急倾斜特厚煤层开采相似材料模拟试验研究

发布时间：2017-11-10 19:28

  本文关键词：急倾斜特厚煤层开采相似材料模拟试验研究

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【摘要】：为了探究坚硬顶板急倾斜特厚煤层在未强制放顶条件下,采用水平分段放顶煤方式开采时围岩的运动和裂隙发育规律,采用相似材料模拟的方法进行了研究。通过低强度正交配比试验,确定煤层配比为水泥∶砂子∶水∶活性炭∶煤=6∶6∶7∶1.1∶79.9,所制煤层密度为0.913g/cm3,单轴抗压强度为0.076 MPa,符合相似理论的要求和现场实际情况。相似材料模拟试验结果表明:工作面开采2~3个水平后上覆岩层才会发生大面积的整体垮落;在埋深较浅的水平,上覆岩层垮落前形成整体结构协调运动,在埋藏较深的水平,顶板在各个水平发生较小程度的垮落,相邻水平之间能够形成铰接结构;进入深部开采水平后,各水平开采后顶板随之发生破坏并垮落;顶板离层及裂隙发育规律与顶板运移和垮落规律有较强的一致性;开采水平底板煤层接近岩石底板一侧的应力卸压程度要高于接近岩石顶板的一侧,开采层下部煤层显著卸压深度约为15 m。
【作者单位】： 山东科技大学矿山灾害预防控制-省部共建国家重点实验室培育基地矿业与安全工程学院;中煤科工集团重庆研究院有限公司新疆分院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51304128) 山东省自然科学基金项目(ZR2013EEQ015) 山东科技大学研究生创新基金项目(YC140101)
【分类号】：TD823.2
【正文快照】： 急倾斜煤层的开采方法与煤层倾角、煤层厚度、地质条件、埋藏深度、构造和瓦斯含量等因素密切相关,目前常用的可以大致分为走向长壁采煤法、水平分层采煤法和水平分段放顶煤采煤法3个类型[1-3]。急倾斜特厚煤层常用的水平分段放顶煤采煤法具有产量大、巷道掘进率低、机械化程

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 康向涛;黄滚;邓博知;韩佩博;;模拟原煤的相似材料试验研究[J];东北大学学报(自然科学版);2015年01期

2 潘岳;顾士坦;;周期性来压坚硬顶板裂纹萌生初始阶段的弯矩、剪力、挠度和应变能变化分析[J];岩石力学与工程学报;2014年06期

3 刘亮亮;王海龙;刘江波;陈绍杰;;低强度相似材料正交配比试验[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2014年02期

4 张勇;张保;张春雷;赵健健;刘金凯;张世青;;厚煤层采动裂隙发育演化规律及分布形态研究[J];中国矿业大学学报;2013年06期

5 李少刚;李大勇;孙中光;;浅埋旺采工作面厚层坚硬顶板裂纹产生至大面积冒落时间差研究[J];采矿与安全工程学报;2013年04期

6 李宝富;任永康;齐利伟;常垒;;煤岩体的低强度相似材料正交配比试验研究[J];煤炭工程;2011年04期

7 伍永平;李开放;张艳丽;;坚硬顶板综放工作面超前弱化模拟研究[J];采矿与安全工程学报;2009年03期

8 王家臣;潘卫东;李诚;;葛泉矿坚硬顶板综放开采三维数值模拟[J];采矿与安全工程学报;2008年03期

9 鞠文君;李文洲;;急倾斜特厚煤层水平分段开采老顶断裂力学模型[J];煤炭学报;2008年06期

10 孔令强;杨小林;梁为民;余永强;;模拟煤体的相似材料试验研究[J];煤矿爆破;2007年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 鞠文君;急倾斜特厚煤层水平分层开采巷道冲击地压成因与防治技术研究[D];北京交通大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李开学;急倾斜煤层采煤方法分析与矿压控制[D];重庆大学;2008年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 马文强;李恭建;王同旭;;再生顶板下巷道布置及支护离散元模拟[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2016年09期

2 杨逾;陈东宇;;土工格栅不同速率拉伸性能试验[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2016年07期

3 程卫民;孙路路;王刚;黄旭超;黄启铭;;急倾斜特厚煤层开采相似材料模拟试验研究[J];采矿与安全工程学报;2016年03期

4 陈建强;;急斜特厚煤层层间岩柱稳定性对工作面的动态影响[J];煤炭科学技术;2016年04期

5 卢宏建;梁鹏;卢小娜;张松林;;铁矿床物理模型相似材料正交配比试验[J];矿产保护与利用;2016年01期

6 张园园;徐颖;许兰宝;;深孔静态破碎混凝土的模型试验探讨[J];煤炭技术;2016年03期

7 岳哲;叶义成;王其虎;姚囝;施耀斌;;低强度相似材料性能指标双因素方差分析[J];矿业研究与开发;2016年02期

8 杨军平;李盛南;樊永华;周立新;马勇;;Ⅳ级弱膨胀围岩相似材料的试验研究[J];广西大学学报(自然科学版);2016年01期

9 王炳文;侯亚星;王华群;刘建;边铁山;索永峰;;九龙矿野青灰岩坚硬顶板爆破弱化效果分析与应用[J];中国煤炭;2016年02期

10 杜涛涛;陈建强;蓝航;孙秉成;杨磊;刘旭东;;近直立特厚煤层上采下掘冲击地压危险性分析[J];煤炭科学技术;2016年02期

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 魏全德;巨厚砾岩下特厚煤层冲击地压发生机理及防治研究[D];北京科技大学;2015年

2 于洋;特厚煤层坚硬顶板破断动载特征及巷道围岩控制研究[D];中国矿业大学;2015年

3 杨伯达;五家沟矿特厚煤层区段煤柱参数及采动平巷支护研究[D];中国矿业大学（北京）;2014年

4 刘少虹;动载冲击地压机理分析与防治实践[D];煤炭科学研究总院;2014年

5 罗吉安;巨厚火成岩下煤巷冲击地压机理及防治技术研究[D];中国矿业大学;2013年

6 严红;特厚煤层巷道顶板变形机理与控制技术[D];中国矿业大学（北京）;2013年

7 高忠红;孤岛区域开采冲击与突出危险性耦合规律及预测技术研究[D];中国矿业大学（北京）;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张勇;许力峰;刘珂铭;李艳君;张保;李伟斌;;采动煤岩体瓦斯通道形成机制及演化规律[J];煤炭学报;2012年09期

2 潘岳;顾士坦;戚云松;;周期来压前受超前隆起分布荷载作用的坚硬顶板弯矩和挠度的解析解[J];岩石力学与工程学报;2012年10期

3 李术才;周毅;李利平;张骞;宋曙光;李景龙;王凯;王庆瀚;;地下工程流 固耦合模型试验新型相似材料的研制及应用[J];岩石力学与工程学报;2012年06期

4 施龙青;辛恒奇;翟培合;李守春;刘同彬;闫勇;卫文学;;大采深条件下导水裂隙带高度计算研究[J];中国矿业大学学报;2012年01期

5 刘正和;赵阳升;弓培林;吕兆兴;;大采高放顶煤工作面矿压显现规律及围岩控制研究[J];太原理工大学学报;2011年05期

6 徐连满;潘一山;李忠华;王爱文;耿琳;;深部开采覆岩应力变化规律模拟实验研究[J];中国地质灾害与防治学报;2011年03期

7 张杰;林海飞;吴建斌;;流固耦合相似材料模拟实验及技术[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2011年03期

8 任松;郭松涛;姜德义;杨春和;;盐岩蠕变相似模型及相似材料研究[J];岩土力学;2011年S1期

9 张杰;;相似模拟实验材料的流固耦合参数测试[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2011年02期

10 范钢伟;张东升;马立强;;神东矿区浅埋煤层开采覆岩移动与裂隙分布特征[J];中国矿业大学学报;2011年02期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 戈立言,赵生贵;急倾斜煤矿实现高产高效的措施[J];煤炭技术;2002年09期

2 胡金刚;;急倾斜中厚煤层回采新工艺[J];煤炭技术;2009年05期

3 薛习;急倾斜立眼填煤注水套修方法[J];煤矿安全;1985年04期

4 牧阳;;急倾斜薄矿脉回采发展方向[J];有色矿山;1988年12期

5 张壮志,吕晋英;使用大孔径钻机安全快速施工急倾斜煤岩层上山[J];煤矿设计;1998年12期

6 姜志银,包林森,吴大胜;急倾斜柔掩面几个主要问题剖析及对策[J];矿山压力与顶板管理;2004年04期

7 孟凡森;浅谈急倾斜矿体开采影响范围[J];水力采煤与管道运输;2005年03期

8 周邦远;;广能集团急倾斜机械化试采成功[J];煤炭工程;2008年03期

9 赵德乾;王振伟;李营作;王刚;;顺层急倾斜边坡破坏机理[J];煤矿安全;2013年09期

10 ;急倾斜上山材料提升器[J];煤炭科学技术;1978年08期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 赵生贵;;急倾斜煤矿实现高产高效的问题与对策[A];煤炭开采新理论与新技术——中国煤炭学会开采专业委员会2006年学术年会论文集[C];2006年

2 陈波;;急倾斜厚煤层综放开采高产高效技术研究[A];煤炭开采新理论与新技术——中国煤炭学会开采专业委员会2012年学术年会论文集[C];2012年

3 黄庆享;黄克军;刘素花;;急倾斜厚煤层长壁开采模拟研究[A];安全高效矿井建设与开采技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2010)[C];2010年

4 靳纯峰;;香山矿急倾斜易燃厚煤层开采技术的研究[A];全国煤矿复杂难采煤层开采技术[C];2012年

5 刘书贤;;急倾斜多煤层开采数值模拟研究[A];采矿工程学新论——北京开采所研究生论文集[C];2005年

6 王顺;;急倾斜厚煤层复杂条件下开采的保障技术[A];煤炭开采新理论与新技术——中国煤炭学会开采专业委员会2006年学术年会论文集[C];2006年

7 费维柱;吴晶;刘广文;;淮南矿区急倾斜厚煤层综采装备及防护[A];煤矿机电一体化新技术创新与发展2012学术年会论文集[C];2012年

8 刘华强;李云鹏;谢胜华;;急倾斜萤石矿地质灾害的数值模拟[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年

9 谢俊文;李俊明;杨富;上官科峰;马忠元;韩书才;;急倾斜大倾角特厚易燃煤层综放开采及“三机”配套技术[A];煤矿机电一体化新技术及装备学术研讨论文专集[C];2003年

10 李臣;刘玉锋;;浅析越南庆和煤矿急倾斜放顶煤防灭火的方法[A];全国煤矿复杂难采煤层开采技术[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 周邦远;广能集团急倾斜机械化试采成功[N];中国煤炭报;2008年

2 陈开霞　贺全明;绿水洞煤矿急倾斜综采显神威[N];中国矿业报;2009年

3 本报记者 武晓娟;急倾斜厚煤层开采技术新疆推广[N];中国能源报;2013年

4 贺全明 记者　 袁媛 张启富;广能集团攻克60度急倾斜机械化采煤难关[N];广安日报;2006年

5 陈开霞　贺全明;科技促进煤矿生产安全高效[N];广安日报;2009年

6 记者来永臣;黑龙江:攻克急倾斜薄煤层开采难关[N];中国煤炭报;2009年

7 程矿生;郭二庄矿成功安装首个百万吨急倾斜工作面[N];中国矿业报;2013年

8 李兴兵邋胡安华;舞动井下“钢铁长龙”[N];广安日报;2008年

9 高瑷香 陈萍;攀煤公司一技术达国际先进水平[N];攀枝花日报;2014年

10 储金莲 戚其龙 梁翠云;神新能源公司实现急倾斜特厚煤层安全开采[N];科技日报;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王昌;尖山矿区倾斜—急倾斜中厚矿体采场结构参数研究[D];昆明理工大学;2015年

2 赵子锋;高速公路下伏急倾斜采空区勘察技术及对路基稳定影响研究[D];长安大学;2015年

3 张梦醒;高速公路下伏急倾斜煤层采空区致灾机理与防治技术研究[D];长安大学;2015年

4 周清龙;急倾斜煤层群开采的矿压显现规律[D];太原理工大学;2013年

5 鲁秀生;急倾斜浅煤层群围岩裂隙演化与降雨入渗规律研究[D];辽宁工程技术大学;2011年

6 陈显坤;急倾斜松软煤层综合机械化开采技术研究[D];西安科技大学;2013年

7 王江;急倾斜薄矿体开采方法与安全技术研究[D];中南大学;2013年

8 廖九波;中厚急倾斜破碎磷矿体安全高效开采技术研究[D];中南大学;2013年

9 华乐;天河煤矿急倾斜厚煤层采煤方法优化研究[D];安徽理工大学;2014年

10 刘小军;急倾斜厚煤层水平分段综放开采合理段高研究[D];西安科技大学;2014年

，

本文编号：1168060