急斜长壁工作面顶板岩块结构分析

本文就急斜长壁工作面顶板岩层沿倾向断裂后形成的岩块结构进行深人分析,推导出岩块间的内力计算公式,得出顶板岩块沿倾向形成“非对称三饺拱”结构,对顶板控制有实际意义。     

急斜长壁开采顶板破断运动及危险性

急倾斜煤层由于开采边界不规则，及其它地质和技术因素，顶板破断具有明显的随机性。在相互挤压的破断板块系统中，２～３个关键板块对工作面矿压显现有决定影响。在“回转下沉反转上升”运动中，上升区如处于控顶区上方，使支架卸载造成顶板灾害。对关键板块运动的监测反馈，是进行有效岩层控制的重要环节。较软弱底板的破坏滑移，是造成顶板随机运动复杂化的又一原因。     

急斜煤层顶板岩墙的破断规律及矿压显现

本文根据急斜煤层的实际开采和采空区垮落充填状况,把采空区下部充填矸石视为弹性基础,建立了弹性基础墙的力学摸型。采用理论分析和摸拟试验,研究了充填矸石高度和强度对顶板岩墙沿倾向破断规律及工作面矿压显现的影响。     

急倾斜煤层覆岩破断和裂隙演化的采厚效应

为了确保水体下急倾斜煤层的安全回采,基于龙湖煤矿南二采区急倾斜煤层的水文工程地质条件,采用相似材料物理模拟实验,分析了急倾斜煤层覆岩破断和裂隙演化的采厚效应.结果表明:急倾斜煤层开采顶板坚硬上覆岩层存在关键层时,顶板岩梁以层状破断为主,初次破断均形成“复合破断”;急倾斜煤层开采顶板岩梁初次破断后,覆岩裂隙向关键层及其上方岩层发育,不同采厚导水裂隙分布均呈“耳型”分布;随着急倾斜煤层采厚的增大,急倾斜煤层初次破断步距呈降低趋势,覆岩裂隙发育高度和初次破断厚度呈增大趋势.     

采场顶板破断模型及垮落规律分析

煤炭开采引起了上覆岩层空间结构的变化和顶板的变形破断,而采场顶板的断裂形态与采场压力密切相关,同时也对地表沉降产生较大影响。基于弹性力学薄板模型,采用位移变分法分析了顶板断裂的形成机制,根据薄板弹性理论,采用位移变分法建立了煤层顶板的力学模型,分析顶板断裂形态的形成机制,通过顶板的拉应力分布和弯矩分布得到了顶板的破坏规律。计算结果表明:顶板在初次破坏时,在顶板表面沿四周边缘出现O型破坏,继而在顶板中心处出现X型破坏,随着破坏的发展贯通,形成典型的O-X型破断。顶板在周期破坏时,随着工作的推进和角部效应的影响,形成半X型破断。     

急倾斜重复采动软岩巷道失稳破坏分析

基于赵家坝煤矿3964巷道围岩稳定性控制,采用地质雷达现场探测和理论分析结合的手段确定了巷道围岩的松动圈范围,并对多次重复采动条件下急倾斜煤层软岩巷道围岩失稳破坏机理进行分析。结果表明:复杂的地质力学环境、重复采动影响和支护方式及参数不合理是造成巷道呈"底板隆起,顶板下挫"相互错动的非对称性变形破坏的主要原因。在此基础上,提出了以高强高预应力扭矩应力锚杆、高强度让压均压锚索为基础的非对称性多介质结构耦合支护对策,并在生产实践中取得了良好的技术经济效益。     

浅埋煤层长壁采场覆岩活动规律的研究

基于某煤矿2305综采工作面工程地质条件和开采技术条件,应用数值模拟（RFPA）和现场实测方法,深入研究了浅埋煤层开采后伪顶、直接顶和基本顶的破坏、运动规律,从而对指导、评价采场围岩控制提供理论依据。     

急斜软岩动载巷道组合支护技术研究

通过对动载作用下急斜软岩巷道变形破坏特征的分析 ,设计了“锚—网—喷层”组合支护体系及工艺流程。实践证明 ,组合支护对该条件下的围岩控制效果良好 ,经济效益显著。     

急斜煤层矿压显现规律的研究

本文简述了国内外急斜煤层矿压研究的概况;介绍了对4个急斜煤层长壁工作面进行矿压观测所获得的结果及规律;为配合理论研究在实验室作了相似材料模拟、计算机摸拟;简述了对急斜煤层开采后围岩运动及破断规律研究所建立的两种假说。     

急倾斜煤层复采抽冒规律与安全开采高度确定

为了最大限度的开采煤炭资源,通常进行复采,尤其是特厚煤层。针对复采过程中,特殊的地质条件下,易发生抽冒事故的此问题,以开滦马家沟矿急倾斜煤层开采地表塌陷规律及井下同一煤层开采时发生的抽冒事故为现实依据,经过分析总结,得出了急倾斜煤层开采时复采抽冒规律及上部复采与下部正常开采的安全距离等重要结论。     

采场老顶初次破断机理与破断形态分析

依据典型浅埋煤层工作面的实测和模拟，发现了采场老顶初次破断的非对称现象。运用相似模拟和理论分析相结合的方法，揭示了采场顶板初次破断机理，确定了有关参数。     

基于神经网络的采场底板分类与顶板来压预报

建立了长壁工作面底板分类及单体液压支柱底座选型的人工神经网络（ＢＰ网络）模型，并通过网络自适应学习与匹配联想，得出了采场底板类别与单体液压支柱底座型式相对应的结果。同时，通过邻城相互作用算法与ＢＰ网络耦合，预报了采煤工作面顶板来压。网络试验表明，所得结果与实际吻合良好。     

软岩采场老顶破断的有限元模拟

将软岩采场老顶岩层视为支承于粘弹性基础上的薄板，设计了研究老顶破断的ＦＥＡＥＢＰ有限元模拟方法。该法能有效的模拟各种岩性参数、开采边界条件和各种几何尺寸的老顶岩层在开采过程中破坏的过程和结果，最终提供老顶的破坏形式、断裂步距、顶板下沉状态等分析数据，并对老顶来压的预测预报、选择合理的控顶措施提供依据。     

放顶煤法用于陡立煤层的可行性研究

本文根据我国情况,归纳出四种相应的放煤法,并以“椭球体放煤理论”将煤炭回收效果做了分析,论证了各自的应用条件及改进措施,所得结论大体与实践相符。     

顶煤破坏规律及合理顶煤厚度的研究

在现场实测及实验室相似模拟研究的基础上,建立弹性深梁力学模型,对顶煤破坏特征及其机理进行了研究,进而探讨了确定合理顶煤厚度的方法。     

综放工作面直接顶稳定性研究及控制实践

通过大量现场实测与系统的理论分析指出，“砌体梁”与“半拱”式结构相结合共同构成综放采场覆岩结构的基本形式．在此基础上，对上位直接顶中“半拱”结构的３种形式进行了分析，建立了相应的力学模型，对其平衡条件、失稳机理以及与砌体梁结构的相互作用关系进行了分析，从而形成了综放开采直接顶稳定性控制的基本理论和方法．最后介绍了综放开采的矿压控制实践．图４，表２，参４．     

老顶超前破断位置的研究

利用弹性地基及薄板理论，建立了老顶运动力学模型，导出了挠曲运动方程和超前破断位置计算式，并由示例进行分析     

不同基础上板结构老顶的断裂摸式及其对采面来压的影响

本文以现场观测及岩样试验为基础，将长壁工作面老顶视为弹性薄板，将支撑老顶的直接顶与煤层（基础）分别视为弹性，弹塑性，粘弹性及粘塑性基础，亦即，将老顶及其基础（直接顶与煤层）分别视为四种统一的空间结构模型，并通过薄板弯曲边界元法分别与弹性，弹塑性，粘弹性及粘塑性边界元法耦合，对上述空间结构进行求解，得出了如下结论：１、在通常的长里工作面条件（ｂ／ａ＞１）下，除了断裂位置及来压显现不同外，在弹性，弹塑性，粘弹性及粘塑性基础上的老顶矩形板的初次断裂模式均为横Ｘ型，周期断裂模式均为横半Ｘ型，亦即，不论基础类型如何，老顶的初次断裂模式均为横Ｘ型，周期断裂模式均为横半Ｘ型。２、当板式老顶断裂后，其断口参差不齐，且基本垂直于老顶悬板的主张应力迹线。在老顶运动与转过程中，各断裂岩板之间仍处于联锁咬合状态，由于咬合面上强大的剪切力的作用，在咬合面附近形成了类似于刚——塑性的准塑性区。因此，我们认为，板式老顶断裂后，形成了咬合板结构。当ｂ／ａ＞１时，初次断裂的老顶将形成三咬板或正三咬板结构，这一结构的失稳便引起工作面初次来压，周期断裂的老顶亦将形成三咬板或料三咬板结构，这一结构的失稳便引起采面周期来压。３、随着基础（直接顶与煤