宽条带开采的探讨与实践

宽条带开采基于窄工作面和条带之间，利用了地表移动与变形自身的特点。文中通过对宽条带开采移动与变形的计算分析，对宽带开采的基本问题进行了探讨，并通过开采例说明了宽条带开要的可行性。     

许厂煤矿放项煤开采的地表移动规律

文中通过对许厂煤矿1315综放工作面地表移动观测站观测数据的分析，得出了许厂煤矿放顶煤开采条件下的地表移动规律，取得了放项煤开采的地表移动计算参数，为本区域“三下”采煤优化设计提供了技术依据。     

急斜煤层开采覆岩非均衡破坏机理分析

在急斜煤层开采条件下,由于岩层受切向力大于法向力、采空区上山方向端部煤体的抽冒以及采空区下山方向受滚落矸石的充填等因素的综合作用,采场上覆岩层一般呈现出非均衡破坏特点.急斜煤层开采岩层移动也不同于缓斜煤层开采呈现出的冒落带、裂缝带和弯曲带分区特征。本文基于急斜煤层开采岩层受力特点,根据岩层弯曲变形假设、岩体拉张破坏准则,分析了急斜煤层开采岩层的破坏形态及弯曲变形和滑移变形分布特征,提出了楔形破坏区和滑移变形区的岩层移动分区模型,并与相似材料模型试验和现场实测结果进行对比分析.急斜煤层非均衡破坏机理的研究为急斜煤层开采覆岩稳定性评价、地表移动预计等技术研究提供了理论基础.     

覆岩及采动岩体裂隙场分布特征的可视化探测

利用钻孔彩色电视系统观测了大量钻孔内部原生裂隙以及采动岩体裂隙的分布及其发育特点.研究得出原生裂隙场具有绝大多数发育横向微裂隙,裂隙被充填物所充填以及部分发育纵向裂隙,较破碎的特点;采动岩体裂隙则具有发育纵横交错的相交裂缝,以高角度纵向裂缝为主,且随着离煤层顶板距离减小,并逐步向破碎型裂缝发展的特点.     

煤柱-顶板系统失稳的突变理论模型研究

假设顶板岩层处于弹性工作状态情况下,建立了煤柱-顶板系统的力学模型。根据力学模型,应用突变理论建立了条带煤柱突变破坏失稳的尖点突变模型,导出了条带煤柱破坏失稳的主要条件表达式。分析表明,煤柱失稳与条带煤柱顶板的受破坏程度有关,煤层顶板受开采扰动的影响产生塑性区,塑性区越大,其弹性刚度kd越小,越易发生突变失稳。     

地表移动与变形的等价转换线积分计算

<正> 地表移动计算的概率积分计算方法基于地表移动计算中的迭加原理,由于其计算的简便,已得到普遍应用。而对于倾斜煤层的计算,虽有精确计算的各方面讨论,由于计算的繁锁和复杂,都未能在实际计算中得到广泛应用。本文基于地表移动计算的另一基本原理——等价原理,将倾斜工作面的下沉计算转化为水平工作面的下沉计算,从而解决了长期以来倾斜面下沉计算的简化误差问题。 1 线积分计算方法由数学分析可知,当区域D是一个单连通域,且函数P(X,Y),Q(X,Y)     

黄河口海岸演变规律

利用观测资料,总结了在黄河水沙、波浪、海岸工程等因素作用下黄河口海岸的演变规律。研究发现：①黄河三角洲海岸演变不仅受黄河水沙、潮汐、潮流的影响,而且还明显受波浪、海岸工程等因素的影响;②黄河三角洲海岸演变的趋势是朝着垂直于东北强浪的方向发展;③刁口河停止行河后河口海岸蚀退的原因不仅是河流泥沙减少,而且还有海堤在波浪作用下引起的侵蚀。建议：①黄河三角洲社会、经济、生态等规划应给黄河口流路充分的空间,而且黄河口流路安排应遵循“先在三角洲两侧、后在中心”的顺序,这样可以充分利用渤海容沙体积,减缓黄河口淤积延伸对黄河下游河道的反馈影响;②近期把清水沟尾间河道改向莱州湾。     

露天开采影响下的地表移动与变形计算方法

本文利用概率积分法的线积分计算公式，提出了露天矿开采引起的边帮地表移动与变形的计算公式，使之扩展了应用范围。为抚顺西露天矿北帮西区的地表移动进行了反演计算，对西露天矿的未来开采影响进行了预计，为抚顺石油一厂的厂区综合治理设计提供了计算依据。     

充填步距对地表移动变形特征的控制影响

为了研究充填开采步距对覆岩移动及地表建筑物变形的影响,首先,采用弹性地基梁理论,建立了顶板的位移方程,并采用力学等效转换,推导得出了顶板最大跨距、控顶距与充填步距间的数学关系式,进而得到充填步距的理论计算公式;其次,根据地表建筑物的特性及对变形形式的敏感分析,得到建筑物的抗变形限值,并进一步计算得出地表沉陷的最大允许值,反算出顶板位移值,按照推导公式计算分析,得出顶板跨距及相应的充填步距.从而建立了充填步距与地表建筑物变形之间的相互关系,通过调整充填步距,达到控制顶板位移和地表沉陷以及保护建筑物的目的.通过实例应用分析,在设定地表水平变形为1 mm/m的变形限值时,得出充填步距为6.4 m,当井下充填步距设为该值时,实测地表下沉为237 mm,且水平变形值小于预设限值,达到了良好地控制地表移动变形及保护地面建筑物的效果.     

基于FLAC3D的节理岩体采动损伤本构模型的 开发及应用

矿山开采沉陷是具有各种裂隙的岩体在采动应力作用下所发生的再变形和再破坏过程,裂隙随着开采的推进不断扩展.如果把矿山岩体原始裂隙看作是初始损伤,则可将随井工开采推进形成的裂隙扩展看作是损伤的演化.根据几何损伤理论中的裂隙张量和FLAC3D莫尔-库仑模型的塑性流动格式建立考虑初始损伤的节理岩体弹塑性本构模型的数值格式,在VC 开发环境中编写这种本构模型,供FLAC3D调用.通过一个单轴压缩数值试验对比,验证该模型应用于节理岩体的合理性.结合采矿工程实际,考虑初始损伤的演化,建立节理岩体采动损伤本构模型,对安家岭露天矿南端帮边坡下的井工开采进行数值模拟,得出露天煤矿台阶状边坡地表不同于平地地表的移动变形规律:台阶处的地表移动范围比平地处大;各级台阶处的变形比较集中.井工开采对上覆边坡岩体造成较大的扰动,不利于边坡的稳定:坡体地表出现安全度小于1的区域,坡体台阶受拉处安全度最小.模拟结果可为露井联采条件下井工开采设计和维护边坡稳定提供合理建议.