检索结果-内蒙古大学图书馆

煤矿安全 2016年第3期47卷 52-55页

作者：程志超高明仕权修才中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室江苏徐州221116 新疆大学地质与矿业工程学院新疆乌鲁木齐830046

针对高水平应力下巷道围岩变形量大、强烈底鼓等特征,基于两端固定梁力学模型,推导出引起底板变形破坏的临界水平压力公式,并引入底板变形破坏系数,说明在高水平应力下巷道更容易产生严重底鼓。在此基础上提出底板切槽卸压防底鼓原理,... 详细信息

针对高水平应力下巷道围岩变形量大、强烈底鼓等特征,基于两端固定梁力学模型,推导出引起底板变形破坏的临界水平压力公式,并引入底板变形破坏系数,说明在高水平应力下巷道更容易产生严重底鼓。在此基础上提出底板切槽卸压防底鼓原理,即通过切槽为巷道围岩变形提供一定的补偿空间,增大了其吸收变形能的能力,从而使巷道底鼓量减小。同时,以永煤集团城郊煤矿28采区轨道下山为数值模拟背景,利用FLAC3D建立巷道底板无卸压槽和巷道底板开卸压槽2种计算模型。模拟结果表明:当巷道处于高水平应力下时,底板卸压槽对底鼓的控制效果明显,对巷道顶板及两帮的不利影响相对较小。因此,在高水平应力下,巷道底板切槽技术能有效的防治底鼓。

关键词：高水平应力底鼓防治卸压槽底板变形破坏系数数值模拟

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断顶爆破防治冲击矿压技术体系及效果评价研究

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煤炭科学技术 2020年第1期48卷 24-32页

作者：窦林名阚吉亮李许伟齐燕军白金正刘明洪中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 托克逊县雨田煤业有限责任公司新疆吐鲁番838000

断顶爆破在坚硬顶板条件下的冲击矿压灾害防治中应用广泛。基于动静载叠加原理,理论分析了断顶爆破防治冲击矿压的作用机制,在对冲击危险预评估和冲击危险动态演化特点分析的基础上,揭示了冲击危险具有分时、分区和分级的"三分&qu... 详细信息

断顶爆破在坚硬顶板条件下的冲击矿压灾害防治中应用广泛。基于动静载叠加原理,理论分析了断顶爆破防治冲击矿压的作用机制,在对冲击危险预评估和冲击危险动态演化特点分析的基础上,揭示了冲击危险具有分时、分区和分级的"三分"特征,建立了分时、分区、分级断顶爆破防治冲击矿压技术体系,应用于坚硬顶板型冲击矿压防治工程实践,并通过采取理论计算、钻屑监测和微震监测手段进行断顶爆破效果评价。结果表明:爆破后形成的裂隙区贯通为连续的弱面是控制冲击矿压最重要的区域,断顶爆破能够减弱由于顶板瞬间破断或垮落释放的动载强度,降低上覆悬顶施加在煤体内的静载强度并促使煤体峰值应力向工作面前方转移,达到降低冲击矿压危险的目的;依据揭示的冲击危险分时、分区、分级的"三分"特征,建立了"开切眼倾向断顶爆破、临空煤柱侧走向断顶爆破、工作面内超前预裂爆破和及时解危断顶爆破"的分时分区分级断顶爆破防治冲击矿压技术体系,相应进行了断顶效果评价,其中开切眼倾向断顶爆破后工作面初次来压和周期来压阶段顶板聚集的能量分别降低72%和76%;临空煤柱侧断顶爆破后煤柱内钻屑值下降0.55 kg/m;工作面内预裂爆破区域在回采期间出现微震总能量、单日最大能量均明显降低,微震频次显著增加的整体规律,验证了分时分区分级断顶爆破技术体系对防治冲击矿压的有效性。

关键词：冲击矿压动静载断顶爆破效果评价

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基于动静载冲击地压危险叠加的综合预警方法

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采矿与安全工程学报 2020年第4期37卷 767-776页

作者：丛利曹安业周远宏王常彬陈凡董敬源谷雨黑龙江科技大学安全工程学院黑龙江哈尔滨150027 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室矿业工程学院江苏徐州221116 中国石油集团川庆钻探工程有限公司新疆分公司新疆巴州841000 新南威尔士大学矿物与能源工程学院新南威尔士州悉尼2052 上海大屯能源股份有限公司徐庄煤矿江苏徐州221611

冲击地压是在煤岩体内动静载叠加下超过其极限应力条件下诱发产生的,因此综合评价研究区域内动静载水平可高效评估其冲击危险程度。本文研究了矿震震动波传播过程中能量衰减特性,特别讨论了由大尺度破断引起的强矿震衰减特征,提出了以... 详细信息

冲击地压是在煤岩体内动静载叠加下超过其极限应力条件下诱发产生的,因此综合评价研究区域内动静载水平可高效评估其冲击危险程度。本文研究了矿震震动波传播过程中能量衰减特性,特别讨论了由大尺度破断引起的强矿震衰减特征,提出了以实时微震监测数据为基础的震动效应指数(SEI),用于定量评价矿震事件群对工作面附近煤岩体引起的动载扰动程度;将震动效应指数与震动波波速层析成像技术结合,基于动静载叠加原理建立了冲击危险性的综合预警方法及指标CAI。徐庄煤矿7197工作面工程应用表明:1)震动波波速层析成像结果可较准确评价由构造应力异常和工作面结构引起的静载应力集中,难以有效评估由动载引起的冲击危险性升高;2)震动效应指数描述了工作面回风巷侧和断层区域动载扰动引起冲击危险上升;3)综合预警指数CAI所反映的较高冲击危险性区域与强矿震分布及矿震活动集聚区域有较高程度吻合,验证了CAI评价指标的可靠性。论文研究可为冲击地压灾害监测预警提供依据及参考。

关键词：冲击地压微震实测动载扰动动静载叠加综合预警

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深部煤巷复合顶板冲击失稳机制及联控原理

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煤矿安全 2016年第6期47卷 198-201页

作者：刘亚明高明仕刘永红权修才中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 深部煤炭资源开采教育部重点实验室江苏徐州221116 新疆大学地质与矿业工程学院新疆乌鲁木齐830046 大同煤矿集团公司晋华宫煤矿山西大同037016

针对深部高静载及厚硬覆岩破断强动载作用下煤巷复合顶板冲击失稳问题,通过理论分析表明:复合顶板冲击失稳启动条件是岩梁承载、形变及储能能力大幅超限。顶板冲击失稳过程与"一横五纵"模式协同扩展的6条宏观主控裂隙密切相关... 详细信息

针对深部高静载及厚硬覆岩破断强动载作用下煤巷复合顶板冲击失稳问题,通过理论分析表明:复合顶板冲击失稳启动条件是岩梁承载、形变及储能能力大幅超限。顶板冲击失稳过程与"一横五纵"模式协同扩展的6条宏观主控裂隙密切相关,致使顶板进入"层间离层-岩梁开裂-动力震裂"的恶性循环甚至瞬间崩落。通过提前使用"顶部高强桁架锚索-顶角斜锚杆-跨中长锚索"进行结构性联控补强,可以抑制顶板冲击失稳。

关键词：深部煤巷复合顶板冲击地压主控裂隙离层

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深部无预掘通道停采空间顶板破裂特征

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煤矿安全 2016年第5期47卷 197-199,204页

作者：刘亚明刘永红高明仕中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 深部煤炭资源开采教育部重点实验室江苏徐州221116 大同煤矿集团公司晋华宫煤矿山西大同037016 新疆大学地质与矿业工程学院新疆乌鲁木齐830046

针对深部无预掘通道停采回撤空间冒顶及撤架事故,分析了停采空间直接顶与基本顶最危险的破裂形态。研究表明:扩帮与撤架对停采空间顶板产生持续扰动影响;强荷载下,直接顶呈现分区渐进破裂形态;中心区颈缩段贯穿后,直接顶极易形成块体滑... 详细信息

针对深部无预掘通道停采回撤空间冒顶及撤架事故,分析了停采空间直接顶与基本顶最危险的破裂形态。研究表明:扩帮与撤架对停采空间顶板产生持续扰动影响;强荷载下,直接顶呈现分区渐进破裂形态;中心区颈缩段贯穿后,直接顶极易形成块体滑冒结构;随支架不断回撤,基本顶易形成侧向回转结构而引发支架失稳;利用"小通道+掩护支架+间替抽撤"的撤架方式,可以限制顶板破裂。

关键词：停采空间冒顶直接顶破裂基本顶回转撤架方式

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弱胶结富水巷道合理支护技术研究

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煤炭科学技术 2016年第3期44卷 7-11页

作者：朱光亚李思超柏建彪王襄禹白宇徐矿集团哈密能源有限公司新疆哈密839000 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室江苏徐州221116

为了解决大南湖西五矿围岩胶结性差、顶板含水量大导致巷道支护困难的问题,采用现场实测与数值模拟相结合的方法,进行了现场锚固性能测试,分析了随顶板岩层含水量增加,采用架棚支护、锚杆支护和锚杆锚索联合支护3种支护方式时巷道围岩... 详细信息

为了解决大南湖西五矿围岩胶结性差、顶板含水量大导致巷道支护困难的问题,采用现场实测与数值模拟相结合的方法,进行了现场锚固性能测试,分析了随顶板岩层含水量增加,采用架棚支护、锚杆支护和锚杆锚索联合支护3种支护方式时巷道围岩变形规律和支护体受力特征。研究结果表明:在现场围岩条件下锚杆、锚索可以达到规定的拉拔力;顶板含水量较大时采用架棚支护围岩变形严重,梯形棚发生结构性失稳,而锚杆锚索联合支护可以有效减弱在水作用下锚杆轴向力的降低,大幅减小围岩变形。现场观测结果显示锚杆锚索联合支护围岩控制效果显著。

关键词：弱胶结围岩富水巷道合理支护方式围岩稳定性

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冲击地压矿井不同采动强度下的开采扰动特征及其产能

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煤炭学报 2021年第12期46卷 3781-3793页

作者：崔峰张廷辉来兴平王苏健陈建强钱德雨西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司陕西西安710070 国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830027 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

开采扰动是导致深部煤岩体发生变形、冲击、失稳的根本原因,而开采扰动特征与采动强度密切相关。进入深部开采后,冲击地压矿井数量随采动强度的增大而不断增多,研究冲击地压矿井不同采动强度下的开采扰动特征,进而根据采动煤岩力学响应... 详细信息

开采扰动是导致深部煤岩体发生变形、冲击、失稳的根本原因,而开采扰动特征与采动强度密切相关。进入深部开采后,冲击地压矿井数量随采动强度的增大而不断增多,研究冲击地压矿井不同采动强度下的开采扰动特征,进而根据采动煤岩力学响应特征确定合理的采动强度对冲击地压防控具有重要意义。以典型冲击地压矿区彬长矿区为例,利用数值模拟及理论分析根据不同采动强度下煤岩采动应力、能量释放及覆岩垮落结构特征,分析了不同推进速度、不同采厚下的开采扰动特征,评估了不同采动强度时采动煤体的冲击危险性,并探讨了开采扰动特征在矿井产能调控及开采方法优选等方面的应用。研究结果表明:(1)煤炭年产量与冲击地压矿井数量呈正比例关系,且深部矿井发生冲击地压的可能性明显高于浅部矿井;(2)整层开采的顶底板应力、超前支承压力及冲击危险性均大于分层开采,且前者存在明显的应变能峰值前移现象;(3)工作面采厚增加将会引起关键块的回转角及断裂度增大,提高了滑落失稳及回转失稳的可能性,推进速度加快将会提高回转失稳的可能性,更易诱发上覆岩层破断及能量大量释放,从而提高冲击危险性;(4)揭示了不同采动强度下的深埋煤层工作面的开采扰动特征,提出了根据不同采动强度下的开采扰动特征反向确定矿井合理的采动强度,进而确定矿井产能的方法,并基于开采扰动特征优选了孟村煤矿开采方法,为指导矿井冲击地压灾害防治提供了科学依据。

关键词：采动强度开采扰动冲击地压矿井产能深部开采

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半煤岩软底巷道底鼓综合治理技术

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煤矿安全 2013年第11期44卷 78-81页

作者：杨小朋谢小平刘晓宁神华新疆能源有限责任公司屯宝煤矿新疆昌吉831114 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室江苏徐州221116

基于某矿复杂水文地质条件下半煤岩软底轨道大巷底鼓变形导致支护失效的问题,运用现场实测、数值模拟和理论分析相结合的方法,研究了复杂水文地质条件下半煤岩软底轨道大巷变形破坏的机理,提出了复杂水文地质条件下半煤岩软底轨道大巷... 详细信息

基于某矿复杂水文地质条件下半煤岩软底轨道大巷底鼓变形导致支护失效的问题,运用现场实测、数值模拟和理论分析相结合的方法,研究了复杂水文地质条件下半煤岩软底轨道大巷变形破坏的机理,提出了复杂水文地质条件下半煤岩软底轨道大巷的支护对策,确定采用锚网索喷+锚注+混凝土反拱联合支护技术,并确定了联合支护的参数和工艺。

关键词：半煤岩软底巷道底鼓数值模拟反底拱锚注

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顶板岩石失稳破坏电位临界慢化特征实验研究

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工矿自动化 2018年第9期44卷 26-31页

作者：张昕李忠辉钮月魏洋程富起王佳丽中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 新疆工程学院安全科学与工程学院新疆乌鲁木齐830023 新郑煤电有限责任公司河南郑州451100

为研究顶板岩石失稳破坏过程中表面电位信号的临界慢化特征,对顶板岩样进行了受载破坏实验,测试并采集了岩样受载过程中的表面电位信号。运用临界慢化理论计算并分析了电位信号-时间序列的方差和自相关系数。结果表明,岩样受载破坏过程... 详细信息

为研究顶板岩石失稳破坏过程中表面电位信号的临界慢化特征,对顶板岩样进行了受载破坏实验,测试并采集了岩样受载过程中的表面电位信号。运用临界慢化理论计算并分析了电位信号-时间序列的方差和自相关系数。结果表明,岩样受载破坏过程中的表面电位变化与载荷及应变具有良好的对应关系;岩样受载过程中的表面电位信号存在临界慢化现象,电位信号的方差和自相关系数在岩样主破裂前均出现了急剧增大并持续增加的趋势,可作为预示岩样破坏的前兆信号;不同的窗口长度、滞后步长对表征电位信号临界慢化现象的自相关系数、方差的稳定性及变化趋势有影响;方差相比于自相关系数,更能有效预示岩样趋于失稳破坏的临界点。

关键词：顶板岩石失稳破坏临界点表面电位临界慢化特征前兆信号

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“双硬”煤层综放面沿空掘巷煤柱多尺度强度与控制研究

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煤炭技术 2023年第10期42卷 63-68页

作者：单成方戚盛名谢国良秦剑云李亚锋黄鹏张强任国辉库车县榆树岭煤矿有限责任公司新疆库车842000 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室江苏徐州221116

通过实验测试,分析了不同高径比煤样试件所受载荷,得出了不同高径比煤样试件对应的抗压强度峰值拟合公式;基于榆树岭煤矿110505工作面巷道掘进具体采矿地质条件,建立了FLAC3D数值分析模型,研究了不同高宽比下煤柱内部应力、塑性区以及... 详细信息

通过实验测试,分析了不同高径比煤样试件所受载荷,得出了不同高径比煤样试件对应的抗压强度峰值拟合公式;基于榆树岭煤矿110505工作面巷道掘进具体采矿地质条件,建立了FLAC3D数值分析模型,研究了不同高宽比下煤柱内部应力、塑性区以及巷道围岩的变形规律。研究结果表明:随着煤柱高宽比增大,煤柱破坏阶段的峰值强度逐渐减小,当煤柱高宽比分别为0.26、0.31、0.43、0.85、1.70时,煤柱破坏峰值强度分别为63.26、56.50、47.32、37.70、30.03 MPa;通过对强度校核公式拟合后,确定了不同宽高比煤柱极限载荷,综合考虑矿井的经济效益,确定110505工作面与110503工作面间区段煤柱宽度为4 m。现场实测榆树岭煤矿110505巷道煤柱内部应力整体较小,应力集中系数较小,工作面掘进期间巷道整体变形较小,说明了煤柱留设宽度的合理性。

关键词：煤柱留设极限载荷围岩变形

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