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煤巷底鼓破坏特征及支护技术研究 预览
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作者 张宇旭 王科 《工矿自动化》 北大核心 2019年第6期73-79,85共8页
针对煤层巷道底鼓破坏问题,以某矿53082巷为研究对象,采用UDEC离散元模拟软件对该巷道掘进期间的围岩应力状态、位移分布及破坏模式进行了分析研究,结果表明:在较大的水平构造应力下,53082巷底板软弱煤层成为应力释放的主要区域,破坏特... 针对煤层巷道底鼓破坏问题,以某矿53082巷为研究对象,采用UDEC离散元模拟软件对该巷道掘进期间的围岩应力状态、位移分布及破坏模式进行了分析研究,结果表明:在较大的水平构造应力下,53082巷底板软弱煤层成为应力释放的主要区域,破坏特征主要表现为浅部拉伸破坏和深部的剪切破坏。针对53082巷原有支护方案无法控制底板位移,造成底鼓比较严重的问题,通过对不同底板支护方案进行支护效果模拟分析,提出了底板注浆与锚杆锚索联合支护方式,试验结果表明:底板注浆与锚杆锚索联合支护方式优于单一的锚杆锚索支护方式,大大改善了底板应力状态,抑制了底板深部的剪切破坏,顶底板位移量控制在150mm以内,两帮位移量控制在60mm以内,巷道围岩的控制效果较好。 展开更多
关键词 沿空留巷 巷道底板 底臌 变形 拉伸破坏 剪切破坏 巷道支护 UDEC数值模拟
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基于地应力的巷道支护参数设计研究 预览
2
作者 丁立培 唐涛 刘国庆 《能源与环保》 2019年第6期113-116,共4页
围岩强度与地应力的关系是导致巷道破坏的重要影响因素。分析了锚杆支护与围岩应力的关系、预应力锚杆与围岩变形的关系,然后数值模拟分析了不同支护条件下围岩破坏情况和应力分布情况。数值模拟得出,构造应力场下,顶板在锚杆锚索联合... 围岩强度与地应力的关系是导致巷道破坏的重要影响因素。分析了锚杆支护与围岩应力的关系、预应力锚杆与围岩变形的关系,然后数值模拟分析了不同支护条件下围岩破坏情况和应力分布情况。数值模拟得出,构造应力场下,顶板在锚杆锚索联合支护下,巷道变形量很小,巷道支护效果良好,顶板离层现象基本消失。以某矿为例,对巷道进行地应力测试以及巷道支护设计,通过锚网喷联合支护,特别是对顶板进行加固,支护取到了良好的效果。 展开更多
关键词 地应力 巷道支护 参数设计 塑性区 UDEC数值模拟 锚网喷联合支护
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丹巴石英云母片岩各向异性特征数值模拟研究 预览
3
作者 周勇 《大坝与安全》 2018年第5期32-39,共8页
为研究丹巴石英云母片岩的各向异性特性,首先开展了工程现场三轴加卸载试验,并获得了较大尺度试件的强度和变形各向异性参数。基于现场试验结果,采用UDEC建立数值加载模型,重点考察了片理对片岩各向异性的作用机理,研究了不同片理方向... 为研究丹巴石英云母片岩的各向异性特性,首先开展了工程现场三轴加卸载试验,并获得了较大尺度试件的强度和变形各向异性参数。基于现场试验结果,采用UDEC建立数值加载模型,重点考察了片理对片岩各向异性的作用机理,研究了不同片理方向加载时岩体的强度和变形各向异性特征。之后针对实际工程进行模拟,分析了考虑岩体各向异性特征情况下隧洞围岩的变形破坏机制,并通过对比现场测试成果,探讨了该分析方法的实用性。研究表明,基于UDEC的分析思路和方法能反映丹巴石英云母片岩的各向异性特点,但某些复杂特性还有待进一步研究。 展开更多
关键词 石英云母片岩 各向异性 UDEC 数值模拟
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基于UDEC的大倾角工作面支架与围岩关系研究 预览
4
作者 刘建锋 《能源与环保》 2018年第9期190-193,共4页
大倾角工作面支架易发生滑动与咬架等现象,影响了工作面的正常生产以及工人安全。采用UDEC数值模拟分析方法,研究了大倾角工作基本顶“砌体梁”结构的稳定性,模拟分析了大倾角工作面支架与围岩的关系。研究得出:为了确保大采高液压支... 大倾角工作面支架易发生滑动与咬架等现象,影响了工作面的正常生产以及工人安全。采用UDEC数值模拟分析方法,研究了大倾角工作基本顶“砌体梁”结构的稳定性,模拟分析了大倾角工作面支架与围岩的关系。研究得出:为了确保大采高液压支架工作稳定性,必须使液压支架接顶,而且降架幅度不能太大,工作面采高不能起伏过大等。该研究可为大倾角工作面支架设计提供理论依据。 展开更多
关键词 UDEC数值模拟 “砌体梁”结构 大倾角工作面 支架与围岩关系 液压支架
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水库下采煤上覆岩导水裂隙带发育数值模拟研究 被引量:2
5
作者 孙喜贵 《煤炭技术》 2018年第10期187-190,共4页
为解决水体下安全采煤,保护地表水以及水库坝体安全的技术难题,采用UDEC数值模拟的方法对申家庄煤矿扩大区在岳城水库下采煤的安全性进行了研究。根据模拟结果分析,“两带”发育最大高度为96 m,波及含水层,但均为弱富含水层,在以后开采... 为解决水体下安全采煤,保护地表水以及水库坝体安全的技术难题,采用UDEC数值模拟的方法对申家庄煤矿扩大区在岳城水库下采煤的安全性进行了研究。根据模拟结果分析,“两带”发育最大高度为96 m,波及含水层,但均为弱富含水层,在以后开采过程中需提前探放水;导水裂隙带未与水库底部接触,故水库对采煤工作面不构成威胁。 展开更多
关键词 水库下采煤 导水裂隙带 UDEC数值模拟
近距煤层群不同层间岩层结构下围岩裂隙演化规律 被引量:2
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作者 张春雷 李占平 康强 《煤矿安全》 北大核心 2018年第9期91-95,共5页
为研究近距煤层群开采不同层间岩层结构下围岩裂隙演化规律,以神东某矿近距离煤层群为研究背景,应用关键层理论对其层间结构进行了分类,并依据不同层间距离及亚关键层数建立了2个UDEC数值模型。得到了以下结论:层间含单一亚关键层时,... 为研究近距煤层群开采不同层间岩层结构下围岩裂隙演化规律,以神东某矿近距离煤层群为研究背景,应用关键层理论对其层间结构进行了分类,并依据不同层间距离及亚关键层数建立了2个UDEC数值模型。得到了以下结论:层间含单一亚关键层时,层间距离增加,对于近距离煤层群覆岩裂隙演化影响不大;亚关键层的位置,层数会影响覆岩裂隙的动态发育和分布规律,但不会影响裂隙发展高度;岩性和厚度相同的两亚关键层对层间裂隙发育有抑制裂隙发育范围增大的作用。 展开更多
关键词 煤层群 层间结构 UDEC数值模拟 围岩裂隙演化 关键层理论
基于离散元方法的煤层覆岩导水裂缝带影响因素研究 预览
7
作者 王诗海 时鹏程 冯宜语 《山东煤炭科技》 2018年第6期149-151,154共4页
以山东济宁高庄矿地质情况建立基本地质模型,采用UDEC离散元方法对不同因素关于煤层导水裂缝带发育高度的影响进行模拟计算分析,得出不同采深、采厚、覆岩岩性组合、地质构造(主要指断层)等因素下的导水裂缝带高度发育规律,研究结果... 以山东济宁高庄矿地质情况建立基本地质模型,采用UDEC离散元方法对不同因素关于煤层导水裂缝带发育高度的影响进行模拟计算分析,得出不同采深、采厚、覆岩岩性组合、地质构造(主要指断层)等因素下的导水裂缝带高度发育规律,研究结果可对高庄矿湖下安全开采提供理论支撑,为微山湖周边类似地层条件矿井提供借鉴和参考依据。 展开更多
关键词 导水裂缝带 UDEC 数值模拟 覆岩破坏
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基于UDEC-DM方法的岩质边坡变形破裂演化过程研究 预览
8
作者 刘胡杰 胡修文 +1 位作者 陈俊杰 倪福康 《低温建筑技术》 2018年第12期100-104,共5页
在常规UDEC模型的基础上通过引入胶结多边形块体,从而构建UDEC-DM模型,为岩体裂隙的发展提供了新的路径,使岩体的变形破裂能在完整岩石内部产生,而不仅仅局限于已有的宏观结构面。并结合龙桥特大桥5#拱座基坑边坡的开挖过程进行模拟分析... 在常规UDEC模型的基础上通过引入胶结多边形块体,从而构建UDEC-DM模型,为岩体裂隙的发展提供了新的路径,使岩体的变形破裂能在完整岩石内部产生,而不仅仅局限于已有的宏观结构面。并结合龙桥特大桥5#拱座基坑边坡的开挖过程进行模拟分析,通过对比数值模拟结果与实际破坏情况,结果表明,龙桥特大桥5#拱座基坑在开挖至设计高程时,右侧边坡(逆向坡)基本稳定,左侧边坡(顺向坡)则产生滑移变形,并在岩体内部形成张拉裂隙,最终形成张拉破坏。总体上,UDEC-DM模型相较于常规的UDEC模型能更真实的还原岩质边坡在变形破坏过程中裂隙的萌生、扩展和贯通的过程。 展开更多
关键词 UDEC-DM 基坑开挖 数值模拟 边坡稳定性
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基于大采高仰采面的煤壁片帮数值模拟研究 预览 被引量:3
9
作者 柴俊虎 《能源与环保》 2018年第4期18-21,26共5页
片帮往往引起冒顶,而冒顶的扩大引起片帮的加深,甚至使顶板破碎,引起支护方式的失效,造成机电事故、支架失稳等现象,严重影响了矿井的安全生产。为了研究大采高工作面煤壁片帮因素,采用UDEC数值模拟软件,分析了不同采高下和不同工作面... 片帮往往引起冒顶,而冒顶的扩大引起片帮的加深,甚至使顶板破碎,引起支护方式的失效,造成机电事故、支架失稳等现象,严重影响了矿井的安全生产。为了研究大采高工作面煤壁片帮因素,采用UDEC数值模拟软件,分析了不同采高下和不同工作面深度下煤壁最大片帮深度与采高关系以及工作面埋深的关系曲线。研究得出:随着工作面采高的增大,煤壁最大片帮深度也逐渐增大;当采高小于4 m时,最大片帮深度增长幅度较缓,当采高大于4 m时,最大片帮深度增长较快,说明影响煤壁片帮剧烈程度的分界线为4 m;随着工作面埋深的增大,煤壁最大片帮深度也逐渐增加。该研究为预防大采高煤壁片帮提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 大采高仰采面 煤壁片帮 UDEC数值模拟 平面应变模型 位移矢量
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某矿导水裂隙带高度的确定 预览
10
作者 郭亨通 赵科旗 苏礼 《煤》 2017年第11期15-18,共4页
裂隙带高度直接影响矿井的生产安全,是防水岩柱设计和水体下开采时最重要的数据。某矿井为确定5号煤开采后的顶板裂隙带发育高度,采用了《"三下"规程》中记载的公式计算了裂隙带的发育高度,计算最大裂隙带高度为45.2 m;应用UDEC数值... 裂隙带高度直接影响矿井的生产安全,是防水岩柱设计和水体下开采时最重要的数据。某矿井为确定5号煤开采后的顶板裂隙带发育高度,采用了《"三下"规程》中记载的公式计算了裂隙带的发育高度,计算最大裂隙带高度为45.2 m;应用UDEC数值模拟对裂隙高度进行了模拟,模拟裂隙带最大高度45 m;对试采工作面的裂隙带发育高度进行了实测,实测裂隙带高度为48.7 m。综合分析以上结果,得出该矿5号煤开采后的顶板裂隙带高度选择48.7 m。 展开更多
关键词 裂隙带高度 计算机模拟 UDEC数值模拟 窥测孔 “三下”开采
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“三软”煤层综采工作面覆岩运移和裂隙演化规律实验研究 预览 被引量:5
11
作者 许满贵 魏攀 +1 位作者 李树刚 王娇娇 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2017年第S1期122-127,共6页
针对'三软'煤层综采工作面卸压瓦斯治理问题,采用物理相似模拟和UDEC数值模拟实验研究了工作面受采动影响后采场覆岩运移规律。同时,采用现场仰斜注水钻孔法和高位钻孔瓦斯抽采浓度监测法对实验结果进行验证。结果表明:在相似... 针对'三软'煤层综采工作面卸压瓦斯治理问题,采用物理相似模拟和UDEC数值模拟实验研究了工作面受采动影响后采场覆岩运移规律。同时,采用现场仰斜注水钻孔法和高位钻孔瓦斯抽采浓度监测法对实验结果进行验证。结果表明:在相似材料模拟实验中,对观测面刷白后,能更加清晰地观测到裂隙发育情况;相似材料模拟和UDEC模拟结果基本吻合,垮落带和断裂带最大高度分别为12和38 m,则高位钻孔最佳布孔垂距为20~26 m;现场仰斜注水表明垮落带和断裂带最大高度分别为10和39 m;现场高位钻孔瓦斯抽采浓度监测结果表明,1-2和1-3高位钻孔瓦斯抽采浓度最大,其垂距分别为24.4和20.5 m,验证了物理相似模拟和数值模拟实验方法和结果的正确性和科学性。 展开更多
关键词 “三软”煤层 相似材料模拟 UDEC数值模拟 现场观测
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赤峪矿沿空留巷方式数值模拟研究
12
作者 崔景昆 闫泽红 +3 位作者 洛锋 游小伟 张浩 孙守新 《煤炭技术》 北大核心 2017年第5期3-5,共3页
以赤峪矿C0202工作面的实际地质条件为背景,针对该工作面沿空留巷方式提出了原位沿空留巷、半原位沿空留巷和破底半原位沿空留巷3种留巷方式。应用UDEC数值模拟软件对上述3种留巷方式条件下巷道周围主应力、位移、塑性破坏等情况进行... 以赤峪矿C0202工作面的实际地质条件为背景,针对该工作面沿空留巷方式提出了原位沿空留巷、半原位沿空留巷和破底半原位沿空留巷3种留巷方式。应用UDEC数值模拟软件对上述3种留巷方式条件下巷道周围主应力、位移、塑性破坏等情况进行了数值模拟分析。并进行了可行性对比。 展开更多
关键词 破底半原位沿空留巷 充填体 UDEC数值模拟
孤岛工作面煤柱合理尺寸研究与应用 预览
13
作者 黄勇 姚飞 《煤》 2017年第1期26-28,共3页
孤岛工作面巷道围岩应力集中程度较高,回采巷道支护困难。文章以某矿30222孤岛工作面回采巷道为背景,结合理论分析和UDEC数值模拟分析了该孤岛工作面巷道围岩应力分布特征。研究表明:由于孤岛工作面其围岩中应力相对常规工作面增大... 孤岛工作面巷道围岩应力集中程度较高,回采巷道支护困难。文章以某矿30222孤岛工作面回采巷道为背景,结合理论分析和UDEC数值模拟分析了该孤岛工作面巷道围岩应力分布特征。研究表明:由于孤岛工作面其围岩中应力相对常规工作面增大,通过力学模型计算并结合数值模拟分析,结果表明留设6m窄煤柱能够很好的使围岩处于稳定的状态。现场工程实践表明,采用锚网索加注浆加固能够很好的控制巷道围岩变形。 展开更多
关键词 孤岛工作面 煤柱宽度 UDEC数值模拟 矿压观测
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基于UDEC的近距离上保护层开采数值模拟研究 预览 被引量:3
14
作者 刘彦鹏 《能源与环保》 2017年第9期179-182,187共5页
为了确保矿井安全生产,以潞安集团阜生煤业为例,综合考虑阜生煤业的特殊煤层地质条件,采用UDEC数值模拟软件对近距离保扩层开采的可行性和必要性进行分析,通过开采上覆14号煤层,模拟下伏15号煤层的岩层位移和膨胀率等指标。研究结果表... 为了确保矿井安全生产,以潞安集团阜生煤业为例,综合考虑阜生煤业的特殊煤层地质条件,采用UDEC数值模拟软件对近距离保扩层开采的可行性和必要性进行分析,通过开采上覆14号煤层,模拟下伏15号煤层的岩层位移和膨胀率等指标。研究结果表明:被保护层的膨胀率达到了3‰,满足《防治煤与瓦斯突出规定》中的相关规定;同时,被保护层所受应力变化和垮落情况符合《开采深陷学》中的相关规律。该研究为阜生煤业实施防突措施、巷道超前支护提供了合理的理论论证和技术支撑,并在一定程度保障了矿井安全生产。 展开更多
关键词 保护层开采 UDEC数值模拟 矿井动力灾害 岩层位移 膨胀率
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阜生煤业保护层开采UDEC数值模拟研究 预览
15
作者 宋明 《煤》 2017年第10期10-12,32共4页
以潞安集团阜生煤业保护层开采为研究背景,通过对阜生煤业工程概况和地质条件分析,采用UDEC数值模拟对开采上覆14号煤层作为保扩层的可行性和必要性进行研究,主要研究指标为下伏15号煤层的岩层位移和膨胀率等指标。结果表明:被保护层... 以潞安集团阜生煤业保护层开采为研究背景,通过对阜生煤业工程概况和地质条件分析,采用UDEC数值模拟对开采上覆14号煤层作为保扩层的可行性和必要性进行研究,主要研究指标为下伏15号煤层的岩层位移和膨胀率等指标。结果表明:被保护层的膨胀率达到了3‰,满足《防治煤与瓦斯突出规定》中的相关规定,可以达到较好的防突效果。该研究为阜生煤业实施上保护层开采作为防突措施的可行性提供了理论支撑,同时也保障了矿井安全生产。 展开更多
关键词 保护层开采 UDEC数值模拟 膨胀率
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5812综放工作面液压支架损坏和故障位置分析 预览 被引量:1
16
作者 李秀清 《煤》 2017年第4期18-20,24共4页
在综放开采过程中经常会出现液压支架损坏或故障。为分析倾斜工作面液压支架出现问题的位置,文章采用数值模拟实验和现场实测的方法对利民矿5812工作面的压力分布特征进行分析。结果显示:倾斜工作面下部位置的压力一直大于上部位置的... 在综放开采过程中经常会出现液压支架损坏或故障。为分析倾斜工作面液压支架出现问题的位置,文章采用数值模拟实验和现场实测的方法对利民矿5812工作面的压力分布特征进行分析。结果显示:倾斜工作面下部位置的压力一直大于上部位置的压力。对综放开采液压支架出现问题的位置进行统计分析,发现工作面下部出现问题的概率远大于上部液压支架出现问题的概率。综合分析得出,由于下部工作面液压支架承受的压力大,造成下部工作面液压支架出现损坏和故障的概率大。 展开更多
关键词 综放开采 液压支架 UDEC数直模拟 损坏和故障位置
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深部急斜特厚煤层水平分段综放面顶板控制技术研究 预览 被引量:1
17
作者 索永录 雷雨龙 +3 位作者 刘超 张铎严 王帅 刘颖凯 《中国煤炭》 北大核心 2017年第8期61-65,70共6页
针对红会一矿八采区大埋深、大倾角特厚煤层开采过程中采场矿压控制问题,以八采区水平分段综放工作面顶板煤岩稳定性控制为目标,采用UDEC数值模拟方法,分析了开采扰动下工作面顶板运移破断特征。研究表明:急斜特厚煤层在开采扰动影响下... 针对红会一矿八采区大埋深、大倾角特厚煤层开采过程中采场矿压控制问题,以八采区水平分段综放工作面顶板煤岩稳定性控制为目标,采用UDEC数值模拟方法,分析了开采扰动下工作面顶板运移破断特征。研究表明:急斜特厚煤层在开采扰动影响下,采区应力集中程度高,采场矿压控制问题突出,顶板变形特征呈倒三角状,煤壁易片帮,易诱发动力灾害。对顶板危险区域实施人工强制放顶后,煤层顶板发生切断现象,部分顶板发生垮落,直接顶充填采空区,顶板和冒落矸石有效的形成“垫层”,减小了开采过程中顶板冒落、离层对工作面安全的危害。研究结果对现场安全开采提供了科学依据。 展开更多
关键词 急倾斜厚煤层 综放工作面 顶板运移规律 顶板控制技术 UDEC数值模拟
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巨厚松散层下导水裂隙带高度预测试验探究 预览 被引量:4
18
作者 张安斌 赵健 +1 位作者 张鹏 王立杰 《中国煤炭》 北大核心 2016年第3期28-33,共6页
为了研究巨厚松散层下开采覆岩运移规律及导水裂隙带发育高度,选取谢桥矿1202(1)工作面为试验对象,采用经验公式预测、物理相似模拟试验和UDEC数值模拟分析三种方法进行了综合探究。研究结果表明:物理相似模拟和UDEC数值模拟能够反... 为了研究巨厚松散层下开采覆岩运移规律及导水裂隙带发育高度,选取谢桥矿1202(1)工作面为试验对象,采用经验公式预测、物理相似模拟试验和UDEC数值模拟分析三种方法进行了综合探究。研究结果表明:物理相似模拟和UDEC数值模拟能够反演上覆岩层垮落过程,且与"三下"规程计算公式得到的导水裂隙带高度具有较好的一致性,其范围为37.75~42.25 m;上覆巨厚松散层下冒落带和裂隙带能够明显的划分出来,且导水裂隙带范围呈"不对称梯形"状;结合岩层水体采动等级的划分,可适当提高1202(1)工作面的开采上限,提高资源回收率和经济效益。 展开更多
关键词 巨厚松散层 导水裂隙带 经验公式 相似模拟 UDEC数值模拟
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金宝屯煤矿N211综采工作面“两带”高度研究 预览
19
作者 陈胜伟 《陕西煤炭》 2016年第2期33-36,共4页
根据金宝屯煤矿综采工作面地质条件与开采条件,采用理论计算与数值模拟确定了工作面覆岩垮落带和裂隙带的发育高度。理论计算确定工作面垮落带发育高度为5.6~10.6 m,导水裂隙带高度为27.3~38.5 m。利用离散元UDEC模拟确定垮落带发育高度... 根据金宝屯煤矿综采工作面地质条件与开采条件,采用理论计算与数值模拟确定了工作面覆岩垮落带和裂隙带的发育高度。理论计算确定工作面垮落带发育高度为5.6~10.6 m,导水裂隙带高度为27.3~38.5 m。利用离散元UDEC模拟确定垮落带发育高度为11~12 m,导水裂隙带高度26~33 m。两种确定方法具有良好的一致性。 展开更多
关键词 垮落带 导水裂隙带 UDEC 数值模拟
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煤层钻孔周围应力分布规律的UDEC数值模拟 预览
20
作者 梁世忠 《山西焦煤科技》 2016年第4期11-14,19共5页
对煤层瓦斯钻孔周围应力分布规律进行分析,能够为确定合理的钻孔布置和瓦斯抽放参数提供依据。本文采用UDEC(通用的离散元程序)工程模拟软件对煤层钻孔应力场分布规律进行模拟分析,得出了煤层瓦斯钻孔周围最大、最小主应力的分布规律... 对煤层瓦斯钻孔周围应力分布规律进行分析,能够为确定合理的钻孔布置和瓦斯抽放参数提供依据。本文采用UDEC(通用的离散元程序)工程模拟软件对煤层钻孔应力场分布规律进行模拟分析,得出了煤层瓦斯钻孔周围最大、最小主应力的分布规律和变化规律,为煤矿瓦斯钻孔参数布置提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 煤层 钻孔 UDEC软件 瓦斯 数值模拟 应力
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