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采动岩体的关键层理论研究新进展 被引量：106
1
作者 缪协兴 钱鸣高 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期25-29,共5页
在分析关键层理论的基本原理的基础上，详细介绍了有关关键层复合效应对采场矿压与岩层移动的影响，以及综述了关键层理论在采场矿压控制、岩层移动与地表沉陷控制和煤层瓦斯抽放等应用研究方面的最新进展．
关键词 采动岩体 关键层理论 复合效应 岩层移动 控制
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岩层控制关键层理论的应用研究与实践 被引量：56
2
作者 许家林 钱鸣高 《中国矿业》 北大核心 2001年第6期54-56,共3页
介绍了岩层控制关键层理论的基本概念 ,对关键层理论在采场矿压控制、卸压瓦斯抽放、底板突水防治。
关键词 关键层理论 卸压瓦斯抽放 离层注浆 采煤方法 突水 建筑物下采煤
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关键层理论在开采沉陷中的应用现状与进展 被引量：13
3
作者 陈超 胡振琪 《矿业科学学报》 2017年第3期209-218,共10页
在简述关键层理论的产生背景、发展历程与应用现状的基础上,分析了关键层理论应用于开采沉陷研究的必要性,重点介绍了关键层理论在开采沉陷研究(关键层对地表沉陷的影响、开采沉陷预计、采动地裂缝、地表减沉与采空区稳定性评价等)中的... 在简述关键层理论的产生背景、发展历程与应用现状的基础上,分析了关键层理论应用于开采沉陷研究的必要性,重点介绍了关键层理论在开采沉陷研究(关键层对地表沉陷的影响、开采沉陷预计、采动地裂缝、地表减沉与采空区稳定性评价等)中的应用现状与进展。分析表明,将关键层理论应用于开采沉陷有助于研究地表沉陷动态过程与采动地裂缝形成机理,并提高沉陷预计精度及地表减沉效果。同时,还讨论了现有研究的不足,进而提出今后的研究方向与待解决的问题。 展开更多
关键词 关键层理论 开采沉陷 沉陷预计 地裂缝 地表减沉
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基于关键层理论的保水开采技术 被引量：2
4
作者 王维 王宏伟 敬毅 《露天采矿技术》 CAS 2009年第2期23-25,共3页
随着我国煤炭开采规模越来越大,引起的水资源破坏问题越来越突出,极大的阻碍了环境与社会经济的协调发展。在这种情况下基于关键层理论的保水开采技术的提出为解决这一实际问题提供了可靠的依据,并在实践中取得了很好的效果。本文就相... 随着我国煤炭开采规模越来越大,引起的水资源破坏问题越来越突出,极大的阻碍了环境与社会经济的协调发展。在这种情况下基于关键层理论的保水开采技术的提出为解决这一实际问题提供了可靠的依据,并在实践中取得了很好的效果。本文就相关概念作了介绍,建立了关键层简要模型,并对关键层的影响作了简要分析。 展开更多
关键词 保水开采 关键层理论 绿色开采 影响分析 应用
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《岩层控制的关键层理论》书评
5
作者 石平五 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期2122-2122,共1页
关键词 《岩层控制的关键层理论》 书评 采矿 岩层控制 瓦斯运移
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煤矿绿色开采技术研究的理论新平台——评《岩层控制的关键层理论》
6
作者 姜华 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期610-610,共1页
由钱鸣高、缪协兴、许家林、茅献彪等撰写的《岩层控制的关键层理论》一书已由中国矿业大学出版社于2003年出版.该书全面系统总结了岩层控制的关键层理论与实践成果.内容包括:关键层理论的提出、基本概念及判别方法;在理论上阐明了关键... 由钱鸣高、缪协兴、许家林、茅献彪等撰写的《岩层控制的关键层理论》一书已由中国矿业大学出版社于2003年出版.该书全面系统总结了岩层控制的关键层理论与实践成果.内容包括:关键层理论的提出、基本概念及判别方法;在理论上阐明了关键层上的载荷分布规律、关键层的破断规律及其复合效应;同时也分析了关键层破断后形成的结构力学模型及其"S-R"稳定判据,以及关键层运动对采场矿压显现、覆岩移动与地表沉陷及采动裂隙场分布的影响;总结了关键层理论在矿山压力与岩层控制、开采沉陷控制、卸压瓦斯抽放及底板突水防治等方面的工程应用. 展开更多
关键词 岩层控制 关键层理论 绿色开采 煤矿经济
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《岩层控制的关键层理论》书评
7
作者 朱德仁 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期207-207,共1页
随着对岩层控制科学研究的不断深入，在已有上覆岩层“砌体梁”结构理论的基础上，中国工程院院士钱鸣高教授进一步提出了岩层控制的关键层理论，其学术思想是：由于成岩时间及矿物成分不同，煤系地层形成了厚度不等、强度不同的多层岩... 随着对岩层控制科学研究的不断深入，在已有上覆岩层“砌体梁”结构理论的基础上，中国工程院院士钱鸣高教授进一步提出了岩层控制的关键层理论，其学术思想是：由于成岩时间及矿物成分不同，煤系地层形成了厚度不等、强度不同的多层岩层，其中煤层上方岩层中一层至数层厚硬岩层在覆岩活动中起主要的控制作用，称为关键层。为了弄清开采时由下往上传递的岩层移动过程， 展开更多
关键词 《岩层控制的关键层理论》 书评 学术思想 煤炭工业
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基于关键层理论的地表偏态下沉影响因素分析 被引量：17
8
作者 于秋鸽 张华兴 +1 位作者 邓伟男 邹友平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1322-1327,共6页
将工作面上覆岩层分为关键层下部软弱岩层、关键层、松散层3部分,根据关键层理论建立了地表偏态下沉模型。通过引入地表下沉偏态程度分析了各种因素对地表偏态下沉的影响并利用数值模拟分析了松散层厚度对地表偏态下沉的作用。研究结果... 将工作面上覆岩层分为关键层下部软弱岩层、关键层、松散层3部分,根据关键层理论建立了地表偏态下沉模型。通过引入地表下沉偏态程度分析了各种因素对地表偏态下沉的影响并利用数值模拟分析了松散层厚度对地表偏态下沉的作用。研究结果表明:(1)关键层下部岩层碎胀系数越小,偏态程度越明显;关键层距煤层顶板高度越小,偏态程度越明显;煤层厚度越大,偏态程度越明显;当采空区长度达到一定值后,偏态程度不随采空区长度的增加发生改变;关键块平均长度越大,偏态程度越明显;松散层厚度越大,偏态程度越明显。(2)松散层厚度的增加只可以使地表下沉具有连续性,但不会抵消地表下沉的偏态程度。 展开更多
关键词 地表偏态下沉 关键层理论 影响因素 碎胀系数 关键块平均长度 松散层厚度
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基于关键层理论的条带开采优化设计 被引量：3
9
作者 冀晓东 邹永洺 +1 位作者 程远伟 王明 《煤炭科技》 2011年第2期46-47,共2页
针对崔家寨煤矿建筑物下滞留大量煤炭资源的问题,基于关键层理论,结合矿区煤层的地质条件,采用理论分析、数值模拟方法,提出条带开采方案,并依据采宽对地表变形的影响对方案进行了优化。
关键词 关键层理论 条带开采 支撑煤柱
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基于关键层理论的岩层变形数值模拟
10
作者 杜文龙 谢裕江 《甘肃科技》 2012年第6期27-30,共4页
基于关键层理论,应用Ansys10.0软件分析采动影响下覆岩变形的动态发展过程。数值模拟再现了上覆岩层弯曲、沉降的变化以及采动工作面推进过程中逐步演化的应力场和应变场。模拟结果初步揭示了覆岩变形机理,指出了覆岩的变形特征受分步... 基于关键层理论,应用Ansys10.0软件分析采动影响下覆岩变形的动态发展过程。数值模拟再现了上覆岩层弯曲、沉降的变化以及采动工作面推进过程中逐步演化的应力场和应变场。模拟结果初步揭示了覆岩变形机理,指出了覆岩的变形特征受分步开挖引起的应力重新分布及损伤积累的影响。 展开更多
关键词 关键层理论 数值模拟 应力分布
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双低位亚关键层破断能量聚散及控制研究
11
作者 巴玉龙 曹民远 +1 位作者 刘明 徐源山 《煤炭工程》 北大核心 2023年第7期89-93,共5页
为研究综放工作面巷道围岩变形和能量聚散的关系,以屯宝煤矿WII02040501综放工作面为工程背景,通过理论分析、现场监测和工程验证相结合的方法,开展了工作面顶板关键层分析,计算了不同层位关键层释放能量传递至工作面特征规律,研究了工... 为研究综放工作面巷道围岩变形和能量聚散的关系,以屯宝煤矿WII02040501综放工作面为工程背景,通过理论分析、现场监测和工程验证相结合的方法,开展了工作面顶板关键层分析,计算了不同层位关键层释放能量传递至工作面特征规律,研究了工作面回采期间微震分布规律,开展了顶板切顶工程实践和效果检验。研究表明:WII02040501综放工作面顶板存在6个亚关键层和1个主关键层,微震事件主要分布于煤层上覆100 m范围,104J能级及以上微震事件分布在上覆50 m范围,计算得到2个亚关键层破断传递至工作面的弹性能分别为7.80×107J和3.13×10^(5)J,综合判识距离工作面近的2个亚关键层为诱冲关键层,设计工作面切顶爆破方案并开展工程实践,微震事件分析及周期来压步距分析表明围岩应力降低、来压步距有效降低,巷道变形量得到有效控制,实现了工作面安全生产。 展开更多
关键词 缓倾斜煤层 砌体梁理论 冲击地压 岩层控制 关键层理论 切顶卸压 临界能量
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关键层破断对地表移动变形超前影响的机理研究
12
作者 孙庆先 陈清通 +1 位作者 李宏杰 牟义 《煤炭工程》 北大核心 2023年第2期105-109,共5页
探讨了地表移动变形超前影响的本质,揭示了关键层破断对地表移动变形超前影响的机理。基于关键层理论进行地表移动变形超前影响机理分析,通过分析神东矿区钻孔内部位移监测记录、物理相似模拟试验成果及综采工作面矿压显现规律、地表沉... 探讨了地表移动变形超前影响的本质,揭示了关键层破断对地表移动变形超前影响的机理。基于关键层理论进行地表移动变形超前影响机理分析,通过分析神东矿区钻孔内部位移监测记录、物理相似模拟试验成果及综采工作面矿压显现规律、地表沉陷观测记录等,研究关键层破断与超前影响距(角)周期性变化之间的关系。研究结果表明:超前影响距(角)不是一成不变的常量,而是周期性变化的变量;原创性提出超前影响距最大值和最小值之差与工作面周期来压步距大致相等的新观点;实例证明新观点是科学可靠的。为探索实现采场来压与地表移动变形的有机统一提供了新的技术思想。 展开更多
关键词 开采沉陷 关键层理论 超前影响 关键层破断 周期来压步距
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采场覆岩厚关键层破断与冒落规律分析 被引量：105
13
作者 缪协兴 陈荣华 +1 位作者 浦海 钱鸣高 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1289-1295,共7页
具有良好分层性的采场覆岩破断规律已被基本掌握,但对于厚关键层(特厚层砂岩老顶)覆岩的采场矿压规律还需深入研究。运用岩体破裂过程分析系统,结合某矿区实际覆岩构造特征,分析了具有厚关键层的采场覆岩的破断与冒落规律。研究表明:厚... 具有良好分层性的采场覆岩破断规律已被基本掌握,但对于厚关键层(特厚层砂岩老顶)覆岩的采场矿压规律还需深入研究。运用岩体破裂过程分析系统,结合某矿区实际覆岩构造特征,分析了具有厚关键层的采场覆岩的破断与冒落规律。研究表明:厚关键层的破断、垮落规律与长梁(或薄板)矿压理论存在根本差异,其初次破断与冒落形态为拱形,周期破断与冒落呈不等长的短块状。厚关键层来压具有多样性和随机性,不同形式的采场来压对支架的作用不同,大块滑落失稳对采场支架的威胁最大,对采场矿压控制提出了严峻的挑战。该研究成果为实际采矿设计与矿压控制提供了理论依据。 展开更多
关键词 采矿工程 厚关键层 关键层理论 破断分析 采场矿压
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采场上覆关键层运移的模拟实验检测 被引量：19
14
作者 柴敬 汪志力 +3 位作者 刘文岗 张渤 李毅 袁强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期35-41,共7页
在传统矿山压力理论的基础上,用光纤Bragg光栅传感器研究采场上覆关键层运移过程中的内部应变。以某煤矿30101综采工作面为对象,实验室模拟工作面上覆岩层变形的过程,在3 m平面模型上使用4个光纤Bragg光栅传感器,制作了3 000 mm×1 ... 在传统矿山压力理论的基础上,用光纤Bragg光栅传感器研究采场上覆关键层运移过程中的内部应变。以某煤矿30101综采工作面为对象,实验室模拟工作面上覆岩层变形的过程,在3 m平面模型上使用4个光纤Bragg光栅传感器,制作了3 000 mm×1 340 mm×200 mm的相似材料模型,几何相似比1∶100,同时在关键层的位置布置2条全站仪测线。实验表明,光纤光栅传感器监测出了关键层的初次垮落、周期性垮落过程,关键层初次破断时光纤光栅传感器波长漂移量曲线呈尖峰状,周期性破断时光纤光栅传感器波长漂移量曲线呈高原状,有一个持续的时间。30101工作面顶板初次垮落及周期来压步距分别在48.5~51.7 m与10.4~20.8 m,实验与现场矿压观测结果基本一致。实验实现了上覆关键层所受载荷的实时监测,载荷变化符合指数余弦函数规律。 展开更多
关键词 矿山压力理论 关键层理论 光纤BRAGG光栅传感器 关键层所受载荷 检测
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采动覆岩中关键层的破断规律研究 被引量：76
15
作者 茅献彪 缪协兴 钱鸣高 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期39-42,共4页
介绍了采动覆岩中关键层上的载荷和支承压力分布随覆岩分层的几何和力学特性变化的规律，具体分析了关键层内的极限应力与软弱夹层厚度及坚硬岩层厚度的关系，并由关键层断裂的先后次序，说明了主关键层和亚关键层的辩证关系，并且揭示... 介绍了采动覆岩中关键层上的载荷和支承压力分布随覆岩分层的几何和力学特性变化的规律，具体分析了关键层内的极限应力与软弱夹层厚度及坚硬岩层厚度的关系，并由关键层断裂的先后次序，说明了主关键层和亚关键层的辩证关系，并且揭示了坚硬岩层与坚硬岩层之间的复合效应． 展开更多
关键词 采动岩体 关键层理论 有限元法 支承压力
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相邻亚关键层破断对采场来压的影响分析 被引量：7
16
作者 陈荣华 浦海 +1 位作者 缪协兴 钱鸣高 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期257-259,共3页
采用具有2层亚关键层的采场矿压模型,通过力学分析,给出相邻亚关键层破断对采场来压步距影响的计算公式,并用具体算例及其数值模拟说明了相邻亚关键层破断与采场矿压所受影响间的相互关系.
关键词 亚关键层 采场矿压 关键层理论
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煤矿采场岩层运动与控制研究进展--纪念钱鸣高院士“砌体梁”理论40年 被引量：8
17
作者 王家臣 许家林 +1 位作者 杨胜利 王兆会 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期80-94,共15页
自1982年钱鸣高院士提出的“砌体梁”理论得到国际公认以来,煤矿采场矿山压力研究实现从定性假说到定量理论的跨越式发展。40年来,我国的采场岩层运动与控制研究已形成较系统的理论与技术体系,服务于煤炭安全、高效、绿色开采。以“砌... 自1982年钱鸣高院士提出的“砌体梁”理论得到国际公认以来,煤矿采场矿山压力研究实现从定性假说到定量理论的跨越式发展。40年来,我国的采场岩层运动与控制研究已形成较系统的理论与技术体系,服务于煤炭安全、高效、绿色开采。以“砌体梁”理论学术思想为主线,综述了我国煤矿采场岩层运动与控制研究进展,并提出了今后需要发展的研究方向。“砌体梁”理论采用“梁”“薄板”模型分析基本顶破断规律,揭示了顶板断裂线位于采场煤壁前方;煤壁和矸石支撑下基本顶破断岩块回转挤压,咬合形成“砌体梁”结构;发现了“砌体梁”结构的滑落(S)失稳和回转变形(R)失稳模式,建立了S-R失稳的力学条件,提出了基于“砌体梁”结构平衡的顶板压力计算方法,首次实现了支架-围岩关系的定量分析。“砌体梁”结构采场矿山压力力学模型突破了传统定性假说,为保障煤矿的安全和高产高效作出了历史性贡献。“砌体梁”理论指导煤矿采场顶板控制取得系列进展,如支架-围岩三耦合关系、顶板动载荷模型、支架阻力确定的二元准则、中厚板模型、大空间采场远-近场模型等。在“砌体梁”理论的基础上,钱鸣高院士于20世纪90年代中期提出了关键层理论,建立了下至采场、上至地表全覆岩运动过程的力学联系,实现了采场矿压、岩层移动和地表沉陷研究的统一。“砌体梁”理论与关键层理论指导了我国煤矿采场矿山压力与岩层控制研究,在采场矿压控制、覆岩裂隙分布、采动应力分布、岩层移动与开采沉陷等方面取得重要成果,为煤炭绿色开采与科学采矿奠定了基础。岩层运动与控制理论的进一步发展需集中到岩层运动统一场理论,基于采动岩层控制的灾害防治与减损技术,复杂条件岩层运动规律,岩层运动可视化技术和智能岩层控制技术等方面。 展开更多
关键词 岩层运动 “砌体梁”理论 关键层理论 岩层控制 采场
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公乌素矿1604工作面覆岩关键层的判定及分析
18
作者 徐国华 张金山 +1 位作者 马猛 吴国良 《山西焦煤科技》 2013年第3期49-52,共4页
综放工作面上覆岩层中的关键层位置及破断距的确定对控制工作面的矿山压力有重要的作用。以公乌素1604超长综放工作面的上覆岩层为研究对象,采用钱鸣高院士的关键层理论,对工作面上覆岩层的载荷量与破断距进行计算研究。研究结果表明,1... 综放工作面上覆岩层中的关键层位置及破断距的确定对控制工作面的矿山压力有重要的作用。以公乌素1604超长综放工作面的上覆岩层为研究对象,采用钱鸣高院士的关键层理论,对工作面上覆岩层的载荷量与破断距进行计算研究。研究结果表明,1604工作面上覆岩层中的C2、C7、C11～13、C16～18为单一或组合硬岩层,其中距煤层顶板20.75 m厚为12.65 m、破断距为31.2 m的复合岩层C11～13为亚关键层,距煤层顶板40.59 m厚为13.2 m、破断距为36.7 m以细粒砂岩为主的复合岩层C16～18为主关键层。关键层及破断距的确定将对1604综放工作面顶板的管理有着一定的指导意义。 展开更多
关键词 上覆岩层 关键层理论 破断分析
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岩层移动理论与力学模型及其展望 被引量：38
19
作者 左建平 孙运江 +1 位作者 文金浩 李政岱 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第1期1-11,87,共12页
随着社会对开采沉陷与生态环境问题日益重视,"科学采矿"势在必行。面对新形势,需要在学习前人研究成果的基础上,进行更系统、深入的研究。首先系统总结了国内外垮落法和充填法处理采空区2种情况下的岩层移动理论、优缺点及其... 随着社会对开采沉陷与生态环境问题日益重视,"科学采矿"势在必行。面对新形势,需要在学习前人研究成果的基础上,进行更系统、深入的研究。首先系统总结了国内外垮落法和充填法处理采空区2种情况下的岩层移动理论、优缺点及其适应条件等,重点阐述了关键层理论在岩层移动方面发挥的重要作用。基于采动岩体力学,系统分析了基本顶断裂位置和断裂步距"正态分布"变化的原因。基于采动岩层破断移动的全过程分析和前人的研究成果,提出了充分采动覆岩整体移动的"类双曲线"模型,认为岩层"类双曲线"的焦点位于主关键层位置,该模型通过关键层把砌体梁理论及地表沉陷理论有机联系起来,描述了煤层上覆岩层整体移动规律,是关键层理论的继承和发展。 展开更多
关键词 岩层移动 采动岩体力学 砌体梁 关键层理论 “类双曲线”模型
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突变理论在开采沉陷中应用 被引量：1
20
作者 尹光志 王登科 黄滚 《矿山压力与顶板管理》 北大核心 2005年第4期94-96,共3页
本文应用突变理论对采动覆岩中存在的关键层力学模型进行了分析,并建立尖点突变模型导出了系统势能表达式。定量地分析了关键层失稳时的下沉量以及关键层的失稳条件,具有工程应用价值。
关键词 开采沉陷 关键层理论 突变理论 尖点突变模型
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