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柱状聚能药管聚能罩角度对煤层爆破增透效果试验研究 被引量:5
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作者 杨帅 刘泽功 +3 位作者 张健玉 傅师贵 乔国栋 张鑫 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期129-138,共10页
为解决传统预裂爆破煤体裂隙无序扩展导致增透效果不佳的问题,开展了聚能爆破药管不同聚能罩张开角度对煤层增透效果影响研究。通过建立聚能罩微元闭合理论模型,分析了随着聚能罩角度减少时形成聚能射流的速度和质量变化;以此为基础对... 为解决传统预裂爆破煤体裂隙无序扩展导致增透效果不佳的问题,开展了聚能爆破药管不同聚能罩张开角度对煤层增透效果影响研究。通过建立聚能罩微元闭合理论模型,分析了随着聚能罩角度减少时形成聚能射流的速度和质量变化;以此为基础对聚能爆破增透机制进行了分析。在实验室搭建了可从煤体宏观裂纹和应变数据多角度对试验模型进行分析的双向加载气固耦合爆破相似模拟试验系统,对含瓦斯煤体试块进行普通爆破和不同聚能张开角爆破模拟对比试验。结果表明,使用聚能药包相较于普通爆破能够有效引导裂纹在聚能罩开口方向上定向发育;随着聚能罩角度减少,聚能爆破后形成的裂纹在聚能方向上更加平滑,裂纹宽度也随之增加,试块剖面更加平整;根据超动态应变仪反演结果,1号测点60°、80°和100°聚能爆破的压应力峰值分别为普通爆破的1.52倍,1.26倍和1.08倍,且60°聚能爆破到达应力峰值的时间最短,表明随着聚能罩开口的减小,聚能方向上能量集中现象越明显。通过ANSYS/LS-DYNA软件对4种不同角度的聚能爆破进行对比分析。模拟结果中60°聚能爆破初始形成的聚能射流有效应力最大,聚能方向产生的裂纹最长。试验和模拟结果表明通过使用60°聚能药包可得到更好的爆破效果,研究成果对松软高瓦斯煤层聚能爆破增透有一定的参考意义。 展开更多
关键词 煤层增透 聚能爆破 聚能罩角度 裂纹扩展
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深部高瓦斯煤层爆破致裂增透裂纹扩展规律研究 被引量:1
2
作者 张鑫 刘泽功 +4 位作者 张健玉 傅师贵 乔国栋 杨帅 常帅 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期89-100,共12页
针对深部高瓦斯煤层在地应力作用下爆破增透时裂纹扩展规律尚不明确的问题,首先根据爆破应力波的传播和叠加,从理论上分析了地应力和爆破荷载耦合作用下炮孔周围的应力分布规律;然后通过室内试验研究了不同地应力条件下单孔爆破裂纹扩... 针对深部高瓦斯煤层在地应力作用下爆破增透时裂纹扩展规律尚不明确的问题,首先根据爆破应力波的传播和叠加,从理论上分析了地应力和爆破荷载耦合作用下炮孔周围的应力分布规律;然后通过室内试验研究了不同地应力条件下单孔爆破裂纹扩展特征,在此基础上,对不同侧压系数下双孔爆破裂纹扩展机理以及贯通过程进行数值模拟研究,并结合ImageJ图像识别软件和LS-Pre-Post软件,以裂纹密度和扩展长度为量化指标表征地应力对裂纹发育程度的影响;最后根据室内试验和数值模拟研究结果,给出考虑地应力影响下的煤层爆破致裂增透爆破孔布置方案建议。单孔爆破室内试验结果表明:地应力可以减小爆破荷载引起的拉应力,从而抑制裂纹扩展;在非静水地应力条件下,与较大主应力方向正交的拉应力受到削弱,导致该方向的裂纹扩展受到抑制,使裂纹优先向高应力方向扩展;双孔爆破数值模拟研究结果表明:侧压系数不为1时,爆生裂纹扩展呈现出方向性,主裂纹倾向于向较高地应力方向扩展,造成爆破裂纹区域呈椭圆形,长轴和较大地应力方向一致。根据室内试验和数值计算结果,在深部煤层进行爆破致裂增透时,宜沿较大地应力方向钻孔,有利于提高爆破致裂增透效果。研究成果对深部高瓦斯煤层爆破增透时了解裂纹扩展机理以及优化炮孔布置方案具有指导意义。 展开更多
关键词 高瓦斯煤层 地应力 裂纹扩展 裂隙区范围 爆破增透
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深部高瓦斯低渗煤层定向聚能爆破裂纹扩展规律试验研究
3
作者 张鑫 刘泽功 +4 位作者 高魁 张健玉 傅师贵 乔国栋 杨帅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期217-226,共10页
针对深部高瓦斯低渗煤层爆破增透时爆破有效致裂范围较小,爆破能量利用率低的问题,首先根据爆破应力波的传播和叠加,从理论上分析了地应力和爆破荷载耦合作用下炮孔周围的应力分布规律;然后利用自主搭建的爆破试验平台进行了有无地应力... 针对深部高瓦斯低渗煤层爆破增透时爆破有效致裂范围较小,爆破能量利用率低的问题,首先根据爆破应力波的传播和叠加,从理论上分析了地应力和爆破荷载耦合作用下炮孔周围的应力分布规律;然后利用自主搭建的爆破试验平台进行了有无地应力普通爆破及地应力下不同聚能方向爆破试验研究;最后将爆破后4组试块的裂纹扩展及应力发展规律分别进行对比分析,得出爆生裂纹的扩展规律以及应力峰值的涨幅关系。研究结果表明,在裂纹扩展方面,地应力的存在对煤岩体普通爆破裂纹的扩展起抑制作用,整体裂纹扩展范围较小且呈椭圆形分布;聚能方向与水平较大主应力方向一致时,有利于定向裂纹的扩展,整体裂纹扩展范围较大;聚能方向与竖直较小主应力方向一致时,在爆破初期因聚能效应裂纹沿聚能方向扩展,在裂纹扩展后期,受地应力影响垂直方向上煤岩体受到的切向压应力较大,制约了定向裂纹的扩展,整体裂纹扩展范围较小。应力传播方面,在无地应力与加载地应力普通爆破情况下,爆破孔周围应力呈下降趋势,最高降幅达39.1%;地应力下水平方向聚能爆破相对于普通爆破时,聚能方向的应力峰值提高了72.2%。研究成果运用于深部高瓦斯低渗煤层爆破中,可以有效提高爆破能量利用率和裂纹扩展范围,对瓦斯解吸具有积极意义。 展开更多
关键词 地应力 聚能爆破 爆炸应力波 裂纹扩展范围 损伤特征
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爆炸荷载作用下深部煤体损伤特征试验研究
4
作者 杨帅 刘泽功 +4 位作者 张健玉 傅师贵 乔国栋 张鑫 常帅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期276-286,共11页
为研究深部地应力影响下爆破后煤体的损伤情况及裂纹扩展规律,建立了地应力下煤体损伤模型和爆破孔环向应力分布规律。通过相似模拟试验和数值模拟与分形维数相结合的方法,探讨了地应力作用下煤体爆破后裂纹扩展规律。理论分析表明,炮... 为研究深部地应力影响下爆破后煤体的损伤情况及裂纹扩展规律,建立了地应力下煤体损伤模型和爆破孔环向应力分布规律。通过相似模拟试验和数值模拟与分形维数相结合的方法,探讨了地应力作用下煤体爆破后裂纹扩展规律。理论分析表明,炮孔受地应力的影响会发生二次应力分布;在双向等压条件下,裂纹沿偏离主应力方向45°发展,在双向异压条件下,裂纹朝与主应力角度为θ(θ=arctan(σ_(x)/σ_(y)))方向发展。对比四组相似模拟试验:相对于无地应力条件下,3组对照试验各测点的应力大小和动载作用时间均减少,证明地应力对煤体爆破后的裂纹扩展起抑制作用;煤体裂纹会朝最大主应力方向扩展,最小地应力方向裂纹长度会随着应力差的增大而减小。通过ANSYS/LS-DYNA软件建立了三维煤体模型对不同地应力条件下进行了爆破模拟,模拟结果表明:平行于最大主应力方向的裂纹发育受到促进作用,而垂直于最大主应力方向的裂纹则会受到抑制。同时,通过线性拟合得到损伤量w和分形维数D之间的函数关系,建立了w=5.4381D10.45381的煤体损伤预测模型。 展开更多
关键词 煤体爆破 地应力 数值模拟 分形维数 裂纹扩展
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高位巷道抽放采空区瓦斯实践 被引量:27
5
作者 刘泽功 戴广龙 +4 位作者 石必明 卢平 袁亮 李平 刘林 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2001年第12期10-13,共4页
分析了沿开采煤层顶板走向方向布置高位巷道抽放瓦斯的基本原理及煤层顶板覆岩采动裂隙分布特征。通过 - 60 2mE2 C13 工作面高位巷道抽放瓦斯试验 ,论述了高位巷道抽放采空区瓦斯的关键技术和高位巷道布置原则 。
关键词 煤层 高位巷道 瓦斯抽放 采空区 布置方式
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松软煤层固化防突技术与实践 被引量:7
6
作者 刘泽功 孙家斌 李伟 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1998年第3期33-35,共3页
煤岩体的化学固化是掘进巷道揭穿松软煤层时防止煤与瓦斯突出的有效措施。本文论述了松软煤层固化防突机理和力学作用原理,并根据淮北芦岭煤矿应用脲醛树脂加固8号煤层,掘进巷道揭穿8号煤层底板时防止煤与瓦斯突出的工程实践,说明... 煤岩体的化学固化是掘进巷道揭穿松软煤层时防止煤与瓦斯突出的有效措施。本文论述了松软煤层固化防突机理和力学作用原理,并根据淮北芦岭煤矿应用脲醛树脂加固8号煤层,掘进巷道揭穿8号煤层底板时防止煤与瓦斯突出的工程实践,说明脲醛树脂加固松软煤层的防突效果。 展开更多
关键词 松软煤层 固化防突 工程实践 瓦斯突出 煤突出
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开采煤层顶板抽放瓦斯流场分析 被引量:22
7
作者 刘泽功 《矿业安全与环保》 北大核心 2000年第3期4-6,共3页
论述了沿开采煤层顶板走向布置钻孔或巷道抽放瓦斯的基本原理及煤层顶板覆岩采动裂隙分布特征。应用流场理论分析了实施顶板抽放瓦斯技术前后采煤工作面上隅角和采空区 -顶板裂隙 -顶板抽放钻孔或巷道三维区域内的瓦斯流场分布。指出了... 论述了沿开采煤层顶板走向布置钻孔或巷道抽放瓦斯的基本原理及煤层顶板覆岩采动裂隙分布特征。应用流场理论分析了实施顶板抽放瓦斯技术前后采煤工作面上隅角和采空区 -顶板裂隙 -顶板抽放钻孔或巷道三维区域内的瓦斯流场分布。指出了应用顶板抽放瓦斯技术应注意的关键问题。 展开更多
关键词 煤层顶板 瓦斯抽放 流场分析 瓦斯流场
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煤矿抽放瓦斯技术现状及展望 被引量:35
8
作者 刘泽功 《中国煤炭》 2000年第8期12-14,共3页
回顾了煤矿抽放瓦斯技术的发展历程和常用抽放方法,指出我国煤矿抽放瓦斯技术方面存在的问题,展望了抽放瓦斯技术的研究和发展方向,并指出了应着重研究的抽放瓦斯技术方法和领域。
关键词 煤矿 抽放瓦斯 煤层透气性 采空区
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BASIC语言与汉字dBASEⅢ系统相结合处理矿井通风阻力测定数据
9
作者 刘泽功 《煤炭工程师》 北大核心 1989年第6期33-38,共6页
一、前言 目前微机上较为流行的数据库管理系统汉字dBASE系统,具有极强的数据管理功能。但汉字dBASEⅢ系统命令有限,计算功能差,计算速度较慢。而高级语言则可以弥补这一不足。然而高级语言对大批数据表格的处理功能又远不如数据管理... 一、前言 目前微机上较为流行的数据库管理系统汉字dBASE系统,具有极强的数据管理功能。但汉字dBASEⅢ系统命令有限,计算功能差,计算速度较慢。而高级语言则可以弥补这一不足。然而高级语言对大批数据表格的处理功能又远不如数据管理系统汉字dBA-SEⅢ系统强。在测定矿井通风阻力时,测定数据多,若用人工处理这些数据,不仅费时而且繁琐易出差错。本文阐明把BASIC语言与汉字dBASEⅢ系统有机的结合起来,对通风系统阻力测定的大批量数据进行处理的方法。 展开更多
关键词 语言 汉字 矿井通风 阻力测定数据
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低透气性煤层群高瓦斯采煤工作面强化抽采卸压瓦斯机理及试验 被引量:125
10
作者 卢平 袁亮 +6 位作者 程桦 薛俊华 刘泽功 童云飞 王永 蔡如法 邓中 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期580-585,共6页
针对低透气性高瓦斯煤层群首采卸压层瓦斯涌出量大、瓦斯治理困难的现实条件,在模型试验和理论研究的基础上,揭示出煤层群首采关键卸压层开采后采动影响区内顶、底板岩层裂隙的动态演化规律和卸压瓦斯运移规律,发现采空区侧存在"... 针对低透气性高瓦斯煤层群首采卸压层瓦斯涌出量大、瓦斯治理困难的现实条件,在模型试验和理论研究的基础上,揭示出煤层群首采关键卸压层开采后采动影响区内顶、底板岩层裂隙的动态演化规律和卸压瓦斯运移规律,发现采空区侧存在"竖向裂隙发育区",弯曲下沉带和底板膨胀变形带内煤体发生膨胀变形,煤层的透气性显著增加。2371(1)工作面煤气共采实践表明,工作面最大绝对瓦斯涌出量70.46m3/min,平均56.71m3/min,瓦斯抽采率达85.2%,其中抽采的高浓度瓦斯比例为67.25%,抽采的低浓度瓦斯比例为32.75%,保证工作面的安全回采,实现了煤与瓦斯安全高效开采。 展开更多
关键词 低透气性 煤层群 高瓦斯 强化抽采 卸压瓦斯
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高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破增透数值模拟 被引量:104
11
作者 蔡峰 刘泽功 +1 位作者 张朝举 林柏泉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期499-503,共5页
针对高瓦斯低透气性煤层,采用Taylor方法建立了一个新的LS-DYNA3D爆破损伤模型,对深孔预裂爆破进行了数值模拟研究,再现了爆破过程中,动压冲击震裂、应力波传播与叠加以及爆生气体驱动裂纹扩展的整个过程,分析了爆破孔间距对爆生裂纹和... 针对高瓦斯低透气性煤层,采用Taylor方法建立了一个新的LS-DYNA3D爆破损伤模型,对深孔预裂爆破进行了数值模拟研究,再现了爆破过程中,动压冲击震裂、应力波传播与叠加以及爆生气体驱动裂纹扩展的整个过程,分析了爆破孔间距对爆生裂纹和爆破增透效果的影响,提出了高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破的合理间距为5-6 m,为高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽放提出了解决方案. 展开更多
关键词 高瓦斯低透气性煤层 深孔预裂爆破 应力波 裂纹扩展 叠加效应
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煤矿瓦斯抽采水胶药柱在煤层深孔爆破中的研究与应用 被引量:36
12
作者 黄文尧 颜事龙 +3 位作者 刘泽功 吴红波 刘健 陈秋宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期472-476,共5页
针对高瓦斯低透气性煤层,从理论上探讨了煤矿瓦斯抽采水胶药柱在煤层深孔中爆破时,炸药爆炸冲击波初始峰值压力和传播到孔壁处的入射压力以及孔壁煤面上的透射冲击压力。建立了炮孔周围煤体中的动态应力场,分析了爆源区径向裂隙区的形... 针对高瓦斯低透气性煤层,从理论上探讨了煤矿瓦斯抽采水胶药柱在煤层深孔中爆破时,炸药爆炸冲击波初始峰值压力和传播到孔壁处的入射压力以及孔壁煤面上的透射冲击压力。建立了炮孔周围煤体中的动态应力场,分析了爆源区径向裂隙区的形成和扩展半径。最后将裂隙区半径应用于煤层爆破孔和抽采孔布置参数设计,提出了高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破孔和瓦斯抽采孔的合理间距,并进行工程实践。结果表明该方法为高瓦斯低透气性煤层增透,进而为解决煤层瓦斯抽采提供了一条有效的解决方案。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 水胶药柱 深孔预裂爆破 裂隙区 高瓦斯低透气性煤层
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淮南矿区煤矸石中微量元素的研究 被引量:65
13
作者 蔡峰 刘泽功 +2 位作者 林柏泉 李玮 吕洲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期892-897,共6页
通过对淮南矿区按煤层和岩性特征系统采样,运用INNA,ICP-MS分析煤矸石中微量元素、冷原子吸收法分析Hg、选择性电极法分析F、化学法分析常量元素,并研究经过科学筛选出的11种重金属元素:Cd,Cu,Ni,Sn,Hg,Mn,As,Cr,Pb,Zn和非金属元素F,初... 通过对淮南矿区按煤层和岩性特征系统采样,运用INNA,ICP-MS分析煤矸石中微量元素、冷原子吸收法分析Hg、选择性电极法分析F、化学法分析常量元素,并研究经过科学筛选出的11种重金属元素:Cd,Cu,Ni,Sn,Hg,Mn,As,Cr,Pb,Zn和非金属元素F,初步探讨了这些元素对矿区环境的危害,其中Cd,Cu,Ni,Sn,Hg超过淮南土壤背景值、中国土壤背景值、世界土壤背景值等.Cd含量是淮南土壤的40倍、世界土壤的7倍;Cu含量是淮南土壤的约2倍、世界土壤约1.5倍;Ni含量是淮南土壤的8倍、世界土壤的4倍;Sn含量是淮南土壤的3倍、世界土壤约2倍;样品中Hg含量是淮南土壤的3 602倍、世界土壤的1 381倍,并指出这种危害是具累积性的. 展开更多
关键词 淮南矿区 煤矸石 微量元素 累积性 危害
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石门对掘揭开急倾斜煤层突出与爆破增透消突技术 被引量:23
14
作者 张春华 刘泽功 +2 位作者 徐涛 刘健 蔡峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期85-88,共4页
针对煤岩介质材料力学性质的非均匀性特点及变形破裂过程中透气性的非线性变化特性,应用基于含瓦斯煤岩破裂过程固-气耦合动力学模型开发的RFPA2D-Flow软件,系统模拟了石门对掘揭开急倾斜煤层煤与瓦斯突出动力灾害演化过程,从细观的角... 针对煤岩介质材料力学性质的非均匀性特点及变形破裂过程中透气性的非线性变化特性,应用基于含瓦斯煤岩破裂过程固-气耦合动力学模型开发的RFPA2D-Flow软件,系统模拟了石门对掘揭开急倾斜煤层煤与瓦斯突出动力灾害演化过程,从细观的角度分析了突出过程中的应力演变、裂隙发展和瓦斯运移规律。数值模拟和突出实例分析表明:高瓦斯压力和梯度、严重应力集中和叠加、不可忽视的揉搓煤体自重应力以及瞬间爆破应力冲击是造成突出的综合性原因。介绍了利用深孔预裂控制爆破技术的石门揭煤消突试验,结果表明,该技术爆破孔的增透半径大于3 m,在防治高瓦斯低透气性煤层石门揭煤突出和实现安全快速揭煤方面效果较好。 展开更多
关键词 石门 对掘巷 急倾斜煤层 煤与瓦斯突出 消突
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保护层卸压开采煤层变形与增透效应研究 被引量:29
15
作者 涂敏 袁亮 +3 位作者 缪协兴 刘泽功 徐乃忠 付宝杰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第1期40-43,47,共5页
为了研究高瓦斯赋存煤层卸压增透效应,以达到提高低渗透性松软煤层瓦斯抽采率,降低工作面瓦斯突出危险性,采用RFPA2D-Gasflow软件分析下保护层卸压开采后上覆煤岩采动裂隙发育、应力分布特征及由此产生的卸压煤层增透效应。结果表明:卸... 为了研究高瓦斯赋存煤层卸压增透效应,以达到提高低渗透性松软煤层瓦斯抽采率,降低工作面瓦斯突出危险性,采用RFPA2D-Gasflow软件分析下保护层卸压开采后上覆煤岩采动裂隙发育、应力分布特征及由此产生的卸压煤层增透效应。结果表明:卸压开采煤层的透气性系数增大200倍左右,增透效果显著。利用该研究结果在顾桥矿沿空留巷内布置斜向上长短穿层钻孔,代替传统的底板巷内布置向上穿层钻孔抽采本层采空区内和上覆卸压煤层内瓦斯,可使沿空留巷中回风流和上隅角瓦斯体积分数均控制在0.5%以下,平均瓦斯抽采率达50%~70%,保证了工作面的安全回采。 展开更多
关键词 卸压开采 煤层变形 卸压增透效应 上斜穿层钻孔 煤与瓦斯共采
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低透气性突出煤层巷道快速掘进的试验研究 被引量:75
16
作者 刘健 刘泽功 石必明 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期827-831,共5页
针对在低透气性突出煤层巷道掘进过程中,煤与瓦斯突出综合检测指标经常超限,掘进速度缓慢等问题,提出了深孔预裂控制爆破和巷帮钻孔边抽边掘相结合的综合防突技术,研究了深孔预裂控制爆破技术的作用机理,阐述了深孔预裂控制爆破技... 针对在低透气性突出煤层巷道掘进过程中,煤与瓦斯突出综合检测指标经常超限,掘进速度缓慢等问题,提出了深孔预裂控制爆破和巷帮钻孔边抽边掘相结合的综合防突技术,研究了深孔预裂控制爆破技术的作用机理,阐述了深孔预裂控制爆破技术的工艺流程和巷帮钻孔的布置参数.研究表明:在低透气性突出煤层中采用深孔预裂控制爆破和巷帮钻孔边抽边掘相结合的防突措施,可有效地消除激发突出的应力和煤体结构的不均匀性,提高煤体强度和煤层透气性,使巷帮钻孔瓦斯抽放量大幅度地提高,增大了煤体抑制突出的阻力,能有效地预防和消除在掘进过程中煤与瓦斯突出的危险性,且提高巷道掘进速度3~4倍. 展开更多
关键词 低透气性突出煤层 巷道掘进 深孔预裂控制爆破 边抽边掘
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构造带石门揭煤诱导突出的力学特性模拟及声发射响应 被引量:17
17
作者 刘健 刘泽功 +1 位作者 高魁 马衍坤 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2022-2028,共7页
为揭示地质构造区域石门揭煤诱导突出的机理,运用自行研发的大型三维煤与瓦斯突出模拟试验系统,对石门揭露断层构造带煤层的过程进行了相似模拟,同步采集分析了突出全过程的应力变化规律及揭煤过程的声发射响应规律,并对构造带揭煤突出... 为揭示地质构造区域石门揭煤诱导突出的机理,运用自行研发的大型三维煤与瓦斯突出模拟试验系统,对石门揭露断层构造带煤层的过程进行了相似模拟,同步采集分析了突出全过程的应力变化规律及揭煤过程的声发射响应规律,并对构造带揭煤突出过程的能量耦合跃迁失稳过程进行了理论分析。结果表明:在构造带掘进巷道的推进过程中,巷道上方的岩层和煤层均会经历应力增大和减小的过程,但构造区域煤层的应力集中系数大于岩层区域,呈现较强的应力敏感性;在开挖时和突出的过程中,声发射信号能较好地反映煤岩动态变化;在巷道掘进过程中,构造区域煤层不断积聚弹性能和瓦斯内能,并相互耦合逐步达到能量的极限平衡状态,一旦揭煤扰动到该系统,就会引起能量的耦合跃迁失稳,从而诱发突出。 展开更多
关键词 构造带 石门揭煤 相似模拟试验 声发射 能量耦合跃迁
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高瓦斯综采面顶板覆岩卸压抽放瓦斯试验研究 被引量:14
18
作者 卢平 刘泽功 +3 位作者 廖光煊 范维澄 沈兆武 朱贵旺 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2003年第4期53-57,共5页
针对我国高瓦斯低透气性煤层瓦斯预抽效果差的特点,在分析煤炭回采过程中顶板覆岩卸压移动规律基础上,提出了利用采动煤层顶板覆岩卸压裂隙发育特征,实施覆岩卸压区走向长钻孔抽放瓦斯。实践证明,顶板走向长钻孔覆岩卸压瓦斯抽放是解决... 针对我国高瓦斯低透气性煤层瓦斯预抽效果差的特点,在分析煤炭回采过程中顶板覆岩卸压移动规律基础上,提出了利用采动煤层顶板覆岩卸压裂隙发育特征,实施覆岩卸压区走向长钻孔抽放瓦斯。实践证明,顶板走向长钻孔覆岩卸压瓦斯抽放是解决低透气煤层瓦斯抽放率低的有效方法,回采面的瓦斯抽放率在20%以上;分析了顶板覆岩结构及关键层层位对覆岩移动规律的影响,给出了顶板走向长钻孔卸压抽放的合理布置区域。 展开更多
关键词 煤层气 高瓦斯综合开采面 顶板覆岩 卸压 试验研究 瓦斯抽放 煤炭回采 矿井瓦斯 安全生产
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基于相似模拟和地质力学模型试验的突出装置研制及应用 被引量:25
19
作者 高魁 刘泽功 刘健 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期711-718,共8页
国内外学者对煤与瓦斯突出过程及机制进行了大量的研究,但使用的均是型煤试验,很少涉及地质构造对突出的影响,而且数据监测均未深入到煤体内部。基于相似模拟试验思想和地质力学模型试验新思路,在实验室搭建了综合考虑地应力、瓦斯压力... 国内外学者对煤与瓦斯突出过程及机制进行了大量的研究,但使用的均是型煤试验,很少涉及地质构造对突出的影响,而且数据监测均未深入到煤体内部。基于相似模拟试验思想和地质力学模型试验新思路,在实验室搭建了综合考虑地应力、瓦斯压力及煤体结构的大型石门揭煤的煤与瓦斯突出试验平台。该试验平台包括试验箱体和反力架、液压加载系统、密封系统、试验监测系统;设计了线充气和面充气系统,用来模拟煤层的瓦斯赋存差异。同时,利用该试验平台进行了石门揭构造软煤的相似模拟试验,研究了石门揭构造软煤过程中煤岩应力和位移的变化规律,以及突出过程中煤层内瓦斯压力和声发射的变化规律。结果表明,在巷道开挖过程中,掘进工作面前方存在明显的应力集中,且越靠近构造软煤应力集中现象越明显;突出发生的瞬间,在突出点附近的位移产生了突变;在突出发生前,声发射信号有一次降低;掘进工作面前方煤岩体应力释放,煤体裂隙增大,为瓦斯的快速放散提供了条件。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 相似模拟 地质构造 石门揭煤 突出装置
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淮南矿区开采煤层顶板抽放瓦斯技术的研究 被引量:127
20
作者 袁亮 刘泽功 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期149-152,共4页
针对淮南矿区低透气性高瓦斯煤层开采过程中采煤工作面上隅角和回风流中浓度超限、瓦斯事故时有发生但又缺乏合理有效的根治技术这一难题,开展了淮南矿区开采煤层顶板抽放瓦斯技术的研究.通过采空区顶板岩层移动的理论分析,采用数值模... 针对淮南矿区低透气性高瓦斯煤层开采过程中采煤工作面上隅角和回风流中浓度超限、瓦斯事故时有发生但又缺乏合理有效的根治技术这一难题,开展了淮南矿区开采煤层顶板抽放瓦斯技术的研究.通过采空区顶板岩层移动的理论分析,采用数值模拟计算、实验室相似材料试验和工业性试验研究方法,找到了顶板抽放瓦斯钻孔或顶板巷道合理布置的位置,采煤工作面瓦斯抽放率达到60%以上,使淮南矿区采煤工作面瓦斯灾害问题得到了根治. 展开更多
关键词 淮南矿区 煤层 顶板 抽放瓦斯技术 上隅角 回风流 瓦斯浓度
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