收藏本站
《西安科技大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

条带开采煤柱静动态稳定性研究

刘刚  
【摘要】:随着城市建设的发展和煤炭开采强度的提高,我国“三下”压煤比例迅速增大。条带开采由于成本低廉,技术简单被广泛应用于“三下”开采中。条带开采煤柱稳定性关系到采空区和地表的安全,因此对条带开采煤柱稳定性进行研究具有重要意义。本文围绕条带开采煤柱的强度和静动态稳定性进行了以下研究: (1)进行了煤岩的单轴和三轴压缩试验,对试验结果进行了分析。总结国内外学者关于煤柱强度的理论,基于威尔逊强度理论应力分布的假设建立煤柱受力分析模型,提出煤柱强度的计算公式。 (2)结合有效区域理论和本文的强度公式推导出煤柱宽度的计算公式,计算所设计煤柱的屈服区宽度和极限强度并与威尔逊理论相比较,结果表明与威尔逊方法接近。 (3)对不同宽度煤柱的稳定性进行数值模拟,结果表明宽煤柱的稳定性优于窄煤柱,但是煤柱太宽会引起应力集中程度增大并且可能导致地表不均匀下沉。 (4)研究了煤矿采区存在的由地震、冲击地压、爆破、相邻采区顶板垮落等引起的动力学问题,利用弹性力学平面波理论分析了地震波对煤柱稳定性影响机理,利用FLAC3D模拟分析了条带开采煤柱在遭遇ⅶ度地震时的响应特征,结果表明按静力条件所设计的煤柱在动载荷作用下稳定性趋于恶化。 (5)分析了不同烈度和方向地震波对煤柱稳定性的影响。地震烈度越大,扰动破坏作用越强;水平方向地震波作用主要是增加煤柱两侧的塑性区宽度,而垂直方向地震波主要是使得塑性区向顶底板延伸,水平方向地震波作用大于垂直方向地震波的作用。
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TD822.3

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张学民;张晓波;;村下压煤条带开采技术在某矿的应用[J];江西煤炭科技;2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张彦宾;条带开采工程非线性动力稳定性研究[D];河南理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨博;长壁综放工作面间隔煤柱稳定性研究[D];太原理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高富强;高新峰;康红普;;动力扰动下深部巷道围岩力学响应FLAC分析[J];地下空间与工程学报;2009年04期
2 陈国兴;庄海洋;杜修力;李亮;程绍革;;土-地铁车站结构动力相互作用大型振动台模型试验研究[J];地震工程与工程振动;2007年02期
3 郭文兵,柴一言;条带开采采场应力分布规律的光弹性实验研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1998年06期
4 李东升,李德海,宋常胜;条带煤柱设计中极限平衡理论的修正应用[J];辽宁工程技术大学学报;2003年01期
5 赵国旭,谢和平,马伟民;宽厚煤柱的稳定性研究[J];辽宁工程技术大学学报;2004年01期
6 刘卫方;张荣玉;;冲击地压发生机理综述[J];矿业工程;2006年02期
7 伍永田;张旭生;李晓芸;;地震作用对采空区塌陷的UDEC模拟[J];矿业工程;2007年06期
8 于翔,陈启亮,赵跃堂,王明洋,国胜兵;地下结构抗震研究方法及其现状[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2000年05期
9 邓喀中,谭思秀,刘茂德;在有裂隙厚煤层中的条带煤柱尺寸计算方法[J];江苏煤炭;1994年04期
10 吴立新,王金庄;煤柱宽度的计算公式及其影响因素分析[J];矿山测量;1997年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 刘晶波;刘祥庆;王宗纲;赵冬冬;;砂土地基-地下结构系统离心机振动台模型试验[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
2 陈东升;谭可奇;尹葵霞;;汶川地震对映秀湾水电站地下厂房的影响与初步分析[A];汶川大地震工程震害调查分析与研究[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王国波;软土地铁车站结构三维地震响应计算理论与方法的研究[D];同济大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 刘洋;长壁留煤柱支撑法开采煤柱优化设计及破坏的可监测性研究[D];西安科技大学;2006年
2 刘贵;古城煤矿深部厚煤层条带开采煤柱稳定性及对村庄的影响研究[D];煤炭科学研究总院;2007年
3 常西坤;村庄下大倾角煤层条带煤柱合理尺寸研究[D];山东科技大学;2007年
4 问荣峰;建筑物下压煤条带开采技术研究[D];中国矿业大学(北京);2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐习龙;林可勃;贾妮;李忠;;结构计算软件中的模块化设计[J];四川建筑科学研究;2005年06期
2 郭艳华;郭志昆;;岩土工程反分析的初步探讨[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 李志华;张光海;康海贵;;地震作用下隧道结构内力的统计分析[J];四川建筑科学研究;2008年06期
4 李月;刘立;李玉梅;张中兴;梁伟;;地基层状岩石纵波波速与密度相关性试验研究[J];四川建筑科学研究;2009年01期
5 钱坤;尹新生;朱珊;佴磊;;三维地基沉降计算公式的改进与比较[J];四川建筑科学研究;2009年03期
6 熊学玉;王绍辉;;现浇空心板的正交异性板理论分析方法的研究[J];四川建筑科学研究;2010年05期
7 郝婷玥;陈贵清;;流固耦合作用下埋地管道的振动分析[J];四川建筑科学研究;2011年03期
8 胡卫兵;韩广森;于海平;;古建筑榫卯节点刚度分析[J];四川建筑科学研究;2011年06期
9 陈庆;项宗方;;地下结构抗震研究现状综述[J];四川建筑科学研究;2011年06期
10 李小山;傅军;;高填土路堤粉喷桩和土工格栅联合加固性状的数值分析[J];四川建筑科学研究;2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱建明;王晓纯;张宏涛;;沿空掘巷下护巷窄煤柱稳定性分析[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
2 陈坡;李磊;;Ⅱ10111综采工作面瓦斯综合防治及利用实践[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年
3 何启林;彭伟;;利用束管监测系统预报采空区遗煤氧化情况[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年
4 殷磊;齐德龙;汉京礼;;工作面合理护巷煤柱尺寸的研究[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
5 刘宁;张春生;;地震荷载作用下地下厂房洞室群的动力响应分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
6 李树刚;林海飞;成连华;;基于采动裂隙椭抛带的煤与瓦斯共采机理[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
7 郝君;白如红;王振华;何龙伟;;浅埋煤层综采工作面阻力分布规律研究[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
8 王少磊;张文龙;;顶板窥视及分类在煤巷支护设计中的应用[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
9 王彦利;;榆神矿区煤矿突水及防治[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
10 蔡光顺;段海峰;江昌民;董山;;综采工作面无线传输矿山压力监测系统应用研究[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏风清;煤与瓦斯突出的物理爆炸模型及预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
2 袁东升;近距离保护层开采多场演化及安全岩柱研究[D];河南理工大学;2010年
3 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
4 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
5 郭庆勇;非保守系统Fourier卷积型拟变分原理研究及应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
7 李刚;水岩耦合作用下软岩巷道变形机理及其控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 张选利;柔性注压锚杆锚固特性研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 郭保华;循环加载下岩石裂隙变形与渗流的试验研究[D];河南理工大学;2010年
10 肖知国;煤层注水抑制瓦斯解吸效应实验研究与应用[D];河南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闫丽梅;高层建筑结构自由振动分析的ODE方法[D];河南理工大学;2010年
2 李朝;箱形桥梁结构的半解析分析[D];河南理工大学;2010年
3 陈建伟;松软煤层回采工作面前方煤体应力分布及位移变化特征[D];河南理工大学;2010年
4 贾晓亮;基于FLAC~(3D)的断层数值模拟及其应用[D];河南理工大学;2010年
5 苏发强;新义煤矿三软煤层巷道围岩稳定与支护技术研究[D];河南理工大学;2010年
6 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
7 呼庆华;近井筒开采引起覆岩移动变形破坏规律及其治理技术研究[D];河南理工大学;2010年
8 唐杰兵;平煤十一矿软岩破坏巷道修复治理研究[D];河南理工大学;2010年
9 尚群;赵庄矿3#煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度研究[D];河南理工大学;2010年
10 宋家勇;安林煤矿炮放面矿压显现规律及顶煤冒放性预测研究[D];河南理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高富强;高新峰;康红普;;动力扰动下深部巷道围岩力学响应FLAC分析[J];地下空间与工程学报;2009年04期
2 杨科;谢广祥;常聚才;;煤柱宽度对巷道围岩稳定性影响分析[J];地下空间与工程学报;2009年05期
3 苏国韶;张小飞;符兴义;陈光强;;爆炸荷载作用下岩体振动特性的DE-FLAC~(3D)数值模拟方法[J];北京理工大学学报;2009年06期
4 刘大勇;宋建潮;王恩德;;基于双岩模式的抚顺煤田矿震成因机理探讨[J];地质灾害与环境保护;2007年02期
5 王来贵,张寅初,章梦涛,王泳嘉;岩石试件力学系统运动规律的描述及稳定性初探[J];阜新矿业学院学报(自然科学版);1997年02期
6 郭文兵,柴一言;条带开采采场应力分布规律的光弹性实验研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1998年06期
7 于广明;地层沉陷中的突变现象及其研究进展[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年01期
8 赵国旭,谢和平,马伟民;宽厚煤柱的稳定性研究[J];辽宁工程技术大学学报;2004年01期
9 徐思朋;茅献彪;张东升;;煤柱塑性区的弹粘塑性理论分析[J];辽宁工程技术大学学报;2006年02期
10 秦四清;王思敬;;煤柱-顶板系统协同作用的脆性失稳与非线性演化机制[J];工程地质学报;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 王来贵;刘向峰;马少鹏;;岩石试件非稳定破坏演化过程分析[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
2 柴华彬;邹友峰;;条带开采中采空区顶板突变模型及稳定性分析[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李江腾;硬岩矿柱失稳及时间相依性研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 陈龙;留小煤柱沿空掘巷支护技术研究[D];河北工程大学;2010年
2 张森;顺层岩质边坡地震动力响应和稳定性研究[D];兰州大学;2011年
3 孔庆凯;非线性系统稳定性及其在力学系统中的应用[D];四川大学;2001年
4 杨小彬;矿震与天然地震相关性的研究[D];辽宁工程技术大学;2002年
5 杨跃翔;房柱式开采煤柱设计及锚固法煤柱加固技术研究[D];煤炭科学研究总院;2002年
6 韩承强;不同宽度区段煤柱巷道围岩结构及变形机理研究[D];山东科技大学;2007年
7 白云飞;基于突变理论的矿柱岩爆机理与岩爆预测研究[D];中南大学;2009年
8 李磊;滑坡堆积体的地震波动力响应研究[D];成都理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 国胜兵,赵毅,赵跃堂,刘建新,王明洋;地下结构在竖向和水平地震荷载作用下的动力分析[J];地下空间;2002年04期
2 杨林德;刘齐建;;土-结构物接触面统计损伤本构模型[J];地下空间与工程学报;2006年01期
3 梁青槐;土-结构动力相互作用数值分析方法的评述[J];北方交通大学学报;1997年06期
4 陶连金;王沛霖;边金;;典型地铁车站结构振动台模型试验[J];北京工业大学学报;2006年09期
5 刘亚群,李海波,赵坚,李俊茹,周青春;确定岩质边坡安全阈值的新方法[J];爆炸与冲击;2004年05期
6 李夕兵,古德生;岩石在不同加载波条件下能量耗散的理论探讨[J];爆炸与冲击;1994年02期
7 李宏男,王炳乾,林皋;爆破地震效应若干问题的探讨[J];爆炸与冲击;1996年01期
8 杨小礼,李亮;层状地基中交通隧道地震反应分析[J];长沙铁道学院学报;2000年04期
9 祝龙根;徐存森;;共振柱仪及其在工程中的应用[J];大坝观测与土工测试;1993年01期
10 徐存森,吴俊璧;用扭转单剪/共振柱仪测定某核电站饱和原状砂的动剪切模量[J];大坝观测与土工测试;1996年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 伍永平;大倾角煤层开采“R-S-F”系统动力学控制基础研究[D];西安科技大学;2003年
2 潘立友;冲击地压前兆信息的可识别性研究及应用[D];山东科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王伟;综放采场顺槽锚网支护技术及参数优化研究[D];山东科技大学;2005年
2 郭爱国;宽条带充填全柱开采条件下的地表沉陷机理及其影响因素研究[D];煤炭科学研究总院;2006年
3 贾林刚;露天矿开采影响下的地表移动变形的模拟预测研究[D];煤炭科学研究总院;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张俊英;多煤层条带开采模拟理论研究[J];煤炭学报;2000年S1期
2 胡炳南,袁亮;条带开采沉陷主控因素分析及设计对策[J];煤矿开采;2000年04期
3 赵忠明,王建学,李德海,勾攀峰;金桥煤矿首采区条带开采设计[J];煤矿开采;2003年01期
4 谭志祥,钱晓虎,邓喀中,吴玉华,陈玉平;条带开采地表沉陷规律实测研究[J];矿山压力与顶板管理;2004年01期
5 ;技术·信息·成果·动态[J];矿山测量;1995年02期
6 李德海;“三软”厚煤层条带开采的地表移动规律[J];矿山测量;1997年01期
7 郝玉龙,陈庆敏,孙毅;条带开采地表移动的变形预计[J];矿山压力与顶板管理;1998年03期
8 李德海;“三软”厚煤层条带开采试验研究[J];煤矿设计;1995年06期
9 胡炳南;条带开采中煤柱稳定性分析[J];煤炭学报;1995年02期
10 宋建平;澄合矿区条带开采的试验研究[J];陕西煤炭技术;1997年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张峰;;建筑物下条带采煤优化实践分析[A];2010全国“三下”采煤与土地复垦学术会议论文集[C];2010年
2 邓增社;刘慧;;董家河煤矿光录村建筑群下条带开采研究[A];西部矿山建设工程理论与实践[C];2009年
3 杨丽娜;刘明;魏跃东;;建筑群下条带开采地表移动规律研究[A];2011全国矿山测量新技术学术会议论文集[C];2011年
4 徐乃忠;武善元;徐庆国;赵有星;田锦州;;山东省黄河北煤田村庄煤柱条带开采研究与实践[A];2011全国矿山测量新技术学术会议论文集[C];2011年
5 余学义;杨子星;周杨;黄国耀;;薛庙滩煤矿条带开采合理采宽的分析[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2010年学术年会论文集[C];2010年
6 成枢;马小明;袁士才;;厚煤层条带开采地表移动规律分析[A];2011全国矿山测量新技术学术会议论文集[C];2011年
7 郭增长;王金庄;;条带开采地表沉陷预计的概率密度函数法[A];第六届全国矿山测量学术讨论会论文集[C];2002年
8 刘明;曹录俊;刘金辉;王华国;张峰;魏跃东;杨丽娜;;条带开采地表移动实测研究[A];2010全国“三下”采煤与土地复垦学术会议论文集[C];2010年
9 刘贵;;条带开采区与全采区隔离煤柱稳定性研究[A];2010全国“三下”采煤与土地复垦学术会议论文集[C];2010年
10 胡炳南;王明立;徐文乐;;提高条带开采采出率的两次法开采技术[A];中国科协2004年学术年会第16分会场论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 盘县断江煤管站 谭旭;浅谈煤矿开采沉陷防控技术[N];贵州政协报;2008年
2 张宏新 李志勇;肥矿集团白庄矿科技创新突破接续“瓶颈”[N];中国煤炭报;2007年
3 李跃生张艳玲;峰峰集团创新开采技术奉献更多光明[N];科技日报;2008年
4 盘县红果镇煤管站 秦忠雄;煤矿区沉陷防治技术初探[N];贵州政协报;2007年
5 张宏新 李志勇;科技创新 突破老采场安全接续“瓶颈”[N];经理日报;2007年
6 本报记者 张金萍;采空区治理应提前[N];地质勘查导报;2005年
7 汪炳青;绿色开采技术提高资源采出率[N];中国化工报;2008年
8 ;焦作市科学技术奖励委员会公告[N];焦作日报;2006年
9 李涛;从资源主导到科技主导[N];焦作日报;2006年
10 杨春香;科技创新 插上企业腾飞之翼[N];河北日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 张彦宾;条带开采工程非线性动力稳定性研究[D];河南理工大学;2012年
2 李兴尚;建筑物下条带开采冒落区注浆充填减沉技术的理论研究[D];中国矿业大学;2008年
3 马其华;长壁采场覆岩“O”型空间结构及相关矿山压力研究[D];山东科技大学;2005年
4 卫晓君;“三下”条带开采局部化灾害监测基础研究[D];西安科技大学;2009年
5 邹徐文;宽条带跳采全采注充岩层控制机理与地表变形预测研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 杨逾;垮落带注充控制覆岩移动机理研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
7 赖文奇;建筑物下条带开采沉陷实测纠偏方法研究[D];中国矿业大学;2011年
8 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
9 丁玉龙;煤矿开采沉陷对四合木的影响与保护对策研究[D];中国矿业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 安铁梁;煤层条带开采对地表变形规律的研究[D];河北联合大学;2013年
2 高治洲;银河煤矿“三下”条带开采方案研究[D];西安科技大学;2013年
3 杨子星;薛庙滩煤矿建筑物下条带开采方法研究[D];西安科技大学;2011年
4 李新泉;大采深条带开采煤柱稳定性研究[D];河南理工大学;2009年
5 刘义新;深部条带开采覆岩及地表移动规律研究[D];河南理工大学;2007年
6 刘刚;条带开采煤柱静动态稳定性研究[D];西安科技大学;2011年
7 张元振;策底镇建筑物下安全开采研究[D];西安科技大学;2013年
8 夏刚;开磷集团资源合理利用与可持续发展研究[D];中南大学;2004年
9 刘治国;中硬覆岩导水裂缝带发育高度与条带开采尺寸的关系研究[D];煤炭科学研究总院;2004年
10 张荣亮;沈大高速公路下压煤条带开采的数值模拟[D];辽宁工程技术大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026