国家教育部博士点基金(20103718110001)
- 作品数：10 被引量：136H指数：5
- 相关作者：陈绍杰郭惟嘉王海龙赵铁鹏魏中举更多>>
- 相关机构：山东科技大学中国科学院武汉岩土力学研究所山东能源淄博矿业集团有限责任公司更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金山东省高等学校科技计划项目更多>>
- 相关领域：矿业工程更多>>
- 条带煤柱膏体充填开采覆岩结构模型及运动规律被引量：74
- 2011年
- 以岱庄煤矿2351膏体充填工作面为例,研究了条带煤柱膏体充填开采覆岩时空结构模型及运动规律。结果表明:随着工作面的推进,覆岩由"C"型空间结构逐渐转化成不等高支撑的铰接岩梁;工作面的直接顶板即为基本顶,初次来压步距33.6 m,前4次周期来压步距分别为18.3、8.8、13.7、9.0 m;覆岩重力主要作用在工作面前方煤壁和充填膏体上,顶板超前应力和影响范围较小,主要影响范围小于15 m;2351工作面在现行工艺技术条件下,最大合理控顶距为8.8 m,充填支架合理工作阻力为27 MPa、合理初撑力为21 MPa。
- 陈绍杰郭惟嘉周辉温国惠
- 关键词：条带煤柱充填开采覆岩运动来压步距
- 条带煤柱长期承载能力实测研究被引量：17
- 2013年
- 为研究条带煤柱的长期承载能力，对岱庄煤矿某条带煤柱进行长期观测。建立符合岱庄煤矿条带开采工程实际的条带煤柱稳定状态结构模型，确定煤柱受力与压力计读数的关系，采用钻孔压力计和自动监测系统对某条带煤柱进行长期观测。监测表明：煤柱边缘侧最易破坏，距煤柱边缘1，2，3m部位的实际最大承载能力分别为6.31，6．96，9．76MPa，距边缘5m处煤体实际承载能力大于11．90MPa；观测末期煤柱最大承载部位距离煤柱边缘乱8m，70m煤柱中部宽约54m的范围内承载力稍小。监测周期内整个煤柱承载呈现出典型的马鞍形，煤柱是稳定的。
- 王春秋高立群陈绍杰王海龙刘江波
- 关键词：条带煤柱承载能力
- 厚硬覆岩地表移动斑裂产生判据研究被引量：1
- 2013年
- 为研究采动地表出现斑裂时工作面开采宽度及斑裂线与工作面的动态关系,以华丰煤矿1409工作面地质条件为背景,建立了厚硬覆岩的力学模型,得出了地表移动斑裂产生的判据。根据判据条件探讨了开采宽度与地表水平方向最大拉应力的关系,随着开采宽度的增大,地表最大拉应力也逐渐增大,当拉应力达到岩石抗拉强度时,岩体沿与拉应力垂直方向产生斑裂,从而得出地表移动产生斑裂时工作面的宽度及斑裂线距工作面的水平距离。经计算,当1409工作面临界开采宽度为127 m时,水平方向最大拉应力即达到了岩石抗拉强度,而工作面实际开采宽度为150 m,实测在距工作面下平巷398 m处产生斑裂,而预测值为410 m,预测值与实测值基本相符。
- 朱学军赵铁鹏郭惟嘉陈绍杰魏中举
- 关键词：地表移动力学模型
- 软煤塑性流动状态下渗透特性的试验研究被引量：2
- 2012年
- 为研究软煤在塑性流动状态下的透水性能,对山西沁水盆地15#煤进行了较高围压下的应力-应变全程渗透特性试验,分析了塑性特征明显的软煤试件在进入塑性流动状态前后渗透性的变化特征。研究表明:单轴压缩强度为7.43MPa的软煤岩在6MPa围压下表现出较为明显的塑性;饱和浸水试样在相同围压下表现出更为明显的塑性流动特征;在该围压下,饱水试件在最初压缩时,随着原生裂隙的闭合,渗透率短暂降低;随着试件继续被压缩,试件产生新的裂隙,新裂隙与原生裂隙的贯通导致渗透率急剧增高;当试件进入塑性流动状态时,在围压作用下,已有裂隙压密闭和,新生裂隙的扩展和张开受到限制,软煤的渗透率将大幅度降低。
- 陈绍杰孙熙震郭惟嘉王海龙
- 关键词：软煤塑性流动渗透性围压
- 深部条带煤柱蠕变支撑效应研究被引量：22
- 2012年
- 为研究深部条带煤柱蠕变支撑效应,对岱庄煤矿3上煤进行了蠕变试验。以试验结果为基础,采用LS-DYNA数值方法分析了深部煤柱的蠕变支撑效应。结果表明,该煤岩环向起始蠕变应力3.061 MPa,远远低于轴向起始蠕变应力7.020 MPa;蠕变强度为9.327 MPa,蠕变系数为0.647;结合蠕变试验结果,采用LS-DYNA可以较好的模拟深部条带煤柱的蠕变支撑效应;模拟的条带煤柱呈现出明显的流变性,在工作面开采后煤柱状态仍然会发生较大变化;在上覆岩层的作用下,该煤柱变形在15~16个月后不再变化,煤柱能够保持长期稳定状态。
- 陈绍杰郭惟嘉程国强赵铁鹏
- 关键词：蠕变试验LS-DYNA数值模拟
- 煤岩重复加载力学特性试验研究被引量：1
- 2012年
- 利用MTS815.03电液伺服岩石试验系统,对运河煤矿煤岩试件在重复加载作用下的特性进行研究。研究结果表明,在重复加载作用下,煤岩强度极限较常规单轴压缩强度极限降低约23.65%;二次加载时弹性模量较初次加载时弹性模量增大约21.08%。由于煤岩含有大量原生损伤裂隙并且强度较低,在重复加载过程中,煤岩内部原生裂隙和新生裂隙的闭合与张开以及不可恢复的宏观裂纹的产生为煤岩弹性模量的增大、强度极限的降低给予较为合理的解释。在重复加载作用下,有超过1/3的能量以内部裂隙的闭合,材料的屈服、破坏、损伤、断裂以及裂隙面的滑移摩擦等形式消耗掉。煤岩的破坏过程经历了从压密、应变硬化到软化的变化过程。
- 王海龙陈绍杰赵铁鹏钟宜涛
- 关键词：煤岩重复加载力学特性
- 复采条带煤柱沿空巷道锚杆支护数值模拟研究被引量：3
- 2012年
- 采用FLAC5.0有限差分软件,对复采条带煤柱沿空巷道锚杆支护围岩变形规律进行了数值模拟。通过对沿空掘巷前后地层应力、围岩位移及状态的系统分析,结果表明:锚杆支护加固了围岩,明显提高了围岩强度和承载能力,在巷道掘进及工作面回采期间,巷道围岩受力及变形能满足矿井安全生产的要求。
- 王恒焦守晶李秀山魏中举
- 关键词：条带煤柱沿空巷道锚杆支护数值模拟
- 采场矿压与覆岩运动的机械模拟实验研究被引量：5
- 2012年
- 以华丰煤矿特殊地质条件下厚煤层开采为研究对象,利用采场矿压机械模拟实验台,进行了采动过程中支承压力发展演化与覆岩运动规律的机械模拟实验。实验结果表明:支承压力随煤层推采发生明显的变化,塑性区压力逐渐上升,弹性区压力则单调下降;覆岩形成组合结构有规律的运动,离层呈现出动态变化的特性;最大下沉值随工作面开采不断变大且最大下沉值点逐渐向开采方向发展。
- 魏中举郭惟嘉朱学军李杨杨
- 关键词：支承压力采动影响覆岩运动最大下沉值
- 条带煤柱长期受力变形特征研究被引量：17
- 2012年
- 为研究条带煤柱的长期受力变形状态,采用钻孔应力计与位移监测仪对岱庄煤矿条带煤柱进行了长期观测研究。研究表明:岱庄煤矿70 m条带煤柱分为58 m弹性核区、4～5 m塑性破坏区和1 m完全破碎区;通过对实测数据进行修正,确定了煤柱各分区的实际支撑能力,煤柱5 m深度部位的实际长期支撑能力11.896 MPa;条带煤柱中间50 m的平均长期支撑能力为29.5 MPa,承载能力大于采留尺度范围内的覆岩重量;同时冒落的矸石充填采空区,对基本顶和覆岩具有一定的支撑作用,故该煤柱是长期稳定的。
- 陈绍杰周辉郭惟嘉王海龙孙熙震
- 关键词：条带煤柱受力
- 节理粗糙度对应力-渗流耦合特性影响试验研究被引量：6
- 2012年
- 通过对3种不同粗糙度的人造节理试件进行压剪条件下的应力-渗流耦合特性试验,分析了剪切应力、法向位移、节理水力开度及透过率在剪切过程中随剪切位移变化的趋势和规律,获得了节理粗糙度对应力-渗流耦合特性的影响规律。结果表明:节理表面粗糙度是节理特性中对岩体力学和水力学性质有重要影响的指标之一,当节理面在开始产生较小的剪切位移时,节理的应力、位移和水力开度及透过率等特性会产生较大变化,而节理表面粗糙度越大,对节理应力-渗流耦合特性影响越明显。
- 尹立明王刚孙文斌陈绍杰
- 关键词：节理粗糙度剪胀
