国家自然科学基金(51274135)
- 作品数：21 被引量：156H指数：7
- 相关作者：刘伟韬于师建申建军许珂刘音更多>>
- 相关机构：山东科技大学中国矿业大学（北京）哈尔滨工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划山东省自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球自然科学总论化学工程更多>>
- 基于条带置换开采方法的煤柱留设与充填技术研究被引量：1
- 2016年
- 为了提高资源采出率,缓解煤柱常见的高应力集中现象,降低冲击地压灾害发生概率,并实现矸石不上井直接处理和地面矸石的零排放,以阳城煤矿-650 m水平大巷保护煤柱条带置换开采方法煤柱留设与充填为背景,运用理论分析方法分别对回风巷右侧保护煤柱、1307巷道保护煤柱、充填巷两帮煤柱宽度进行计算;采用FLAC3D数值软件对不同类型煤柱宽度的多种设计方案进行应力及变形情况模拟,并以4号充填巷为例,对充填后的应力分布、塑性区范围、位移等进行数值模拟与分析。结果表明：回风巷保护煤柱和1307巷道的保护煤柱均为15 m;按照矸石充填巷4.5 m计算,储矸空间两侧煤柱的宽度至少14.8~15.8 m时才能保证有一个稳定的柱核区的存在;与4号巷开挖未充填时相比,充填后的水平应力与垂直应力影响范围减少5 m,峰值应力影响范围减少3~4 m。
- 刘伟韬宋文成薄福利李祥鲁王恒
- 关键词：充填技术煤柱宽度FLAC3D
- 深部开采底板岩体采动破坏特征及多场耦合模拟研究
- 深部开采工程岩体通常处于复杂的地质环境中，开采过程中的水、热、力是地质环境中的三个主要因素，三者之间相互影响、相互制约和相互作用，形成了岩体温度场、渗流场和应力场（简称THM）的多场耦合效应，其过程具有非线性动力学特征和...
- 王建宁
- 关键词：煤矿深部开采底板岩体破坏特征渗流场
- 孤岛煤柱矸石膏体充填开采相似材料模拟被引量：2
- 2013年
- 根据相似原理,通过相似材料试验,对孤岛煤柱矸石膏体充填开采过程中支承压力分布规律以及采场围岩相互关系进行了研究。结果表明矸石膏体充填并没有改变工作面煤壁前方应力赋存状态,仅仅是改变了应力大小;随着工作面推进,采场形成"煤柱-充填体-煤壁"支承结构共同支护顶板,而充填体对煤柱提供侧向约束作用,既可提高了煤柱的稳定性,又可减小了煤柱的宽度,提高煤炭回收率。
- 刘音李杨杨张培鹏尹立明
- 关键词：孤岛煤柱充填开采支承压力相似材料
- 薄基岩风氧化带附近防水煤岩柱的合理留设被引量：2
- 2014年
- 为了合理确定鲁西煤矿的开采上限,依据已有的钻孔资料以及水文地质补充勘探资料,对第四系下部隔水层情况、基岩厚度、基岩岩石力学参数、基岩风氧化带等条件进行综合分析,然后对比鲁西煤矿实测资料、"三下"规程经验公式以及兴隆庄矿薄基岩条件下的经验公式分别得出的导水裂缝带发育高度,确定应用"三下"规程中的经验公式预计3111II工作面开采后覆岩裂缝带发育高度,选取覆岩岩性为"中硬",取中误差为0。结果表明:利用该方法确定3煤分叉区只开采下分层,留设防水安全煤岩柱高度为38 m,3煤合并区按照2个分层开采,留设的防水安全煤岩柱高度为49 m。
- 刘伟韬霍志超潘晓凤黄瑞峰
- 关键词：导水裂隙带防水煤岩柱经验公式
- 煤岩动静力学参数关系试验研究被引量：5
- 2015年
- 煤岩的动、静力学参数关系的试验研究,对研究煤岩的位移和变形特征及工程支护设计具有重要意义.将取自新河煤矿3 煤的煤样加工成Φ50 mm×100 mm 的圆柱体标准试件;采用500 kHz频率的纵横波换能器分别进行纵横波速度测试;在MTS815.03 电液伺服试验机上进行单轴压缩试验,得到静态弹性模量和泊松比.试验结果表明：煤岩动弹性模量与横波速度相关性强于与纵波速度的相关性,煤岩介质的纵波对孔隙和裂隙发育程度的敏感程度要比横波高;煤岩试件Ed/Es 比值主要集中在1.4-1.7,室内煤岩试件动、静弹性模量和动静泊松比之间存在较好的线性相关关系.
- 于师建杨永杰刘伟韬
- 关键词：煤岩弹性模量泊松比纵波速度横波速度
- 底板采动破坏带分段观测系统与应用被引量：2
- 2017年
- 针对工作面开采后底板采动破坏带探测难题,为掌握开采引起的底板岩层破坏规律,确保承压水上安全开采,自主研发底板采动破坏带分段观测系统。该系统主要包括测漏-封堵一体化子系统、供给-测定子系统和推进子系统等,采用的测试探头最大外径为78 mm,每次推进最大有效测量长度为4 500 mm,设计封堵工作压力为2.5~2.6 MPa,测漏工作压力为0.1 MPa。该系统具有如下特点:1)测漏系统和封堵系统融合,可利用同一外界水源进行封堵和观测工作,实现封堵测漏一体化,减少钻孔内管道数量为1根,解决了钻杆绕线问题;2)设计压力转换端子,实现封堵高压水源向观测低压水源转换,保证封堵过程和观测过程在各自压力下工作;3)采用多探测单元观测,实现一次封堵多段测量,与双端封堵测漏装置相比,可减少2/3工作量。用华丰煤矿41501工作面底板采动破坏带现场实测对该系统的准确性和可靠性进行验证,并与理论预计和数值模拟结果相对比。研究结果表明:理论预计值为16.89~20.65 m,数值模拟结果为15 m,而现场实测深度为15.49 m,系统测量结果是准确的,且测试过程未发生钻杆绕线现象。底板采动破坏带分段观测系统的研制和应用,丰富了底板岩层采动破坏范围现场观测手段,对于承压水上安全开采,预防底板突水具有重要的实用价值。
- 刘伟韬刘伟韬穆殿瑞赵吉园
- 关键词：经验公式
- 三角网最小走时射线追踪层析成像被引量：2
- 2013年
- 针对层析成像模型矩形网格剖分存在的一些问题,提出了复杂结构三角网最小走时射线追踪层析成像方法。以Delaunay三角剖分的优化准则,根据模型点、线、面的几何结构关系,进行三角网格剖分;采用三角网波行面扩展法计算声波初至走时,追踪出任意接收点至激发点处的射线路径,射线路径包含了从接收点至源点的坐标、所在三角单元等信息,形成矩阵方程。应用稳定性较好的联合迭代重构技术求解矩阵方程,得到模型的速度分布。数值模拟结果表明,三角网射线层析成像方法分辨率高,成像结果更接近实际结构形态,有效地解决了矩形网剖分对复杂区域网格参数化灵活性差,速度界面描述精度低等问题。
- 于师建刘润泽
- 关键词：三角网射线追踪计算机层析成像
- 基于GA-BP神经网络算法的高密度电法非线性反演被引量：13
- 2017年
- 高密度电法技术在煤矿地质灾害勘探中发挥着重要的作用。近年来,以BP(Backpropagation)神经网络为代表的一类非线性反演方法被广泛运用到高密度电法的反演中。针对BP神经网络方法在高密度电法反演中存在的易陷入局部极小、收敛缓慢、反演精度差等问题,将BP神经网络算法与遗传算法(Genetic Algorithm,简称GA算法)联合演算,实现高密度电法的二维非线性反演。通过典型地电模型对该方法进行验证,结果表明遗传算法能有效优化BP神经网络的权值和阈值,提高了算法的全局寻优性。
- 赵涛于师建
- 关键词：高密度电法非线性反演遗传算法BP神经网络
- 采动孔隙水压变化对底板破坏及突水机理研究被引量：3
- 2018年
- 基于岩体渗流和岩体力学理论,从岩体微单元入手,给出了煤矿承压开采底板岩体微单元体应变与孔隙水压的关系;借助三维数值模拟,研究了工作面采动过程中,底板单元体积应变和孔隙水压二者的变化规律。研究结果表明,单元体应变微小变化会产生较大数量级岩体孔隙水压变化,造成岩体强度弱化,该结论为带压开采突水机理及防治提供理论依据。
- 高东川胡书贞高东忍王振连
- 关键词：体应变孔隙水压
- 深部开采巷道滞后突水防治技术被引量：14
- 2013年
- 针对深部矿井巷道受承压水威胁在巷道服务期间易产生滞后突水问题.采用理论分析方法,研究了巷道滞后突水防治技术.分析结果表明:随着时间的延续,巷道围岩有效隔水层在矿压及水压长期作用下,围岩破坏范围逐渐扩大,裂隙进一步扩展,有效隔水层受到破坏,裂隙与高承压水连通,形成突水通道;分析了突水时间效应及防突水措施机理,提出了通过优化支护参数达到增强防突潜能的目的.基于悬吊理论和Ansys软件,对巷道支护参数及安装载荷进行了优化.结果表明:断层破碎带附近巷道顶底板最大位移量为132 mm,两帮移近量最大为123 mm,顶板离层量为8～15 mm,巷道围岩得到了有效控制,在服务期间,没有发生淋水等现象.该成果对预防巷道滞后突水有一定指导意义.
- 申建军刘伟韬孙延双魏佑山
- 关键词：防突措施突水通道裂隙悬吊理论
