤层底板破坏深度情况进行试验,计算出煤层安全开采时所需最小层间距为2.54m。通过FLAC3D数值模拟软件,对不同层间距下11_下煤层顶板稳定性进行数值模拟,得出煤层间距小于2.6m时,层间岩层在工作面开采过程中将被拉伸破断,下煤层顶板稳定性较差,容易发生冒顶事故。煤层间距大于2.6m时,层间岩层在工作面开采过程中主要受到剪切破坏,顶板拉伸破断位置滞后于工作面。从数值模拟角度验证了前面理论分析的结果,煤层间距大于2.54m时,不采取任何技术措施,即可确保11_下煤层的安全开采,为工作面综采提供了指导。 展开更多
关键词 下行开采 极近距离煤层 破坏深度 数值模拟
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倾斜煤层底板破坏深度的断裂力学模型研究 预览
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作者 孙闯 宋业杰 樊振丽 《中国煤炭》 2018年第4期46-51,共6页
基于断裂力学理论,将倾斜长壁工作面看作倾斜裂纹,采用断裂力学Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹模型,计算出倾斜煤层工作面端部的底板应力分布,结合Mohr-Coulomb屈服准则,推导出平面应力状态下工作面上、下端部底板破坏深度以及破坏深度距端部的水平距... 基于断裂力学理论,将倾斜长壁工作面看作倾斜裂纹,采用断裂力学Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹模型,计算出倾斜煤层工作面端部的底板应力分布,结合Mohr-Coulomb屈服准则,推导出平面应力状态下工作面上、下端部底板破坏深度以及破坏深度距端部的水平距离计算公式。理论分析表明,随着煤层埋深和工作面长度的增加,端部底板破坏深度呈线性增加;随着底板岩层平均抗压强度的增加,端部底板破坏深度呈反比例减小;随着煤层倾角的增大,端部底板破坏深度先增加、后减小,当拐点倾角为α时,底板破坏深度最大。用所推导的公式分析桃园矿1066工作面上、下端部最大破坏深度分别为15.77m和17.40m,现场微震监测工作面上、下端部最大破坏深度分别为12m和16m。结果表明,推导出的计算公式具有一定的适用性,可为带压开采提供参考。 展开更多
关键词 断裂力学 复合裂纹 倾斜煤层 破坏深度
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工作面底板采动破坏深度研究 预览 被引量:1
14
作者 高仰斗 《中国煤炭》 北大核心 2017年第2期59-62,72共5页
以新元矿9203工作面实际开采情况为背景,采用应变法现场原位监测煤层底板采动破坏深度,通过现场煤层底板监测钻孔内不同深度的应变传感器采集到的采动中应变变化规律,分析得出工作面底板采动破坏深度在11.5~13.5 m之间,再利用FLAC3D软... 以新元矿9203工作面实际开采情况为背景,采用应变法现场原位监测煤层底板采动破坏深度,通过现场煤层底板监测钻孔内不同深度的应变传感器采集到的采动中应变变化规律,分析得出工作面底板采动破坏深度在11.5~13.5 m之间,再利用FLAC3D软件进行数值模拟,对模拟结果的应力分布及塑性区范围分析,结合煤层底板实际岩层组合情况,得出底板采动破坏深度约为12.2 m,该值在现场监测结果范围之内,验证了现场监测结果的正确性。 展开更多
关键词 工作面开采 煤层底板 采动破坏 破坏深度 应变法 数值模拟
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倾斜煤层底板采动破坏深度计算及破坏特征分析
15
作者 郑伟 《煤矿安全》 北大核心 2017年第10期195-198,共4页
根据半无限体理论,建立了倾斜煤层走向底板采动破坏深度力学求解模型,计算了倾斜煤层底板采动最大破坏深度。以平煤十矿的开采地质条件为工程背景,基于FLAC~(3D)数值仿真软件,对22300工作面底板采动破坏特征进行数值模拟。研究表明:... 根据半无限体理论,建立了倾斜煤层走向底板采动破坏深度力学求解模型,计算了倾斜煤层底板采动最大破坏深度。以平煤十矿的开采地质条件为工程背景,基于FLAC~(3D)数值仿真软件,对22300工作面底板采动破坏特征进行数值模拟。研究表明:沿煤层走向方向,底板采动塑性破坏区大致呈1个勺底偏向停采线一侧的"勺状"分布形态,且当推进至工作面"见方"期(回采距离等于工作面斜长)时,底板采动破坏深度首次达到峰值15 m。采用位移传感器法,对底板破坏深度进行现场实测,底板位移监测曲线表明,底板采动最大破坏深度为14~16 m,与理论计算及数值模拟所得结果吻合。 展开更多
关键词 倾斜煤层 底板采动 数值模拟 破坏特征 位移监测 破坏深度
基于损伤变量的煤层底板采动破坏深度计算 预览
16
作者 刘启蒙 刘瑜 张缓缓 《煤田地质与勘探》 CSCD 北大核心 2017年第6期123-128,138共7页
传统采动破坏深度计算中认为底板结构完整,未考虑实际岩体损伤。以淮南潘北矿11113工作面A组煤开采为背景,利用FLAC^3D对完整与损伤底板采动应力变化特征进行了分析,推导并计算了底板岩层损伤变量与底板破坏深度。此外,为验证该方法的... 传统采动破坏深度计算中认为底板结构完整,未考虑实际岩体损伤。以淮南潘北矿11113工作面A组煤开采为背景,利用FLAC^3D对完整与损伤底板采动应力变化特征进行了分析,推导并计算了底板岩层损伤变量与底板破坏深度。此外,为验证该方法的有效性,对比分析了计算结果与测量结果。结果表明:采动应力的最大值出现在煤壁前后方,底板完整时为14.8 MPa,底板损伤时为17.5 MPa;底板岩层损伤变量D为0.574,基于损伤变量计算得出的底板最大破坏深度为16.15 m,对比并行电法探测结果 16.00 m,该方法的计算准确率高。研究结果为快速准确确定底板采动破坏深度提供了一个新思路。 展开更多
关键词 岩体损伤 破坏深度 数值模型 电法勘探技术
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倾斜煤层底板破坏深度主控因素敏感性分析 被引量:1
17
作者 李可 张进红 《煤矿安全》 北大核心 2017年第5期210-213,共4页
为研究倾斜煤层底板破坏深度影响因素(采深、采高、工作面斜长、煤层倾角、以及顶、底板岩性组合)对底板采动破坏深度的敏感性。以阳城煤矿的采场条件为工程背景,基于FLAC3D数值模拟软件对1309工作面底板采动破坏深度进行正交模拟,并... 为研究倾斜煤层底板破坏深度影响因素(采深、采高、工作面斜长、煤层倾角、以及顶、底板岩性组合)对底板采动破坏深度的敏感性。以阳城煤矿的采场条件为工程背景,基于FLAC3D数值模拟软件对1309工作面底板采动破坏深度进行正交模拟,并运用方差分析法对模拟结果进行分析研究。研究表明:各主控因素对底板破坏深度的敏感性主次顺序为:顶板岩性组合〉工作面斜长〉底板岩性组合〉采深〉采高〉煤层倾角。其中,顶板岩性组合和工作面斜长高度显著,底板岩性组合、采深及采高显著,煤层倾角不显著。 展开更多
关键词 倾斜煤层 底板采动 破坏深度 主控因素 敏感性分析
双侧采空区孤岛工作面底板破坏深度研究 预览
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作者 邢瑞军 苏越 +2 位作者 徐春虎 孟宪锐 王志强 《煤炭工程》 北大核心 2017年第12期99-102,107共5页
以开滦矿区东欢坨矿8^#孤岛煤柱回采为工程背景,针对孤岛工作面底板垂直应力分布情况和底板破坏深度进行研究。建立了孤岛煤柱在倾向方向上的底板受力模型,采用半无限体空间理论,推导出了底板应力计算公式,基于底板垂直应力理论分... 以开滦矿区东欢坨矿8^#孤岛煤柱回采为工程背景,针对孤岛工作面底板垂直应力分布情况和底板破坏深度进行研究。建立了孤岛煤柱在倾向方向上的底板受力模型,采用半无限体空间理论,推导出了底板应力计算公式,基于底板垂直应力理论分析结果和理论计算,得出东欢坨矿底板最大破坏深度14.8m。并利用数值模拟软件FLAC^3D计算出该矿底板最大破坏深度15.2m。通过采用微震技术监测8^#孤岛工作面,得出底板最大破坏深度为15.4m,三种方法得出的结果基本吻合。从理论上验证了该孤岛工作面开采对其下方-480水平大巷的稳定性没有影响。 展开更多
关键词 孤岛工作面 底板 破坏深度 应力分布 数值模拟
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损伤变量在煤层底板开采破坏深度计算中的应用 预览 被引量:1
19
作者 刘启蒙 李鹏飞 +1 位作者 张缓缓 陈秀艳 《矿业安全与环保》 北大核心 2017年第5期59-63,共5页
针对底板破坏深度的计算很少考虑实际存在的采动损伤的现状,以某矿A组煤开采为背景,提出一种基于数值模拟与理论计算的底板岩层损伤变量,进而确定底板破坏深度的方法。通过在该矿工作面巷道特定位置施工井下钻孔,采用并行电法探测技术... 针对底板破坏深度的计算很少考虑实际存在的采动损伤的现状,以某矿A组煤开采为背景,提出一种基于数值模拟与理论计算的底板岩层损伤变量,进而确定底板破坏深度的方法。通过在该矿工作面巷道特定位置施工井下钻孔,采用并行电法探测技术验证该方法的有效性。结果表明:底板应力在推进至断层附近时达到峰值19.70 MPa,底板岩层等效损伤变量D忆=0.79;基于损伤变量计算得出的底板岩层的最大破坏深度为20.27 m,对比井下实测结果,其准确率达到93.32%。研究结果为快速准确地确定底板采动破坏深度提供了一个新思路。 展开更多
关键词 采动损伤 FLAC3D 并行电法 煤层底板 破坏深度 损伤变量
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采动底板的岩性组合效应研究 被引量:1
20
作者 朱宁宁 姚多喜 +3 位作者 鲁海峰 方翔宇 张好 薛凉 《煤炭技术》 北大核心 2017年第11期44-47,共4页
采用FLAC^3D软件建立了3种软硬岩不同组合形式的底板采动效应数值计算模型,探讨了不同岩性组合类型底板的应力分布、位移以及破坏深度变化规律.研究结果表明:软-硬-软组合底板破坏区在采掘工作面下方最大,贯穿硬岩夹层,而硬-软-硬组合... 采用FLAC^3D软件建立了3种软硬岩不同组合形式的底板采动效应数值计算模型,探讨了不同岩性组合类型底板的应力分布、位移以及破坏深度变化规律.研究结果表明:软-硬-软组合底板破坏区在采掘工作面下方最大,贯穿硬岩夹层,而硬-软-硬组合底板类型由于存在软岩夹层,使得整体受到破坏,其底板破坏深度略低于均质硬岩底板.硬岩层内则易形成高应力集中区. 展开更多
关键词 煤层底板 岩性组合 应力分布 破坏深度
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