煤矿开采沉陷预测的数值模拟

运用求解非线性大变形问题有限差分法（FLAC），对开采引起的岩体移动和地表沉陷进行了研究，总结出了岩体移动的基本特征和地表沉陷和相关参数，所得结果对现场开采具有一定的指导作用，对开采所致的地表沉陷的治理提供了科学依据。     

大断面切眼锚索支护技术实践

通过锚索支护的原理和设计原则的阐述 ,结合在淮北矿业集团杨庄矿进行的锚索支护技术实践 ,说明这项技术的实用性和良好的技术、经济和社会效益     

放顶煤开采顶煤移动与破坏规律的数值分析

结合现场实际采用数值模拟的方法 ,研究了放顶煤开采的支承压力形成规律、分析了采高和支架阻力对顶煤应力和位移分布的影响 ,为顶煤破碎机理的分析和顶煤移动、运动规律的研究提供了依据     

偏薄中厚煤层综采面矿压显现规律

针对偏薄中厚煤层亟待开采的现状,采用理论分析和数值模拟的方法对偏薄中厚煤层综采工作面的覆岩运移规律及应力分布特征进行研究,结合现场实测分析了工作面顶板的来压特征和支架工阻,得出了工作面矿压显现的一般规律.研究结果表明:工作面自开切眼开始向前推移,塑性区破坏范围以"O"型圈的形式向四周延展,影响区域不断扩大;岩层运移和应力分布经历了初始、发展和稳定的动态过程,覆岩移动受时空因素影响显著,支承压力与顶板破断具有同步效应;从能量场的角度揭示了能量释放与应力集中是导致煤矿动压灾害的根源.研究结论为相同煤层条件下的采场矿压观测和顶板监控提供理论指导.     

巷道非对称底鼓的力学解析

探讨深部开采条件下非对称底鼓现象的影响因素和形成机制,为巷道底鼓的防治提供理论依据。根据郎肯土压力理论,建立了非对称底鼓的力学模型及分析计算简图,得到了4种非对称底鼓的破坏形式,导出了巷道底压的计算公式。通过给定部分参数,得到了极限破坏深度、底压、底压偏移角分别与松散岩体折算摩擦角和巷道宽度的关系。研究表明,岩性较差或者较为破碎的围岩以及宽度较大的巷道受非对称荷载比值的影响较大,且巷道底压会有一定的偏转。研究结果对于控制深井非对称底鼓有一定的参考作用。最后介绍了1个防治巷道底鼓的实例。     

急斜煤层上覆基岩风化带受力与变形分析

为了研究基岩风化带在急倾斜煤层开采的影响下的移动规律,运用求解非线性大变形问题有限差分法(FLAC3D)对急倾斜煤层开采下基岩风化带进行数值模拟,重点分析了基岩风化带的顶部和底部的应力与变形。得出了基岩风化带的最大下沉值以及水平移动都偏向于煤层的上山方向,但随着岩层运动的向上发展,受急倾斜煤层开采的影响也开始减弱,在基岩风化带顶部的变形与受力的最值都相对底部向采空区正中间偏移。     

巷道组过断层围岩控制技术研究

以深井巷道组过特大型断层(落差大于100m)破碎带为工程背景,采用数值模拟的办法对比分析了正常地层和断层破碎带中巷道组围岩的力学特征以及相互影响;结合断层破碎带围岩的实际情况,建立了"早预测、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测、防突水"的断层带施工技术和综合保障体系,形成超前物探、超前加固、微震开挖、分步动态支护等综合配套技术,保证了巷道的施工安全。     

软岩动压巷道"三锚"支护参数的正交优化设计

依据FLAC程序进行了锚杆、锚索和锚注支护参数的正交优化设计,确定了在受采动影响下的软岩巷道最优支护参数,同时分析了各种支护参数的特点,并对试验结果进行回归分析,求得了回归关系式;通过分析和计算,确定了受采动影响下底板软岩巷道合理的维护参数,并分析了底板岩体的应力分布规律,对底板巷道的维护、修护及确定巷道的合理位置都提供了有价值的指导或参考.     

深井邻近巷道掘巷扰动影响下的稳定性分析

利用ABAQUS有限元软件,对淮南某深部矿井1112工作面新掘进的顺槽煤巷造成原有高抽巷的掘巷扰动影响进行数值模拟分析,分析了深部矿井两条巷道在不同间距下随着新巷道的掘进使原有巷道的应力和变形的最大值增加并且所在位置发生改变,探讨了新掘巷道对既有巷道稳定性造成的影响;研究了深井相邻巷道掘巷扰动效应对原有巷道应力应变的改变,结果表明:浅部巷道之间的合理间距在深部条件下不再适用,深部矿井邻近巷道之间掘巷扰动效果显著,既有巷道需要在已有支护结构的基础上增加新的支护措施以保证其正常使用。     

关键层破断与厚松散层地表沉陷耦合关系研究

采用模型实验方法,研究了关键层对覆岩及地表移动的控制作用和关键层破断对地表位移曲线形态的影响,对关键层与表土层间耦合关系进行了研究,揭示了关键层与表土层间耦合关系的一些基本规律。关键层对上覆岩层及地表移动起控制作用,当关键层以弹性地基板或梁的结构形式处于弹塑性变形状态时,地表下沉为弯曲型;当关键层破断及运动时,将导致地表快速断裂型下沉。