山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2011SF016)
- 作品数：16 被引量：109H指数：7
- 相关作者：刘伟韬申建军刘进晓赵国会尚玉强更多>>
- 相关机构：山东科技大学新汶矿业集团华泰矿业有限公司更多>>
- 发文基金：山东省优秀中青年科学家科研奖励基金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程交通运输工程建筑科学自然科学总论更多>>
- 矸石膏体充填采场覆岩空间结构演变规律被引量：6
- 2015年
- 为研究矸石膏体充填采场覆岩运动的问题,采用力学分析、相似材料模拟和现场监测的方法,研究了矸石膏体充填采场覆岩空间结构的演变规律.结果表明:矸石膏体充填采场覆岩存在3种结构,第一种结构为直接顶和基本顶均弯曲下沉型,第二种结构为直接顶断裂、基本顶弯曲下沉型,第三种结构为直接顶和基本顶均断裂型.相似材料模拟和现场实测还表明矸石膏体充填采场以第一种覆岩结构居多,第二种覆岩结构多发生在采空区封闭空间出现连续的漏浆事故之后,基本不存在第三种覆岩结构.
- 刘进晓景继东刘灿伟尚玉强赵国会李文鑫
- 关键词：条带煤柱覆岩运动覆岩空间结构相似材料模拟
- 基于模糊物元理论的深部开采底板突水安全性评价被引量：2
- 2014年
- 基于可拓学理论和专家打分-层次分析法,利用专家打分-层次分析法确定影响底板突水各因素的权系数,选取了影响底板突水等级的1 2个影响因素作为评价特征,运用可拓学理论建立物元模型进行底板突水安全性评价,并结合实际工程背景,对山东华秦矿业有限公司深部31 5采区进行了底板突水安全性评价.结果表明,该矿深部开采区域突水等级为Ⅳ级,涌水量偏高,约为800～1 100 m3/h,验证了评价方法的有效性,评价结果客观合理,具有较好的实用性.
- 刘伟韬刘云娟申建军
- 关键词：深部开采底板突水模糊物元模型安全性评价
- 高承压水上采煤可行性分析及安全开采评价被引量：6
- 2013年
- 针对深部矿井承压水上采煤导致的底板突水问题,在深部开拓时,必须进行必要的可行性分析和安全开采评价。通过对某矿区深部扩大区水文地质条件分析,认为该区域煤矿可开采。利用底板岩体渗流模型及修正的水力参数,基于FLAC3D各向异性渗透模型进行应力场-渗流场耦合模拟,得出底板破坏深度。结果表明:正常区段工作面底板破坏深度为25 m,受构造破坏区段底板破坏深度为50 m。根据突水系数法对安全开采深度及工作面斜长进行了评价,提出了可行的水害防治措施。保持0.06 MPa/m的突水系数,采取疏水降压措施,把水头疏降到-950 m标高时,15煤层工作面的开采是安全的。
- 申建军刘伟韬王现伟刘云娟
- 关键词：应力场数值模拟底板破坏深度安全评价
- 底板采动破坏深度实测与模拟被引量：17
- 2013年
- 针对煤矿底板突水问题,确定底板采动破坏深度是评价底板是否突水的重要因素之一.以山东东山矿业王楼煤矿11 301工作面为工程背景,采用钻孔双端堵水设备对工作面底板破坏深度进行了现场实测.基于FLAC3D数值模拟软件,根据王楼煤矿11 301工作面地质条件建立了数值模型,对该工作面底板应力场变化及底板变形破坏规律进行了数值仿真.研究结果表明:现场实测工作面开采后底板采动破坏深度为12.9 m,模拟结果显示底板破坏深度在12~15 m.实测结果与数值模拟结果相吻合,说明所建模型可以为相似条件下工作面开采底板破坏深度进行预测,为底板承压水上安全开采提供基础资料,对预防底板水害有一定的指导意义.
- 刘伟韬曹光全申建军张磊
- 关键词：突水数值模拟塑性区
- 伊犁一矿弱胶结软岩巷道支护技术研究被引量：5
- 2014年
- 根据伊犁一矿煤岩体物理力学性能和现场监测数据,分析了弱胶结软岩巷道围岩变形特征及其主要支护难点,进而提出了强刚弱柔、刚柔优化、快速封闭的支护对策,即巷道开巷初期及时封闭围岩,在锚网联合支护施工后进行喷浆,变形严重的巷道段施工U型支架和锁棚锚杆(索)。3#煤层带式输送机下山试验段巷道监测数据表明,该方法可较好地控制该类软岩巷道围岩的变形,有效维持了巷道的长期稳定。
- 陈军生尚玉强刘进晓
- 关键词：松软岩层巷道支护锚网联合支护
- 基于FLAC^(3D)的断裂滞后突水数值仿真技术被引量：13
- 2012年
- 针对中国华北型煤田煤系地层底板下伏奥陶系巨厚层灰岩含水层水压高,动、静贮量丰富,是构成矿井深部开采主要充水水源的实际现状,选择具有较好的过水能力、可能形成底板奥灰水突出通道的开滦矿业集团范各庄矿F0断层为研究对象,采用蠕变力学试验方法,取得了用于数值仿真计算的F0断层物质力学参数,运用FLAC3D数值仿真软件,对受断裂影响的采矿活动进行了流—固耦合模拟和渗流蠕变计算.研究结果表明:煤层顶板岩层受采动影响的影响带范围在断层两侧发育明显,上盘岩层的位移量偏小,下盘岩层的位移量偏大;底板岩层垂直位移量上盘岩层的位移量偏大,下盘岩层的位移量偏小,顶底板岩层垂直位移量在断层附近最大.断裂构造的切割作用使得底板在承受较大构造应力的情况下存在大范围的剪应力区,断裂破碎带的应力集中有是造成底板破坏、发生底板突水的关键.该研究成果对于有效预防断裂滞后突水具有一定指导意义.
- 刘伟韬申建军王连富
- 关键词：滞后突水数值仿真破碎带含水层渗流
- 固液耦合模式下采动诱发断层界面应力变化规律的模拟研究被引量：17
- 2014年
- 本文运用数值模拟方法,通过改变断层倾角的大小、断层破碎带厚度以及含水层水压对固液耦合模式下采动诱发断层界面应力变化规律进行了模拟研究,揭示了不同工况条件下断层活化突水的影响规律。模拟结果表明:在相同工况条件下,断层的上盘断层界面所受的正应力及剪应力皆大于下盘断层界面所受的相应应力;在工作面推进相同步距时,断层界面所承受的正应力随断层倾角增大而减小,剪应力在倾角为一定范围内随增大而增加,但倾角超过一定角度后其又随之增加而减小;随断层破碎带宽度增加,断层盘界面所受的正应力越大,而剪应力越小;断层界面所承受的正应力及剪应力皆随含水层水压的增加而增加,且水压越大,断层突水危险性就越大。
- 张培森杨健王明辉王浩
- 关键词：界面应力数值模拟
- 采区巷道合理煤柱留设与模拟研究被引量：7
- 2012年
- 采区巷道合理煤柱的留设关系到巷道稳定性以及巷道的维护和正常使用,通过理论计算和数值模拟,分析了不同宽度煤柱条件下3条采区大巷的围岩变形规律以及应力分布规律,得出了布置39采区工作面的合理位置以及距离采区巷道煤柱尺寸的合理宽度,为具有类似条件的巷道掘进和布置提供参考。
- 刘伟韬王连富王同旭陈东印
- 关键词：采区巷道煤柱留设煤柱尺寸
- 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
