收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

覆岩主关键层对超前支承压力的影响规律研究

郭杰凯  
【摘要】:超前支承压力分布对工作面巷道超前支护、煤与瓦斯突出与冲击地压等煤矿工程问题都将产生直接的影响,为了掌握工作面超前支承压力的分布规律,本文综合运用数值模拟、理论计算、数学分析等方法,研究了主关键层对工作面超前支承压力的影响特征,并得出了其影响程度的评价指标,建立力学模型分析了其影响机理,研究了主关键层对工作面超前支承压力的影响随其厚度与层位的变化规律,得出了主关键层对工作面超前支承压力产生影响的条件并建立了相应的预测模型,最后结合淮北海孜煤矿进行了应用,取得了以下成果:(1)通过UDEC模拟得出,主关键层影响下,支承压力峰值集中系数减小,超前影响范围增加,支承压力在峰值之后的衰减速度变慢。选择平均绝对离差作为主关键层影响程度的评价指标,定义该指标达到0.05为主关键层对支承压力有影响的标准。采宽小于临界采宽时,主关键层对超前支承压力无影响;随采宽增加,影响程度逐渐增加,主关键层初次破断前影响程度达到最大值;之后其影响程度随主关键层的周期性破断而波动。(2)借助弹性力学中的弹性地基梁与楔形体力学计算模型求解了主关键层传递至煤层的应力,研究得出主关键层影响支承压力的机理为:主关键层的抗弯刚度较大,采宽相同时支点处的下沉量小于软岩,而发生挠曲的范围大于软岩,导致主关键层对下方岩体的载荷传递至煤层后表现出上述特征。(3)通过数值模拟与理论计算研究了主关键层对支承压力的影响随其层位、厚度的变化规律:其他条件相同时,主关键层距煤层越远、厚度越大,超前支承压力峰值集中系数越小,超前影响范围越大;主关键层最大影响程度随其厚度增加而增加,随其与煤层距离增加而减小,当主关键层与煤层距离大于其临界层位后便不再对支承压力产生影响。(4)基于数值模拟的结果,采用线性回归的数学分析方法提出了主关键层对支承压力影响的预测模型,并应用到淮北海孜煤矿Ⅱ102采区,得出该覆岩条件下最大采动影响范围达到294.8m,Ⅱ1026机巷处于Ⅱ1024工作面回采后的应力集中区,解释了Ⅱ1026机巷发生动力灾害的原因。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 余伟健;王卫军;;矸石整体置换“三下”煤柱后关键层移动与等价采高的关系及其移动特征[J];矿冶工程;2011年04期
2 张沛;黄庆享;;单一关键层结构与上覆厚沙土层耦合作用研究[J];西安科技大学学报;2012年01期
3 杜文龙;谢裕江;;基于关键层理论的岩层变形数值模拟[J];甘肃科技;2012年06期
4 徐超;程远平;王亮;刘清泉;蔡春城;;巨厚关键层对远程下保护层开采卸压效果的影响[J];煤矿安全;2012年08期
5 吴仁伦;;关键层对煤层群开采瓦斯卸压运移“三带”范围的影响[J];煤炭学报;2013年06期
6 缪协兴,钱鸣高;采动岩体的关键层理论研究新进展[J];中国矿业大学学报;2000年01期
7 刘开云,乔春生,周辉,滕文彦;覆岩组合运动特征及关键层位置研究[J];岩石力学与工程学报;2004年08期
8 陈荣华,浦海,缪协兴,钱鸣高;相邻亚关键层破断对采场来压的影响分析[J];煤炭学报;2004年03期
9 姜华;煤矿绿色开采技术研究的理论新平台——评《岩层控制的关键层理论》[J];中国矿业大学学报;2004年05期
10 缪协兴,茅献彪,孙振武,浦海;采场覆岩中复合关键层的形成条件与判别方法[J];中国矿业大学学报;2005年05期
11 余为,徐金海,黄伟;短壁开采覆岩关键层的力学分析[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2005年01期
12 林海飞;李树刚;成连华;张伟;;基于薄板理论的采场覆岩关键层的判别方法[J];煤炭学报;2008年10期
13 秦伟;许家林;;对“基于薄板理论的采场覆岩关键层的判别方法”的商榷[J];煤炭学报;2010年02期
14 魏东;贺虎;秦原峰;范军;周澎;;相邻采空区关键层失稳诱发矿震机理研究[J];煤炭学报;2010年12期
15 白晨光,黎良杰,于学馥;承压水底板关键层失稳的尖点突变模型[J];煤炭学报;1997年02期
16 茅献彪,缪协兴,钱鸣高;采高及复合关键层效应对采场来压步距的影响[J];湘潭矿业学院学报;1999年01期
17 高明中;关键层破断与厚松散层地表沉陷耦合关系研究[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2004年03期
18 石平五;《岩层控制的关键层理论》书评[J];岩石力学与工程学报;2004年12期
19 徐金海;刘克功;卢爱红;;短壁开采覆岩关键层黏弹性分析与应用[J];岩石力学与工程学报;2006年06期
20 王宏图;范晓刚;贾剑青;胡国忠;袁志刚;;关键层对急斜下保护层开采保护作用的影响[J];中国矿业大学学报;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 许家林;钱鸣高;;层状岩体移动与控制的关键层理论研究与应用[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 钱鸣高;许家林;缪协兴;;岩层控制的关键层理论及其应用[A];21世纪中国煤炭工业第五次全国会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2001年
3 李佃平;代进;;区域性关键层运动规律及其对采场矿压的影响[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
4 缪协兴;茅献彪;许家林;钱鸣高;;用关键层理论确定离层注浆的合理层位[A];面向国民经济可持续发展战略的岩石力学与岩石工程——中国岩石力学与工程学会第五次学术大会论文集[C];1998年
5 陈法兵;;关键层与煤层垂距对冲击地压危险性的影响以及回向摩擦力的初步研究[A];综采放顶煤技术理论与实践的创新发展——综放开采30周年科技论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 朱卫兵;浅埋近距离煤层重复采动关键层结构失稳机理研究[D];中国矿业大学;2010年
2 伊茂森;神东矿区浅埋煤层关键层理论及其应用研究[D];中国矿业大学;2008年
3 于保华;高水压松散含水层下采煤关键层复合破断致灾机制研究[D];中国矿业大学;2009年
4 李福胜;浅埋薄基岩上下层同步开采技术研究[D];中国矿业大学(北京);2014年
5 王志强;厚煤层错层位相互搭接工作面矿压显现规律研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
6 王勇;柴沟煤矿不同煤柱条件下的矿压显现规律[D];中国矿业大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 白栋;关键层理论在黄土覆盖矿区开采沉陷的应用研究[D];内蒙古科技大学;2015年
2 曹洋;连续采煤机块段式开采覆岩关键层破断规律与控制研究[D];中国矿业大学;2015年
3 郭杰凯;覆岩主关键层对超前支承压力的影响规律研究[D];中国矿业大学;2015年
4 王志刚;覆岩主关键层对导水裂隙演化影响的研究[D];中国矿业大学;2008年
5 何昌春;采动覆岩隔离注浆充填对关键层支撑作用的力学模型研究[D];中国矿业大学;2015年
6 潘太成;基于关键层理论的采空区残余沉降研究及工程实例分析[D];燕山大学;2014年
7 刘培培;露井联采矿山边界参数优化及覆岩关键层破断特征分析[D];燕山大学;2010年
8 周安伟;复合顶板采场关键层结构力学分析与支架工作阻力确定[D];安徽理工大学;2015年
9 杜文龙;基于关键层理论的岩层破断数值模拟[D];兰州大学;2013年
10 李志梁;采高及关键层层位对覆岩裂隙演化影响的实验研究[D];西安科技大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 康立勋;《岩层控制的关键层理论》出版[N];中国矿业报;2004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
  • 010-62982499
  • 010-62783978