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基于耦合评价的安山煤矿顶板突水预测模型研究 被引量:3
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作者 张杰 杨涛 +3 位作者 索永录 孙遥 蔡维山 刘清洲 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第4期569-576,共8页
为预防西部浅埋煤层开采面临的顶板突水灾害,需要构建准确的突水预测模型来为煤炭安全生产提供有效保障。选取安山煤矿2001工作面为工程背景,以层次分析法与灰色关联法为理论依据,在顶板突水因素选择级分析的基础上,分别对地表汇水特征... 为预防西部浅埋煤层开采面临的顶板突水灾害,需要构建准确的突水预测模型来为煤炭安全生产提供有效保障。选取安山煤矿2001工作面为工程背景,以层次分析法与灰色关联法为理论依据,在顶板突水因素选择级分析的基础上,分别对地表汇水特征、含水层的富水性、隔水土层的隔水性、覆岩组合特征、开采扰动特征5个方面计算各影响因素的权重,并对其关联度进行计算,建立了定性与定量指标为一体的浅埋煤层顶板突水预测模型,然后结合实际工程参数进行顶板突水点及突水危险性预测。结果表明:安山煤矿2001工作面顶板突水危险性综合等级很低,但是该工作面地表汇水特征及覆岩组合特征对应突水危险级别相对较高,达到指标阀值时易造成突水事故。为避免相关灾害发生,工作面在实际回采过程中,矿方参考预测结果在雨季过沟谷地形段时加强了地表水和地下水的水量监控,并采取沟谷水提前抽放及封堵措施预防工作面顶板突水。 展开更多
关键词 矿业工程 浅埋煤层 顶板突水 预测模型 层次分析法 灰色关联法
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基于正交试验的固液耦合相似材料研究 被引量:4
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作者 张杰 蔡维山 +3 位作者 陈诚 杨涛 刘清洲 孙遥 《水利水电技术》 北大核心 2020年第5期174-182,共9页
为了研究矿井突水演化规律,通过正交试验研制出一种能同时满足固体力学与水理性的固液耦合相似材料,该相似材料以河沙为骨料、水泥和大白粉为胶结剂、液体石蜡和淀粉为调节剂。采用极差分析法和方差分析法,研究了河沙粒径、水泥含量、... 为了研究矿井突水演化规律,通过正交试验研制出一种能同时满足固体力学与水理性的固液耦合相似材料,该相似材料以河沙为骨料、水泥和大白粉为胶结剂、液体石蜡和淀粉为调节剂。采用极差分析法和方差分析法,研究了河沙粒径、水泥含量、大白粉含量、液体石蜡含量及淀粉含量5个因素对相似材料性质的影响规律。结果表明:两种方法得到的结果基本一致;河沙粒径对相似材料密度及渗透系数起主要控制作用,对吸水率和软化系数影响较小;水泥含量对相似材料强度起主要控制作用,对软化系数也有较大影响;液体石蜡对相似材料吸水率的影响大于其他因素,对强度影响极不显著。并通过相似模拟试验对该相似材料的可靠性进行了验证,模拟效果良好,揭示了采动过程中导水裂隙发育规律。 展开更多
关键词 固液耦合 相似材料 正交试验 极差分析法 方差分析法
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浅埋综采工作面覆岩裂隙发育及漏风规律研究 被引量:20
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作者 张杰 张建辰 +2 位作者 刘清洲 周府伟 陈诚 《煤炭工程》 北大核心 2021年第3期118-123,共6页
浅埋煤层煤炭开采过程中,上覆岩层发生全厚切落产生垂直裂隙,使工作面、采空区出现漏风现象,威胁矿井的生产安全。为了分析该类地质条件煤层开采上覆岩层裂隙发育及漏风特征,基于南梁煤矿30100工作面实际地质条件,对30100工作面开采过... 浅埋煤层煤炭开采过程中,上覆岩层发生全厚切落产生垂直裂隙,使工作面、采空区出现漏风现象,威胁矿井的生产安全。为了分析该类地质条件煤层开采上覆岩层裂隙发育及漏风特征,基于南梁煤矿30100工作面实际地质条件,对30100工作面开采过程中的裂隙发展进行还原,通过物理相似模拟实验对采空区裂隙进行模拟演化,揭示了该类煤层开采过程中覆岩导气裂隙的发育规律过程,同时进一步采取数值模拟验证,提出了采取封堵防治措施可有效减少工作面漏风,并确定了封堵的粘滞阻力、距离、施工周期等参数,具有较高的可行性。 展开更多
关键词 浅埋煤层 覆岩移动 全厚切落 裂隙发育 漏风规律
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浅埋煤层覆岩采动裂缝对采空区漏风影响的研究 被引量:8
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作者 刘清洲 张杰 +3 位作者 赵加才 宋守亚 王高云 董博 《煤炭工程》 北大核心 2021年第12期131-135,共5页
为了研究浅埋煤层覆岩采动裂缝发育特征对采空区漏风的影响,以安山煤矿5^(-2)煤工作面为研究背景,基于覆岩采动裂缝发育特征与流体力学理论,通过现场实测与理论分析相结合的方法对裂缝的导气特征进行了研究。研究表明,5^(-2)煤工作面开... 为了研究浅埋煤层覆岩采动裂缝发育特征对采空区漏风的影响,以安山煤矿5^(-2)煤工作面为研究背景,基于覆岩采动裂缝发育特征与流体力学理论,通过现场实测与理论分析相结合的方法对裂缝的导气特征进行了研究。研究表明,5^(-2)煤工作面开采后,地表裂缝呈近似等间距平行分布,周期来压步距平均为14m;在负压通风条件下,回风巷附近采空区漏风量较大,且裂缝张开量小于0.4m时,其漏风量变化不大;沿工作面走向方向,采空区覆岩采动裂缝的贯通发展区范围为210m,工作面应在该煤层的最短自然发火期内推过此范围,来保障采空区遗煤不发生自燃。 展开更多
关键词 浅埋煤层 采动裂缝 裂缝尺度 漏风 流体力学
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1310工作面煤层赋存条件对冲击地压危险性影响分析 被引量:4
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作者 刘清洲 曹海涛 +3 位作者 翟锦 韩正灿 周兵 刘天文 《煤炭科技》 2021年第6期76-80,84,共6页
为了研究煤层赋存条件对冲击地压危险性的影响,以郭家河煤矿1310工作面为研究对象,从开采深度、煤岩冲击倾向性、煤层厚度变化、顶板岩层结构、地质构造5个方面进行了分析。研究表明,冲击地压发生的必要条件是煤层自身具有冲击危险性;... 为了研究煤层赋存条件对冲击地压危险性的影响,以郭家河煤矿1310工作面为研究对象,从开采深度、煤岩冲击倾向性、煤层厚度变化、顶板岩层结构、地质构造5个方面进行了分析。研究表明,冲击地压发生的必要条件是煤层自身具有冲击危险性;冲击地压危害经常发生在开采深度大、煤层厚度变化大、厚度越大的坚硬顶板及地质构造带位置,当煤层开采至以上区域时,更容易发生冲击地压,且次数增加、强度加大,是冲击地压防治的关键区域。 展开更多
关键词 赋存条件 冲击地压 冲击倾向性
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