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程潮矿深部矿体分区开采地表沉降规律相似模拟研究
1
作者 王平 齐梦寒 +3 位作者 骆正杰 陈国兴 韩亚民 冯俊 《金属矿山》 北大核心 2025年第1期250-258,共9页
以程潮矿-570m中段、-675m中段矿体与围岩为研究对象,采用室内相似模拟试验方法,对程潮矿深部矿体分区开采地表沉降规律进行研究,分析了深部分区开采下地表沉降与围岩应力随开采深度变化规律。相似模拟研究表明:随着开采深度的增加,地... 以程潮矿-570m中段、-675m中段矿体与围岩为研究对象,采用室内相似模拟试验方法,对程潮矿深部矿体分区开采地表沉降规律进行研究,分析了深部分区开采下地表沉降与围岩应力随开采深度变化规律。相似模拟研究表明:随着开采深度的增加,地表沉降数值亦呈增长趋势;在相似模拟试验所有待采矿体开采完毕之后,地表最大沉降点为8#地表监测点,总沉降值为19.058mm,地表最小沉降点为1#地表监测点,总沉降值为2.199mm;从应力变化规律上可知无底柱崩落法对矿岩的应力变化影响较大,而充填体的充填对空区的保护作用显著。通过数值模拟分析和程潮矿实际地表监测数据对相似模拟试验结果进行工程验证,综合分析3组数据得出了分区开采目标矿体时地表的沉降值对新程潮大湾的稳定性不产生较大影响的结论。 展开更多
关键词 深部开采 地表沉降 相似模拟 工程验证
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深部巷道围岩循环加卸载蠕变特性的相似模拟试验研究
2
作者 卢小雨 张博文 +2 位作者 董春亮 谢雅 李直勇 《煤炭工程》 北大核心 2025年第1期129-136,共8页
为研究地下岩体巷道开挖后在复杂地应力作用下巷道围岩的蠕变效应,利用自主研发的相似模拟试验装置对由相似材料制作的模型进行循环加卸载。实验结果表明:在经历长期分级循环加卸载,模型在抗压强度的80%时发生了显著的巷道下沉现象,相... 为研究地下岩体巷道开挖后在复杂地应力作用下巷道围岩的蠕变效应,利用自主研发的相似模拟试验装置对由相似材料制作的模型进行循环加卸载。实验结果表明:在经历长期分级循环加卸载,模型在抗压强度的80%时发生了显著的巷道下沉现象,相比较巷道的半径下沉了1.8%;围岩应变随时间呈现蠕变特性,经历了瞬时应变、稳态应变、滞后弹性恢复应变及残余应变等多个阶段;随着载荷逐级增加,应变值和弹性恢复应变均呈上升趋势,但每级应变增量逐渐减小,反映了材料由弹性变形向塑性变形的过渡,显示出一定程度的永久变形;各点的体积应变趋势大致与其应变的变化趋势相同;由于载荷的施加改变了围岩的原始应力状态,产生了应力集中,在长时间的循环加卸载导致围岩发生蠕变,促使裂缝的出现及扩展。此外,裂缝的形成和发展进一步加剧了巷道的变形,导致巷道整体下沉,形状变得不规则。 展开更多
关键词 相似模拟 围岩蠕变 循环加卸载 应变分析 裂缝发展
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特厚煤层覆岩关键层判定及运移规律相似模拟研究
3
作者 冉丛江 王恩茂 +2 位作者 王树鑫 宋炳霖 苏光浩 《煤炭技术》 CAS 2025年第1期63-70,共8页
为摸清宽沟煤矿W1123工作面在实体煤及采空区下开采的覆岩运移规律,搭建综放面走向方向物理相似模拟实验模型,利用全站仪和百分表对模型回采过程中工作面覆岩运移以及下沉值进行定期全方位监测,探讨关键层及特厚煤层对覆岩垮落的影响,... 为摸清宽沟煤矿W1123工作面在实体煤及采空区下开采的覆岩运移规律,搭建综放面走向方向物理相似模拟实验模型,利用全站仪和百分表对模型回采过程中工作面覆岩运移以及下沉值进行定期全方位监测,探讨关键层及特厚煤层对覆岩垮落的影响,分析覆岩运移规律。结果表明:层厚为15.9 m的粗粒砂岩为主关键层;W1145工作面回采至104 m时,工作面覆岩老顶垮落,形成由主关键层组成的拱形稳定结构,回采至192 m时,回采特厚煤层产生较强矿压汇集至主关键层,其控制的覆岩结构发生失稳,产生较大面积垮落,矿压显现强烈,回采结束时,最大下沉值达1.4 m;W1123工作面回采至396 m时,距工作面前方10 m处岩层出现裂隙并突然垮落,两工作面发生贯通,最大下沉值达2.6 m,回采结束时,最大下沉值达1.38 m。为采空区岩层的稳定性研究提供科学依据。 展开更多
关键词 覆岩运移规律 关键层 物理相似模拟 实体煤 下沉值
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杜儿坪煤矿上保护层开采相似模拟实验研究
4
作者 王晓东 《能源与环保》 2025年第2期248-252,258,共6页
为掌握上保护层开采下顶底板岩层以及被保护层的应力变化和位移变形规律,也为了揭示上保护层开采对被保护层所产生的卸压效果,以杜儿坪煤矿北三采区的上保护层(8号煤层)和被保护层(8煤层)为地质背景,通过搭建相似模拟实验平台,开展了上... 为掌握上保护层开采下顶底板岩层以及被保护层的应力变化和位移变形规律,也为了揭示上保护层开采对被保护层所产生的卸压效果,以杜儿坪煤矿北三采区的上保护层(8号煤层)和被保护层(8煤层)为地质背景,通过搭建相似模拟实验平台,开展了上保护层开采相似模拟实验研究。实验结果表明,8号煤层开采后最大膨胀变形率为11.3%;对被保护层进行应力监测得出了工作面前方32 m内为应力集中区,工作面前方32 m外为原始应力区,工作面后方51 m内为卸压区,工作面后方51 m之外为应力恢复区;经过现场对被保护层变形量和透气性系数的测量,验证了上保护层开采时所产生的卸压效果。 展开更多
关键词 上保护层开采 被保护层 卸压效果 相似模拟实验
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蹬空开采条件下雨汪煤矿的110工法相似模拟研究
5
作者 陶志刚 熊弋文 +2 位作者 李勇 刘安堃 林伟军 《煤炭技术》 CAS 2024年第11期39-44,共6页
以雨汪煤矿1010201工作面为研究背景,开展蹬空开采110工法相似模拟试验研究,利用应变监测系统和MatchID散斑非接触测量系统,从应力场和位移场2个方向监测不同阶段上覆岩体和巷道围岩的变形特征,探究上覆岩体裂隙带运动规律。研究结果表... 以雨汪煤矿1010201工作面为研究背景,开展蹬空开采110工法相似模拟试验研究,利用应变监测系统和MatchID散斑非接触测量系统,从应力场和位移场2个方向监测不同阶段上覆岩体和巷道围岩的变形特征,探究上覆岩体裂隙带运动规律。研究结果表明,推进40 cm时,非切缝侧直接顶出现部分垮落;推进80 cm时,直接顶完全垮落;推进100 cm时,基本顶大面积垮落,工作面被完全填充,上覆岩体变形趋于稳定。垂直位移监测云图表明,顶板最大垂直位移为34 mm,底板最大垂直位移为16 mm。说明切顶卸压技术和NPR锚索支护补偿力学理论对超载条件下的蹬空开采仍然具有良好的适用性,通过垮落岩体的碎胀效应对工作面充填支撑,使得基本顶范围内岩体和巷道围岩变形得到了良好的控制,一定程度地减小了地表沉降,并且沿空留巷效果显著,为实际工程施工提供了科学依据和理论指导。 展开更多
关键词 切顶卸压 相似模拟 裂隙带 NPR锚索 沿空留巷
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基于DIC技术近距离煤层采动裂隙-位移-应变演化规律相似模拟研究 被引量：2
6
作者 梅福星 尚宇琦 +3 位作者 孔德中 张鹏飞 张林 吴仕雄 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期519-528,共10页
为研究近距离煤层采动条件下覆岩裂隙演化规律,以安顺煤矿9305工作面为研究对象,利用相似模拟试验研究近距离煤层开采过程中位移场与应变场的演化情况。结果表明:①上覆岩层随着工作面距离的不断推进,先形成离层裂隙和纵向裂隙,随后采... 为研究近距离煤层采动条件下覆岩裂隙演化规律,以安顺煤矿9305工作面为研究对象,利用相似模拟试验研究近距离煤层开采过程中位移场与应变场的演化情况。结果表明:①上覆岩层随着工作面距离的不断推进,先形成离层裂隙和纵向裂隙,随后采空区中部部分离层逐渐压实;②位移场在工作面推进方向上出现不对称分布,工作面侧覆岩位移量明显小于采空区靠左区域,位移峰值主要集中在采空区中部;③最大主应变集中位置由采空区中部向开切眼侧以及工作面侧进行不对称转移,开切眼侧集中程度明显大于工作面侧,且最大主应变集中位置与瓦斯富集区存在潜在关联。 展开更多
关键词 近距离煤层 覆岩结构 裂隙演化 位移应变 相似模拟
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煤与油气协调开采物理相似模拟研究 被引量：1
7
作者 吴俊 马衍坤 +7 位作者 张通 刘洋 杨鑫 毛钧林 朱敏 周国梁 谢志争 王鸣超 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第2期159-166,共8页
针对煤与油气协调开采中,煤层开发扰动油气圈闭层稳定性及油气井筒的问题,利用二维模拟试验开展了煤与油气开采地层响应规律研究;采用“先油气后煤炭”的开采工序,得到了煤与油气各覆岩层的应力演化、破断变形特征及油气井筒变形破坏规... 针对煤与油气协调开采中,煤层开发扰动油气圈闭层稳定性及油气井筒的问题,利用二维模拟试验开展了煤与油气开采地层响应规律研究;采用“先油气后煤炭”的开采工序,得到了煤与油气各覆岩层的应力演化、破断变形特征及油气井筒变形破坏规律。研究结果表明:若油气层高强度抽采至采收完毕,模型整体结构未出现明显扰动,仅层间岩层局部存在应力集中现象,而此时对煤层进行开采会对下方200 m处油气层产生一定扰动;采动初期,油气层采收边界上方应力不断上升,煤层底板存在应力传递现象,煤层顶板无明显应力变化,初次扰动范围为100 m,二次扰动范围为75 m;当进入充分采动阶段,油气层采收边界上方应力集中沿水平向右侧偏移,煤层底板相继经历应力集中-卸压的过程,层间岩层结构趋于稳定,岩层运移程度逐渐向煤层顶部附近岩层转移,说明煤层采动作用在叠置资源协调开采过程中对整体岩层稳定性影响程度较大,应着重关注煤层开采对煤与油气协调开采中的影响;覆岩内井筒主要破坏模式为剪切变形破坏,位于工作面中心处的井筒下侧则发生拉伸-剪切变形破坏,应着重关注工作面中心处的井筒防护。 展开更多
关键词 煤与油气开采 地层响应规律 井筒稳定性 相似模拟 应力集中
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沟谷区浅埋煤层群开采覆岩裂隙演化规律相似模拟研究 被引量：1
8
作者 张凯龙 《内蒙古煤炭经济》 2024年第8期31-33,共3页
浅埋煤层群开采时,上覆岩层常出现采动裂隙,影响工作面安全生产。因此,探寻浅埋煤层群开采覆岩裂隙演化规律具有重要意义。本文利用物理相似模拟实验等方法,得到沟谷区浅埋煤层群开采覆岩裂隙演化规律。研究表明:沟壑区浅埋煤层下坡段... 浅埋煤层群开采时,上覆岩层常出现采动裂隙,影响工作面安全生产。因此,探寻浅埋煤层群开采覆岩裂隙演化规律具有重要意义。本文利用物理相似模拟实验等方法,得到沟谷区浅埋煤层群开采覆岩裂隙演化规律。研究表明:沟壑区浅埋煤层下坡段开采区域覆岩采动裂隙数量少于上坡段开采区域,但下坡段开采时产生的裂隙宽度较大。沟壑区浅埋厚煤层开采覆岩裂隙发育和分布特征与覆岩活动具有高度联动性,重复采动条件下,覆岩采动裂隙发生活化发展,裂隙发育数量及发育尺度明显增大。 展开更多
关键词 浅埋煤层群 裂隙 相似模拟
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平面应力型相似模拟平台的设计与教学应用
9
作者 王浩 孙维佳 张盛 《科教导刊》 2024年第16期80-82,共3页
平面应力模型是三维工程问题简化为二维力学模型的重要方法之一,也是本科生力学课程的重要知识点。文章基于平面应力模型的知识点论述,结合河南理工大学平面应力型相似模拟平台的建设,介绍了平面应力型相似模拟平台在解决实际采矿工程... 平面应力模型是三维工程问题简化为二维力学模型的重要方法之一,也是本科生力学课程的重要知识点。文章基于平面应力模型的知识点论述,结合河南理工大学平面应力型相似模拟平台的建设,介绍了平面应力型相似模拟平台在解决实际采矿工程问题中的应用,并以本科生相似模拟实验教学为案例,介绍了平面应力型相似模拟平台的教学过程。通过实验教学,提高了学生运用基础力学模型解决实际工程问题的能力,对加深学生对专业知识点的理解、培养其创新能力具有积极意义。 展开更多
关键词 平面应力模型 相似模拟平台 本科生教学
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浅埋风氧化巷道变形失稳相似模拟研究
10
作者 庄通 杨富强 +3 位作者 赵启峰 姜士源 杨学红 刘江 《华北科技学院学报》 2024年第1期20-25,42,共7页
为掌握风氧化作用下巷道变形特征和失稳机理,根据工程实测和室内岩石力学实验,确定围岩风氧化程度评价指标体系。通过相似模拟实验确定了不同风氧化程度巷道围岩相似模拟配比;自研相似模拟实验平台,采用数字散斑、声发射测试等手段,分... 为掌握风氧化作用下巷道变形特征和失稳机理,根据工程实测和室内岩石力学实验,确定围岩风氧化程度评价指标体系。通过相似模拟实验确定了不同风氧化程度巷道围岩相似模拟配比;自研相似模拟实验平台,采用数字散斑、声发射测试等手段,分析不同风氧化实验条件下巷道变形特征、宏细观破坏情况。通过实验模拟分析,得出不同类型风氧化顶板变形演化过程及宏观破坏特征。实验结果可为风氧化复杂条件下巷道稳定性研究提供理论和实验基础。 展开更多
关键词 风氧化巷道 变形失稳 相似模拟试验
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气体循环钻井室内相似模拟方法研究 被引量：9
11
作者 武乾文 柳贡慧 李军 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期11-14,共4页
气体循环钻井是一种新的工艺方式,与常规气体钻井存在不同之处。当气体钻井转变为气体循环钻井时,井内的压力、流速会发生变化,进而对携岩产生影响。因此,针对气体循环钻井的室内相似模拟的研究具有重要的工程意义。在相似理论的基础上... 气体循环钻井是一种新的工艺方式,与常规气体钻井存在不同之处。当气体钻井转变为气体循环钻井时,井内的压力、流速会发生变化,进而对携岩产生影响。因此,针对气体循环钻井的室内相似模拟的研究具有重要的工程意义。在相似理论的基础上,以管流内压力的变化规律为研究对象,对气体循环钻井室内模拟方法进行了研究。研究的3种模拟方法分别为动力相似模拟、雷诺数相似模拟、欧拉数相似模拟。其中,动力相似模拟适用于对关键点的模拟,雷诺数相似模拟适用于对整体过程的模拟,欧拉数相似模拟适用于对部分井段的模拟。通过不同模拟条件下的模拟数据对比,验证了3种模拟方法的可行性,为气体循环钻井室内相似模拟奠定了理论基础。 展开更多
关键词 气体循环钻井 压力模型 动力相似模拟 雷诺数相似模拟 欧拉数相似模拟
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复合煤层开采相似模拟实验研究 被引量：1
12
作者 郭利军 《煤》 2024年第2期98-101,共4页
复合煤层开采的强烈扰动影响将导致覆岩裂隙带的发育趋于复杂,根据新景煤矿的地质条件建立相似模拟实验模型,对开挖过程中的导水裂隙带与离层空间的发育过程进行研究,并结合声发射技术对覆岩变形特性进行分析。结果表明:8号煤回采结束,... 复合煤层开采的强烈扰动影响将导致覆岩裂隙带的发育趋于复杂,根据新景煤矿的地质条件建立相似模拟实验模型,对开挖过程中的导水裂隙带与离层空间的发育过程进行研究,并结合声发射技术对覆岩变形特性进行分析。结果表明:8号煤回采结束,覆岩下沉呈现“梯形”分布,内部发育倒“V”形分布的非对称性离层破断。声发射定位被圈在呈“梯形”范围之内,倒“V”形区域内的覆岩声发射振铃数较多,声发射定位沿着“梯形”的右腰线和上顶边继续扩展。9号煤回采结束后,覆岩下沉呈现“M”形,垮落形态相较于上层煤外错。声发射定位主要集中在破断线位置处。达到充分采动之后,模型顶部下沉盆地进行前移,产生较多的声发射事件。 展开更多
关键词 复合煤层 相似模拟实验 声发射 覆岩裂隙带
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高深溜井冲击产尘相似模拟试验研究
13
作者 邹常富 《煤炭技术》 CAS 2024年第3期135-138,共4页
根据高深溜井的生产工艺特征,分析了冲击产尘规律,基于相似定律,建立了溜井卸矿相似试验模型及除尘测试系统,在实验室开展了溜井卸矿模拟试验,测试了不同治理除尘措施条件下的降尘效率,得出了抽尘卸压组合除尘技术,试验结果应用到现场后... 根据高深溜井的生产工艺特征,分析了冲击产尘规律,基于相似定律,建立了溜井卸矿相似试验模型及除尘测试系统,在实验室开展了溜井卸矿模拟试验,测试了不同治理除尘措施条件下的降尘效率,得出了抽尘卸压组合除尘技术,试验结果应用到现场后,总粉尘浓度由600.8 mg/m^(3)降至5 mg/m^(3),降尘效率达99.1%,呼吸性粉尘浓度从166.7 mg/m^(3)降至3 mg/m^(3),降尘效率达98.2%,降尘效果较好,有效地解决了高深溜井冲击产尘。 展开更多
关键词 高深溜井 冲击产尘 相似模拟 试验研究 粉尘治理
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煤矿开采二维物理相似模拟试验平台
14
作者 张占强 《煤矿机械》 2024年第8期45-47,共3页
提出了一种煤矿开采二维物理相似模拟试验平台。该平台具有可模拟煤矿开采1000 m埋深以内的地应力、可调角度、可做垂向及两侧地应力模拟加载、可模拟煤层开采等功能,并经有限元分析验证了其强度和刚度。该平台可以为煤矿开采的安全和... 提出了一种煤矿开采二维物理相似模拟试验平台。该平台具有可模拟煤矿开采1000 m埋深以内的地应力、可调角度、可做垂向及两侧地应力模拟加载、可模拟煤层开采等功能,并经有限元分析验证了其强度和刚度。该平台可以为煤矿开采的安全和高效提供重要的技术支撑。 展开更多
关键词 煤矿开采 二维物理相似模拟 试验平台 地应力
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采动坡体变形破坏相似模拟试验装置的研发与应用
15
作者 刘翔 陈希庆 +1 位作者 张龙 李小宝 《安全》 2024年第12期29-34,共6页
针对采动坡体变形破坏相似模拟试验装置岩层面与水平面间倾角无法随意调节、相似材料充填效果较差、模拟不同倾角岩层和煤层开挖困难、模拟岩层状态欠佳与试验现象不明显等问题,研发一种采动坡体变形破坏相似模拟试验装置;并以煤洞坡变... 针对采动坡体变形破坏相似模拟试验装置岩层面与水平面间倾角无法随意调节、相似材料充填效果较差、模拟不同倾角岩层和煤层开挖困难、模拟岩层状态欠佳与试验现象不明显等问题,研发一种采动坡体变形破坏相似模拟试验装置;并以煤洞坡变形体为例,使用通用离散单元法程序(UDEC)进行数值模拟,对比数值模拟与相似模拟试验结果。结果表明:该装置可适用于不同岩层倾角的相似模拟试验,可更好地模拟岩层状态以满足不同层面形态的需求,数值模拟与相似模拟试验结果一致,验证了该装置的精准性、可靠性及普适性。 展开更多
关键词 相似模拟 采动坡体 设备开发 数值模拟
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动载作用下诱发冲击地压的物理相似模拟试验研究
16
作者 段红飞 李智勇 刘恩强 《现代矿业》 2024年第12期17-21,35,共6页
为研究厚煤层高强度开采中动载作用下覆岩能量释放规律,基于现场微震数据,借助物理相似模拟试验来分析动载对覆岩的破断规律影响。研究发现,动载作用初期,微震能量信号主要集中在亚关键层,且微震信号表现出明显的积聚现象,破坏尚未显现... 为研究厚煤层高强度开采中动载作用下覆岩能量释放规律,基于现场微震数据,借助物理相似模拟试验来分析动载对覆岩的破断规律影响。研究发现,动载作用初期,微震能量信号主要集中在亚关键层,且微震信号表现出明显的积聚现象,破坏尚未显现,微震信号相对较弱,但随着动载作用的持续,积聚逐渐增大,微震信号变得愈加明显,暗示着覆岩破坏过程的开始。随着动载作用次数的增加,微震信号的积聚模式发生了变化,能量不仅在亚关键层累积,还开始扩展至主关键层下方,并呈现出“马鞍形”的分布特征,表明动载作用加速了覆岩的破坏过程,尤其是主关键层的破坏开始提前发生,且破坏幅度和强度逐渐增大。进一步分析表明,多次动载作用显著加剧了覆岩的破坏,动载的周期性和累积效应促使覆岩能量在短时间内释放,从而导致更加严重的破坏。研究结果不仅有助于预测煤矿开采过程中的覆岩破坏,还为提高煤矿安全开采和稳定性提供了理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 冲击地压 相似模拟试验 微震监测
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尾矿坝溃坝相似模拟试验研究 被引量：51
17
作者 尹光志 敬小非 +2 位作者 魏作安 李小双 蒋长宝 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A02期3830-3838,共9页
采用自行研制开发的尾矿坝溃决破坏模拟试验装置,以云南玉溪矿业有限公司所属的一尾矿库设计资料为依据,对不同高度尾矿坝瞬间全溃后泥浆流态演进规律及动力特性进行模拟试验研究,探讨泥浆在下游区域流动过程中的冲击力强度、淹没范围... 采用自行研制开发的尾矿坝溃决破坏模拟试验装置,以云南玉溪矿业有限公司所属的一尾矿库设计资料为依据,对不同高度尾矿坝瞬间全溃后泥浆流态演进规律及动力特性进行模拟试验研究,探讨泥浆在下游区域流动过程中的冲击力强度、淹没范围以及演进规律。试验结果表明:(1)尾矿坝溃坝特性同普通水坝溃坝及典型泥石流运动特性有着本质性区别。(2)溃坝高度对下游泥浆淹没高程有明显影响。泥浆在下游的最大淹没高程总体上随着冲击距离的增大呈递减趋势。(3)泥浆在运动过程中遇到弯形沟道时,因离心力的作用在凹岸出现侧向爬高现象。(4)在泥浆流动过程中,各过流断面处冲击力过程曲线前端较陡直,后端较平滑,最大值出现在泥深峰值到来之前。(5)随着尾矿坝高度的增加,溃决泥浆在下游的最大淹没高程和冲击力强度都呈递增趋势,泥浆到达同一建筑物处的时间缩短,从而加重了溃坝对下游的灾情。研究成果为尾矿坝溃坝泥浆演进规律及动力作用的深入认识以及溃坝灾害的预防和控制提供了参考。 展开更多
关键词 边坡工程 尾矿坝 溃坝 相似模拟试验 冲击力 流态
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采空场覆岩变形数值模拟与相似模拟比较研究 被引量：86
18
作者 李向阳 李俊平 +1 位作者 周创兵 向文飞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1907-1912,共6页
用有限元数值计算尝试了离层模拟,并分别采用数值模拟与相似模拟的方法研究了木架山矿区143剖面倾斜采空场处理时的地表移动与覆岩破坏规律。研究发现,随着矿柱的崩落,覆岩跨度不断增加,引起的地表移动范围也不断增大,地表垂直沉降范围... 用有限元数值计算尝试了离层模拟,并分别采用数值模拟与相似模拟的方法研究了木架山矿区143剖面倾斜采空场处理时的地表移动与覆岩破坏规律。研究发现,随着矿柱的崩落,覆岩跨度不断增加,引起的地表移动范围也不断增大,地表垂直沉降范围大致为跨度的1.5～1.7倍,垂直沉降曲线始终对称于最大沉降点;水平移动的范围大于垂直沉降的范围,最大水平移动量大约为最大沉降量的40%,且水平移动不对称。另外,当覆岩发生整体下沉时离层主要存在于跨度两端,离层由层理剪切破坏引起。 展开更多
关键词 数值模拟 相似模拟 地表移动 覆岩离层
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白家庄煤矿垮落法残采区上行开采相似模拟实验研究 被引量：67
19
作者 冯国瑞 任亚峰 +2 位作者 王鲜霞 栗继祖 康立勋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期544-550,共7页
针对白家庄煤矿垮落法残采区上覆煤层开采问题,通过室内相似模拟实验研究发现,受两次采动影响,上行开采层间岩层出现了裂隙产生、扩展甚至贯通的过程,导致其层间岩层发生了结构性变化。掌握了垮落法残采区上行开采层间岩层的应力传递规... 针对白家庄煤矿垮落法残采区上覆煤层开采问题,通过室内相似模拟实验研究发现,受两次采动影响,上行开采层间岩层出现了裂隙产生、扩展甚至贯通的过程,导致其层间岩层发生了结构性变化。掌握了垮落法残采区上行开采层间岩层的应力传递规律,再现了垮落法残采区上行开采层间岩层受两层煤开采共同影响作用下的移动变形全过程和岩层结构演化过程,揭示了垮落法残采区上行开采层间岩层存在块体梁-半拱结构控制层的结构机理与其力学特性。 展开更多
关键词 白家庄煤矿 垮落法残采区 上行开采 相似模拟
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承压水上开采工作面底板破坏规律相似模拟试验 被引量：100
20
作者 姜耀东 吕玉凯 +1 位作者 赵毅鑫 张党育 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1571-1578,共8页
随着我国煤炭开采深度的增大,承压水上开采工作面底板破断、突水灾害正呈逐年递增的趋势。以峰峰矿区九龙矿深部承压水上开采工作面底板为研究对象,通过现场底板取芯、编录和室内试验,获得承压水上工作面底板含水层分布特征及底板岩层... 随着我国煤炭开采深度的增大,承压水上开采工作面底板破断、突水灾害正呈逐年递增的趋势。以峰峰矿区九龙矿深部承压水上开采工作面底板为研究对象,通过现场底板取芯、编录和室内试验,获得承压水上工作面底板含水层分布特征及底板岩层的力学参数,确保试验中现场参数的可靠性。采用自行设计的工作面底板水压模拟装置,进行承压水上工作面回采过程中顶、底板破断失稳特征的相似模拟试验,得到底板工作面回采过程中顶、底板应力变化规律。运用非接触的光学测量技术对全场位移值进行观测,得出底板位移场变化规律。通过"下三带"理论,计算九龙矿深部工作面底板岩层的最大破坏深度、承压水导升高度和有效隔水层厚度。模拟试验结果表明:九龙矿深部承压水上工作面开采底板存在明显的"三带"特征,采用新型的承压水模拟装置可以模拟承压水在采动作用下的卸压过程。 展开更多
关键词 采矿工程 相似模拟试验 承压水上开采 底板 非接触光学测量 “下三带”理论
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