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基于大数据技术识别围标串标行为的几点建议.docx

为了对钻孔变形特征及围岩稳定性进行研究,采用FLAC3D数值模拟软件,建立了卸压开采数值模型,采用多维耦合数值模拟方法,研究了开采煤层顶板垂直应力随工作面推进的运移规律以及钻孔的挤压安全系数分布规律和剪切滑移量分布规律,分析了钻孔破坏的影响特征。研究得出:随着工作面的开采,上覆煤层产生了同步的位移,且岩层移动范围比下层煤开采范围大;随着开孔位置距离煤层顶板的偏移,当钻孔避开了顶板5～11 m挤压失稳区,钻孔挤压破坏危险区域也相对随之缩小,提高了钻孔开孔位置高度,有效减少了钻孔危险区范围。研究为钻孔的合理布置提供技术支持。 在煤矿开采中，钻孔工程是获取煤层储量、布置工作面和实现煤矿安全生产的重要手段。然而，由于开采活动导致的围岩应力重分布和岩层移动，钻孔常常会经历不同程度的变形，进而影响其稳定性和开采工作的持续进行。为此，近年来越来越多的研究者开始关注钻孔变形特征及围岩稳定性问题，以期为矿井设计和开采提供更科学的指导。 基于FLAC3D数值模拟软件的先进性和实用性，相关研究人员展开了针对钻孔变形特征及围岩稳定性问题的研究。FLAC3D是一种强大的三维离散元分析工具，适用于模拟地质材料中的非线性动力学行为，它能有效地模拟地下结构在复杂的地质力学环境下的响应，因此成为地质工程领域不可或缺的分析工具。 研究中，学者们首先构建了一个卸压开采的数值模型，用于模拟煤层顶板在工作面推进时的垂直应力变化。通过该模型，可以观察到随着工作面开采的进展，上覆煤层发生了同步的位移变化。研究发现，这种位移变化的范围要大于下层煤开采的范围，这说明开采活动对煤层顶板及周围岩层产生了显著的影响，进而影响钻孔的稳定性和工作面的安全。 进一步地，研究通过多维耦合数值模拟方法，分析了钻孔的挤压安全系数分布规律和剪切滑移量分布规律。结果显示，在开采过程中，钻孔挤压破坏的危险区域会随着钻孔位置相对于煤层顶板的偏移而变化。具体而言，当钻孔避开顶板5至11米范围内的挤压失稳区域时，钻孔挤压破坏的危险区域也随之缩小。这一发现对于矿井钻孔工程的布置具有重要的指导意义。 除了挤压安全系数和剪切滑移量的分析，研究还着重探讨了钻孔破坏的影响特征。研究指出，通过合理优化钻孔的位置，可显著提高钻孔的稳定性，并有效降低钻孔的危险区域。这对于预防和控制矿井灾害的发生，提高矿井整体安全水平有着直接的积极影响。 最终，这项研究为煤矿钻孔工程的布置提供了重要的技术支持。利用FLAC3D软件进行的模拟分析，揭示了开采活动对钻孔稳定性的影响机制，为煤矿安全生产的理论研究和实际操作提供了科学依据。同时，这项研究也强调了数值模拟技术在工程实践中应用的可行性和有效性。 总结而言，通过FLAC3D数值模拟技术，我们能够更好地理解钻孔变形特征和围岩稳定性之间的关系。未来的研究可以在现有成果的基础上，结合更多的实际矿井条件和参数，进行更细致的模拟和分析，以期提出更具体、更实用的钻孔布置方案，从而进一步提高矿井的安全生产水平。

在考虑煤岩蠕变、塑性应变软化的基础上,推导了圆形巷道的黏弹塑性解,得到圆形巷道周围不同分区煤岩体的应力应变分布规律。结果表明巷道周围煤体切向应力在巷帮附近出现明显的卸压,随后在弹塑性区域交界处切向应力达到最大值,随后向深部煤体继续延伸。

运用FLAC3D数值分析方法口孜东矿11-2煤巷围岩进行开挖与支护模拟,采用摩尔—库伦弹塑性计算模型,巷道围岩与支护结构之间采用接触单元,计算得出在锚喷支护条件下,巷道开挖段的顶板下沉、帮部水平收敛大小以及塑性区范围,为工程设计与施工提供参考。

阐述了采场围岩三维力学特征及其影响因素,在分析冲击地压发生机理的基础上,初步探讨了综采采场围岩应力壳演化特征与发生冲击地压的联系,认为随开采特点及影响因素的改变,采场围岩应力壳的演化及发展为冲击地压的孕育发生创造了力学及能量条件,强调充分认识采场围岩应力壳的演化特征对防治冲击地压等煤矿动力灾害具有重要意义。

采用相似条件采场类比、现场实测和数值分析综合研究方法,研究了厚冲积层薄基岩采场围岩三维力学特征,研究表明:厚冲积层薄基岩采场矿压显现与基采比密切相关,随着基采比增大,采场矿压趋于缓和。按基采比大小可将采场划分为"有板有壳"、"有板无壳"和"无板无壳"3种类型。"有板有壳"类型采场,应力壳为采场第1掩体,其下位的断裂带板(梁)结构为第2掩体,采场矿压显现缓和;"有板无壳"类型采场,断裂带板(梁)结构为采场惟一掩体,其上位无"应力壳"承载,板(梁)结构失稳后采场矿压显现剧烈;"无板无壳"类型采场,无板(梁)结构和"应力壳"的掩护,冲积层荷载直接传递在液压支架上,该类采场易发生压架事故。"无板无壳"类型采场的覆岩结构沿竖向划分为两带,即"垮落带"和"弯曲下沉带"。并对形成3种类型采场的力学机理进行分析。

为控制巨厚坚硬覆岩导致的采场矿压灾害,采用物理模拟、理论分析与数值模拟方法,研究采场上方厚约100 m岩浆岩的变形破坏特征及对采场围岩应力分布的影响,并分析其引发采场矿压事故的力学机理与显现形式。研究表明:巨厚岩浆岩与煤层间距较小时,可采用两端固支梁模型计算岩浆岩的破断垮距,间距较大时,采用薄板理论计算岩浆岩的极限挠度,并根据自由下沉空间确定其是否破断与破断步距;岩浆岩处于弯曲下沉带时,给工作面带来冲击矿压隐患,处于断裂带时,给工作面带来冲击矿压和大面积来压双重隐患。实践证明,巨厚坚硬岩浆岩下开采,可采取加强支护质量监测与提高工作面推进速度的方法,辅以坚硬顶板强度弱化手段消除冲击矿压和顶板强来压显现事故。

为研究综放开采沿空留巷围岩变形特征,以山西铺龙湾煤业有限公司4102综放工作面为工程背景,从理论层面分析了沿空留巷围岩大变形机理,发现4102综放工作面沿空留巷围岩发生大变形主要原因是基本顶关键块体断裂回转使留巷位置由低值应力区变为高值应力区,在此基础上采用FLAC3D软件对沿空留巷围岩应力分布规律及变形特征进行分析。结果表明:在支护初期巷旁支护体垂直应力为1. 5 MPa,巷道围岩水平位移极小,当基本顶发生断裂后,巷旁支护体垂直应力增加,最大达3. 22 MPa,此时的变形速率也达到最大,随着上覆岩层触矸,巷道围岩垂直应力及两帮变形速率也逐渐稳定。

留小煤柱沿空掘巷是一种能够大幅减少区段煤柱宽度的地下开采技术,对提高采出率和延长矿井寿命意义重大,但易造成巷道围岩变形破坏。通过向小煤柱帮注浆,有利于小煤柱稳定和沿空巷道维护,提高沿空巷道及小煤柱稳定性。为了验证注浆加固技术对煤柱结构及其承载性能的影响,本文以阳泉煤业集团8407综放工作面回风巷道煤柱帮为背景,通过相似材料模拟实验和工程实践相结合的研究方法,验证了对护巷煤柱实施注浆加固的措施能够增强煤柱的承载和切顶能力,使关键岩石块体的断裂线靠近上区段采空侧,减小采空侧悬顶长度和煤柱应力集中,得出:沿空巷道受工作面采动影响时,侧向支撑压力峰值出现在煤柱帮3.5~4.5 m位置,起主要承载作用的是煤柱内部的弹性核区,注浆加固从本质上改变了煤柱的外部力学环境,确保了沿空巷道及其围岩的稳定。