• 基于流固耦合的单一裂隙浆液扩散规律研究

    王东亮,郝兵元,梁晓敏

    为研究浆液在裂隙中的扩散规律,基于幂律流体的本构方程,推导出了幂律流体的浆液扩散方程。考虑围岩应力场和浆液流体场的双向耦合,运用数值模拟软件,建立考虑流固耦合作用的单一裂隙注浆模型,分析了注浆压力、浆液密度、裂隙开度等因素对浆液扩散和裂隙变形的影响。研究结果表明,注浆因素对浆液扩散半径的影响程度由高到低依次为:裂隙开度、注浆压力、浆液密度;注浆因素对裂隙最大变形量的影响程度由高到低依次为:注浆压力、裂隙开度、浆液密度。

    2021年01期 013038页 [查看摘要][在线阅读][下载 607K]
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  • 基于改进狼群算法的概率积分法模型参数反演方法

    李靖宇,王 磊,江克贵,滕超群

    概率积分法是国内广泛应用的开采沉陷预计方法,如何基于实测数据,精确、快速、可靠的获得概率积分法模型参数,一直是该方法应用的难点。鉴于此,在分析WPA优缺点的基础上提出二次游走、变异行为改进策略,形成了改进狼群算法( IWPA ),并将IWPA引入概率积分法模型参数反演中,构建基于改进狼群算法的概率积分法模型参数反演方法( MIWPA )。模拟试验结果表明:MIWPA反演参数相对误差、参数中误差分别不超过3.4%,4.02,且MIWPA的准确性、可靠性均优于MWPA;将MIWPA应用在淮南矿区顾桥矿1414( 1 )工作面的概率积分法模型参数反演中,获取的概率积分法模型参数为q=0.93,tan β=1.98,b=0.42,θ=84.53°,S1=-12.44 m,S2= -18.80 m,S3=55.06 m,S4=33.98 m,下沉值与水平移动值拟合中误差为114.88 mm,满足工程应用要求。

    2021年01期 017038页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K]
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  • 智能化无人开采工作面适用性多层次模糊综合评价研究

    张科学1,2,3,4,5,6,王晓玲1,4,何满潮2,尹尚先1,4,李首滨3,孙健东1,4,李东1,4,程志恒1,4,赵启峰1,4,殷帅峰1,4,亢 磊1,4,朱俊傲1,4,杨海江1,4

    为了科学合理评价智能化无人开采工作面的适用性,在综合考虑工作面关键影响因素的前提下,针对智能化无人开采工作面适用性的具体状况,提出层次分析法与模糊综合评价相结合的智能化无人开采工作面适用性评价方法。通过合理地分析选取智能化无人开采工作面的地质条件、巷道布置体系、开采参数、采煤工艺、装备配套、关键技术、保障体系、组织管理作为评价指标,从而确定评价因子,给出主要因素的隶属度确定方法,采用层次分析法构造评价目标的判断矩阵,合理地分配各因素的权重,充分考虑各方面影响因素,建立智能化无人开采工作面适用性的综合评价模型。将该数学模型应用到智能化无人开采工作面适用性中,对适用性做出好、较好、一般、差的定量评价,可提高智能化无人开采工作面的适用性。利用综合评价指标体系,可以更好地论述模糊综合评价方法的有效性及智能化无人开采工作面适用性的应用前景,为模糊综合评价方法在智能化无人开采系统工程中的推广应用拓展思路。应用工程实例对该方法进行验证,得出1号煤矿802工作面的最大隶属度指数为0.64,分析结果表明其评价结果和现场应用效果一致。

    2021年01期 013532页 [查看摘要][在线阅读][下载 1981K]
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  • 基于变权PB组合预计模型的开采沉陷预计参数反演方法

    张官进1,闫 威1,江克贵2

    为了进一步提高求取开采沉陷预计参数的精度,开展了基于变权PB组合预计模型的开采沉陷预计参数反演方法研究。系统地阐述了概率积分模型和Boltzmann函数预计模型预计原理,然后基于变权组合理论,构建了变权PB组合预计模型,该模型属于高度非线性模型,耦合烟花算法,提出了基于变权PB组合预计模型的开采沉陷预计参数反演方法。模拟试验结果表明,反演全部参数的平均相对误差约为4.0%,参数中误差约为3.9,拟合下沉和水平移动效果较好,构建方法能够精确可靠地反演开采沉陷预计参数。将本文构建方法、基于概率积分模型的求参方法和基于Boltzmann函数预计模型的求参方法应用到淮南顾桥矿某工作面的开采沉陷预计参数反演中,本文构建方法拟合程度远优于其他两种求参方法,3种方法拟合下沉和水平移动中误差分别约为82,107,100 mm,本文构建方法求参结果为:q=0.99,tan β=1.90,b=0.42,θ=87.03°,S1=6.29 m,S2=-29.52 m,S3=49.78 m,S4=32.56 m。

    2021年01期 013524页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K]
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  • 大采深综放开采覆岩移动规律离散元数值模拟研究

    余学义1,2,王昭舜1,2,杨 云1,2,毛旭魏1,2

    为研究大采深综放开采条件下地表移动变形过程中上覆岩层的演化机理,在分析陈家沟煤矿八采区8512,8513综放工作面地表移动观测数据的基础上,确定了覆岩关键层特征参数及其控制作用,并应用3DEC离散元数值模拟软件,模拟同等开采条件下,多工作面开采后覆岩移动变形特征。通过方差与回归分析法分析模拟数据与实测数据的置信度为0.95,保证了模拟参数的科学性与合理性。模拟结果表明:工作面宽深比为0.24时,关键层2以下的岩层均断裂破坏,关键层2起着控制覆岩沉陷的作用,关键层2以上岩层在移动过程中还会出现离层结构,到达地表的沉陷量小于关键层2的挠曲量;工作面宽深比为0.48时,关键层2底部破断、结构失稳,会产生下沉突变;工作面宽深比为0.72时,关键层2完全破断,但由于关键层2上覆厚泥岩的作用,抑制导水裂缝带的发育,发育高度基本趋于稳定,高度为196 m,裂采比为16.3;工作面宽深比为0.96时,覆岩关键层2与其下伏岩层之间的离层闭合,关键层2的铰接结构范围在横向扩展的同时也伴随着整体下沉,关键层2下伏岩层破断后持续密实到一定程度之后,就不再继续下沉,只是随着开采范围扩大,下沉盆地横向发育,此时地表基本达到充分采动状态。此成果能够为该矿“三下开采”评价提供理论依据,为后期开采提供科学性指导,为大采深综放开采条件下地表移动变形规律提供理论参考。

    2021年01期 013533页 [查看摘要][在线阅读][下载 876K]
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