国家自然科学基金(50074023)
- 作品数：32 被引量：539H指数：14
- 相关作者：张杰侯忠杰谢胜华张小明杨相海更多>>
- 相关机构：西安科技大学西安科技学院安徽工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金陕西省教育厅科研计划项目更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- 砂土基型浅埋煤层保水煤柱稳定性数值模拟被引量：22
- 2005年
- 浅埋煤层间歇开采保水采煤的关键是确定工作面的合理推进距离和煤柱尺寸,通过相似材料模拟已得到工作面的合理推进距离,并为实践所证实。以相似材料模拟所得到的工作面推进距离与覆岩裂隙高度关系为依据,建立了数值模拟模型,以计算工作面合理的煤柱尺寸。运用ALGOR有限元程序,模拟了基岩厚度30m以下、土层20m以下的砂土基型和基岩厚度30m以上、土层20m以上的砂土基型2种类型的工程地质条件,通过煤柱上的米赛斯应力分布、上覆岩层的拉应力分布以及顶板的下沉量等模拟结果分析,判断了煤柱和覆岩的稳定性,得出了不同基岩厚度工作面实现保水开采的合理推进距,这对实现陕北砂土基型地质条件下的保水采煤和矿区荒漠化防治具有重要意义。
- 侯忠杰张杰
- 关键词：浅埋煤层保水采煤数值模拟煤柱稳定性
- 固-液耦合试验材料的研究被引量：80
- 2004年
- 在固体模型材料研究的基础上,研制了“固-液”两相模型材料,从而解决了固体模型材料遇水崩解的问题,同时也解决了不同介质材料相似比的耦合以及水沙溃流的试验可视性问题。对富水风积沙层下采煤进行了模拟试验研究,证明所研制的相似材料是可行的。而且通过不同配合比和不同成型压力,可得到变化幅度较大的模型材料,此方法可用于更广泛地模拟不同的岩石基础。
- 张杰侯忠杰
- 关键词：岩石力学采煤
- 榆树湾煤矿河流下安全开采数值分析被引量：11
- 2008年
- 在分析榆树湾煤矿首采长壁工作面的水文及工程地质的基础上，运用RFPA^2D对其首采面开采分别进行走向和倾向两个数值模拟试验．试验表明，覆岩最大裂隙带的高度为92m．通过模拟表明在距工作面40-60m处的地表土层出现了不同长度的裂缝，地表裂缝未和裂隙带贯通，裂隙带与地表土层裂隙之间，在倾向模拟时和走向模拟时分别有30，18m的土层隔离带．通过进行安全分析得到了最小安全防水煤岩柱的尺寸为95m，表明数值模拟结果与工程开采实践基本一致．进一步为河流下安全开采提供了可行性．
- 杨晓科张小明侯忠杰
- 关键词：数值模拟裂隙带
- 突变理论在浅埋煤层组合关键层中的应用被引量：12
- 2002年
- 应用突变理论的方法,对组合关键层的力学模型进行了分析,导出了系统的总势能函数表达式,并建立了尖角型突变模型.定量地分析了顶板的台阶下沉量以及组合关键层失稳的充要条件,得出的结论有实际意义.
- 谢胜华侯忠杰
- 关键词：突变理论组合关键层失稳浅埋煤层分类定理
- 浅埋煤层保水开采的研究进展被引量：14
- 2009年
- 分析了陕北榆神府矿区浅埋煤层保水开采的水文及工程地质条件,对砂基型保水开采地质条件进行了分类,推导出浅埋煤层导水裂隙发展计算公式;通过一系列不同地质条件下的"固—液"耦合相似材料模拟实验,得出了不同砂基型条件下及河流下的间歇式保水开采参数;建立了保水煤柱稳定性分析的三维数值模拟模型,计算了煤柱和基岩保护层的稳定性。通过地质分析、实验研究、数值模拟,对榆神府矿区实行保水开采的可行性进行了综合分析。
- 张杰马岳谭
- 关键词：榆神府矿区浅埋煤层保水开采
- 采高对浅埋煤层老顶岩层破断距的影响被引量：10
- 2009年
- 煤层的开采高度对关键层的破坏有重要影响,为了研究采高对组合关键层破坏的影响,运用数值分析方法分析组合关键层有关参数的基础上,研究了采高变化对组合关键破断的影响,即对采场来压步距的影响,进而修正了浅埋煤层开采采场初次来压步距的计算公式。结果表明,以该修正的组合关键层破断距公式计算的大柳塔1203工作面的初次来压步距与实测非常接近。该公式对于地表厚松散层浅埋煤层中的组合关键层的破断距计算具有一定的适应性。
- 张杰
- 关键词：浅埋煤层组合关键层采高破断距
- 地表厚土层浅埋煤层开采模拟实验研究被引量：50
- 2003年
- 南梁煤矿工作面设计连续推进距离为23m,回采率也仅为69%,使矿井高产高效难以实现。本研究课题旨在通过相似材料模拟实验,掌握厚粘土层下浅埋煤层开采的矿压显现规律,为改进设计提供理论依据。实验选用的5m平面模拟架,主要由角钢座、调高块、立柱、传感器和顶梁组成,其精度误差仅为0.5%,实现了支架-围岩作用与原型的相似;模型与原型相似比为1:50,实验模拟尺寸为5000mm×200mm×1500mm;根据相似原理与量纲分析,容重、时间和应力相似常数分别确定为1.56,7.1,7.8;岩层模拟材料为河沙、石膏、大白粉,分层材料为云母粉。实验表明:当工作面连续推进距离提高到50m时,工作面也未出现台阶下沉,从而为制定更加合理的开采方案提供了可靠依据。
- 侯忠杰谢胜华张杰
- 关键词：浅埋煤层相似材料模拟实验粘土层
- 厚松散层浅埋煤层矿压规律实测分析被引量：12
- 2011年
- 对神府韩家湾煤矿2303综采工作面进行了矿压观测,实测了支架活柱下缩量、工作面顶板移近量、顶板来压强度以及巷道变形破坏参数,总结了厚松散层覆盖层浅埋煤层综采工作面的矿压显现规律。观测结果表明,老顶来压强度不高,支架能平衡顶板压力,满足工作面正常开采时对支护阻力的要求。针对目前顶板的支护状况和顶板灾变危险,提出了提高支架初撑力等改善措施,研究成果对指导厚松散层覆盖浅埋煤层综采工作面安全开采具有指导作用。
- 张杰刘增平赵兵朝余学义张俭让
- 关键词：厚松散层浅埋煤层综采工作面矿压规律
- 断裂带老顶的判别准则及在浅埋煤层中的应用被引量：58
- 2003年
- 从 2 0世纪 5 0年代的铰接岩块假说到砌体梁理论的建立 ,都把断裂带老顶结构作为主要研究对象 .在讨论有关断裂带老顶结构假说和理论的基础上 ,根据老顶初次断裂拱式平衡和周期断裂砌体梁平衡条件 ,考虑到岩块间铰点挤压接触面的实际高度 ,推导出了断裂带老顶判别的理论公式 ,即老顶分层厚度大于其下自由空间高度 1 5倍时该分层进入断裂带 .通过与实际观测值及所建立的经验公式比较 ,证明理论公式的计算值与实际一致 ,从而使长期悬而未解的断裂带老顶层位问题在理论上得以解决 .同时也进一步说明了浅埋煤层组合关键层覆岩全厚切落的必然性 .
- 侯忠杰
- 关键词：煤层断裂带老顶顶板覆岩
- 长壁间隔式开采方法研究及其应用被引量：13
- 2009年
- 陕北神府矿区中小煤矿均采用房柱式采煤方法,多个煤矿进行长壁采煤方法试验均因浅埋煤层矿压显现剧烈,单体支柱不能有效的控制顶板而失败。南梁煤矿2-2煤层属于地表厚松散层浅埋煤层、改建设计改为刀柱式采煤法,为了提高矿井的经济效益,提出了长壁间隔式开采方法,通过相似材料模拟实验、数值模拟、理论分析和现场试验确定间隔开采方法工作面合理开采段长度和煤柱尺寸。南梁煤矿采用间隔开采方法已成功采完9个工作面,成为榆神府矿区中小型矿井第1个采用长壁布置单体支柱开采的矿井。间隔开采方法已被临近煤矿所采用。
- 侯忠杰付二军
- 关键词：浅埋煤层保水开采
