“双碳”目标下煤矿地下空间响应式增强型储热充填系统理论与技术探索

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作者 吕超 吕文玉 +4 位作者 孙强 解盘石 郎丁 姬松涛 胡建军 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第4期104-113,共10页

煤矿开采地下空间储能是实现矿山转型升级的重要手段,增强型储热充填技术不仅提高煤基固废资源利用率,更能保障新能源的高效消纳与利用。基于当前煤炭开采技术分析了充填开采研究现状,结合功能性充填理念提出“煤炭地下空间响应式增强... 煤矿开采地下空间储能是实现矿山转型升级的重要手段,增强型储热充填技术不仅提高煤基固废资源利用率,更能保障新能源的高效消纳与利用。基于当前煤炭开采技术分析了充填开采研究现状,结合功能性充填理念提出“煤炭地下空间响应式增强型储热充填系统”的科学内涵。响应式增强型储热充填系统核心是确保“四性”条件:地质条件适宜性、储–采热技术可行性、传热传质高效性以及运行周期安全稳定性,提升热能储–采效率、强化储热系统封闭性、确保围岩稳定性是实现储热充填系统高效运转的关键。在此基础上综合考虑热源温度、传输距离、热能载体循环速度等因素对热能提取效率的影响,研发储热充填体热能高效提取工艺,形成热能高效热交换设计方法。同时,基于储热系统运行充填体热力学特性动态演化规律,揭示充填体时效变形损伤微观机理,构建稳定性预测及评价体系。响应式增强型储热充填系统技术路径围绕采前地质条件→采中充填体动态参数响应→埋管–充填体–围岩耦合作用→矿山地下空间–可变能源协调开发战略主线,融合风光互补构想,开展储热层位勘探与选址,实现储热充填系统超前规划,研制高效储热充填材料,指导储热系统运行参数规划设计,进而保障增强型储热充填系统安全稳定高效运行。最后,以地质科学为基础,结合采矿学相关理论,构建以煤炭开采、地质工程技术、生态环境三位一体的响应式增强型储热充填体系统地质保障理论与工程技术体系。响应式增强型储热充填技术实现矿山与可变能源的有机结合,突出灵活响应式充填储热,丰富了充填开采内涵,能够为我国发展赋煤区新能源,促进矿山转型利用提供理论参考与实践范例。 展开更多

关键词 煤矿采空区 固废充填 增强型储热 风光互补 地质保障

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石灰石粉与粉煤灰交互配比对膏体充填体性能的影响研究

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作者 吕文玉 汤理安 +3 位作者 伍永平 解盘石 李博 郭凯 《煤炭工程》 北大核心 2024年第11期126-131,共6页

为了探究石灰石粉与粉煤灰的交互配比对膏体充填体性能的影响,采用石灰石粉替代粉煤灰在0、25%、50%、75%、100%的替代百分比情况下制备一系列试样,通过测试膨胀率、塌落度、泌水率、凝结时间以及抗压强度等指标,评估了膏体充填体的工... 为了探究石灰石粉与粉煤灰的交互配比对膏体充填体性能的影响,采用石灰石粉替代粉煤灰在0、25%、50%、75%、100%的替代百分比情况下制备一系列试样,通过测试膨胀率、塌落度、泌水率、凝结时间以及抗压强度等指标,评估了膏体充填体的工作性能以及抗压强度。研究结果表明,石灰石粉和粉煤灰的交互配比对矿用膏体充填体性能有显著影响;随着石灰石粉替代量的增加,能有效地降低充填材料的泌水率与凝结时间,提高膏体的膨胀率;当替代量在25%左右时,充填材料的抗压强度得到增强,当养护周期大于3 d,石灰石粉替代量大于25%时,抗压强度随替代量的提高而降低。 展开更多

关键词 石灰石粉 粉煤灰 膏体充填体 抗压强度

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我国大倾角煤层开采技术变革与展望 被引量：14

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作者 伍永平 郎丁 +14 位作者 贠东风 解盘石 王红伟 高喜才 罗生虎 曾佑富 吕文玉 张艳丽 胡博胜 皇甫靖宇 周邦远 黄国春 王丽 李俊明 刘斌 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期25-51,共27页

大倾角煤层是我国煤炭资源的主要赋存样式之一。在地域分布上呈现出广泛性与区域性,据不完全统计,全国25个省、自治区、直辖市均涉及该类煤层开采,在中西部地区储量丰富、产量大、生产集中程度高。在赋存条件上呈现出多样性与复杂性,不... 大倾角煤层是我国煤炭资源的主要赋存样式之一。在地域分布上呈现出广泛性与区域性,据不完全统计,全国25个省、自治区、直辖市均涉及该类煤层开采,在中西部地区储量丰富、产量大、生产集中程度高。在赋存条件上呈现出多样性与复杂性,不同区域成煤时期不一,构造控煤过程迥异,形成了多样且复杂的开采条件,催生了不同的开采技术要求。大倾角煤层开采的技术难度大。煤层倾角导致采场围岩运动破坏呈现非对称性显现特征,支护系统稳定性控制与“三机”配套与协同、采准巷道布置与支护、工作面“人-机”环境安全保障等工作的难度显著加剧,严重制约了矿井安全高效开采。大倾角煤层开采的区域经济需求强,该类煤层赋存与生产较集中的区域多见以煤炭工业为主的资源型城市,经济结构相对单一,煤炭资源安全高效开发利用对区域能源保供、民生保障、经济保稳具有兜底作用。长期以来,大倾角煤层开采技术变革聚焦于解决“难”与“需”的矛盾,在采煤方法与工艺、岩层控制理论与技术、成套装备研制与应用3个方面不断完善、创新、发展,实现了由非机械化向机械化开采的转变,安全产效水平大幅提升,人员劳动强度大幅下降,作业环境显著改善。20世纪90年代中期,川煤集团绿水洞煤矿首次成功实现了大倾角中厚煤层长壁综采,冲破了大倾角煤层机械化开采技术“禁区”。在此示范作用下,大倾角厚煤层长壁综放开采、大采高综采、薄煤层伪俯斜长壁综采三项首创性工程实践先后取得成功。这一过程中创新了工作面非线性限位布置与调斜方式,确立了“支架-围岩”系统稳定性多维交互控制模式,研发了工作面成套装备,取得良好收效,综合机械化开采技术适用范围进一步拓宽。与此同时,大倾角煤层开采仍存在许多亟待突破的关键科学问题与技术瓶颈,导致自动化、智能化水平提升与近水平/缓倾斜煤层相较仍存在较大差距。需进一步强化倾斜层状煤系地层煤岩体采动力学行为研究,揭示其对采场围岩灾变的控制机制,并实现量化表征;需进一步阐明岩体承载结构-采场装备群组系统间的多维动态作用过程与规律,完善装备与围岩多维动态多目标协同控制理论与技术基础,实现技术转化应用。在科学问题取得突破的基础上进行采煤方法、回采工艺、岩层控制、成套装备的系统性技术创新与研发,破解大倾角煤层开采安全-产效双提升的制约技术瓶颈,使大倾角煤层综合机械化开采倾角上限在有可靠技术保障的前提下向上延伸(扩展),为实现自动化、智能化开采奠定基础。 展开更多

关键词 大倾角煤层 机械化开采 岩层控制 技术变革

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一种煤矿顶板灾害防治知识图谱构建方法 被引量：5

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作者 罗香玉 杜浩 +2 位作者 华颖 解盘石 吕文玉 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第6期54-60,共7页

目前煤矿顶板灾害防治措施决策及事故原因分析等过程主要依赖人工经验,智能化水平较低。顶板灾害防治知识图谱可整合顶板灾害防治知识和经验,辅助顶板灾害事故原因分析和顶板灾害防治措施决策。提出了一种煤矿顶板灾害防治知识图谱构建... 目前煤矿顶板灾害防治措施决策及事故原因分析等过程主要依赖人工经验,智能化水平较低。顶板灾害防治知识图谱可整合顶板灾害防治知识和经验,辅助顶板灾害事故原因分析和顶板灾害防治措施决策。提出了一种煤矿顶板灾害防治知识图谱构建方法。采用本体方法完成煤矿顶板灾害防治知识建模,将顶板灾害防治领域的概念分为矿井地质类、开采技术类、防治措施类和事故表征类,将概念之间的关系定义为使用、引发、易发、治理、预防和适用,为煤矿顶板灾害防治知识抽取(实体抽取和关系抽取)奠定基础;结合煤矿顶板灾害防治领域文本存在大量嵌套实体和关系之间存在实体重叠的特点,确定了基于跨度的实体抽取方法和基于依存句法树引导实体表示的关系抽取方法;构建了顶板灾害防治领域语料库,采用Neo4j图数据库存储数据,为顶板灾害防治知识图谱的应用提供数据来源支撑;展示了煤矿顶板灾害防治知识图谱局部构建结果,说明该知识图谱可辅助顶板灾害事故原因分析和防治措施决策,从而提高顶板管理的智能化水平;指出基于该知识图谱,结合自然语言处理和知识推理等技术,可实现顶板管理知识问答。 展开更多

关键词 煤矿顶板管理 顶板灾害防治 知识图谱 本体 知识抽取 知识建模

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富油煤地下热解过程中纳米孔隙结构特性演化规律 被引量：3

5

作者 许涛 陈杰 +3 位作者 伍永平 柯于斌 解盘石 吕文玉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4553-4562,共10页

富油煤地下热解是一种可有效提取煤中油气资源的绿色低碳技术,是煤炭清洁低碳利用的前沿方向。煤中纳米孔隙是地下热解过程中吸附和解吸焦油气的主要空间,因此探明地下热解条件下纳米孔隙结构特性演化规律,是提高富油煤地下热解工艺油... 富油煤地下热解是一种可有效提取煤中油气资源的绿色低碳技术,是煤炭清洁低碳利用的前沿方向。煤中纳米孔隙是地下热解过程中吸附和解吸焦油气的主要空间,因此探明地下热解条件下纳米孔隙结构特性演化规律,是提高富油煤地下热解工艺油气产率的关键科学问题。利用中国散裂中子源(CSNS)-小角中子散射(SANS)技术,模拟煤层地下热解环境,定量表征富油煤在无围限压力条件下不同加热速率与温度下纳米孔隙的散射强度、平均孔径与分形维数演变,结合低温吸附(BET)、热重实验(TG)、扫描电镜(SEM)等多种物理表征方法,揭示富油煤地下热解过程中纳米孔隙结构特性演化规律。研究结果表明:在地下热解过程中,纳米孔隙的平均孔径随温度的升高逐渐增大,在热解干燥脱气阶段(<300℃)发育较缓慢,在活泼阶段(300~500℃)纳米孔隙发育最为剧烈,增长幅度为57.1%,在随后二次脱气阶段发育再次减缓;在低-中-高温(≤800℃)条件下热解没有引起富油煤表面分形维数D_(s)的明显变化。基于SANS散射光谱,分析发现热解过程中富油煤纳米孔隙分布呈现各向同性特征,表明热解反应不会影响本实验样品中纳米孔隙发育的方向性。对比不同加热速率(5℃/min与20℃/min),实验发现加热速率对地下热解过程中富油煤纳米孔隙平均孔径与分形维数影响较小;较慢加热速率下富油煤的最终整体散射强度更高,纳米孔隙结构发育更充分,更有利于地下热解反应的进行。此外,与BET等常规表征方法相比,CSNS-SANS技术可检测到样品中的闭孔,且实验条件更符合原位环境,实验结果更具可靠性。 展开更多

关键词 富油煤 地下热解 原位分析 纳米孔隙 小角中子散射

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综采面支架工作阻力的PCA-SVR预测模型 被引量：8

6

作者 吕文玉 丁科 +4 位作者 伍永平 杜旭峰 胡馨 罗香玉 张勇 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期973-978,共6页

针对现有综采工作面支架工作阻力预测方法存在算法结构复杂、计算量较大、且不能实时预测等问题,探索一种高效、准确、易于使用的工作阻力预测方法意义重大。以陕北近浅埋煤层79个已采工作面作为工程研究背景,在通过主成分分析工作面矿... 针对现有综采工作面支架工作阻力预测方法存在算法结构复杂、计算量较大、且不能实时预测等问题,探索一种高效、准确、易于使用的工作阻力预测方法意义重大。以陕北近浅埋煤层79个已采工作面作为工程研究背景,在通过主成分分析工作面矿压的主要影响因素基础之上,设计出一种基于支持向量机与主成分分析(PCA-SVR)的工作面支架工作阻力的预测模型。并利用MATLAB对PCA-SVR与SVR模型预测效果进行对比,结果表明:PCA-SVR的预测平均相对误差为4.5%,SVR的预测平均相对误差为17.86%,且PCA-SVR较SVR模型缩短运行时间0.82 s。因此,PCA-SVR在综采工作面支架工作阻力的预测中具有较高的精度、较快的收敛速度。该研究可为基于机器学习方法开展综采工作面顶板来压预测及液压支架选型提供参考。 展开更多

关键词 综采工作面 工作阻力 支持向量机 主成分分析 预测模型

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泵送混凝土沿空留巷技术研究 被引量：6

7

作者 吕文玉 孟宪锐 丁自伟 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第5期151-154,共4页

针对某矿的具体现场情况,提出了采用泵送混凝土进行沿空留巷设计,将混凝土用泵送入预先固定在采空区内的充填模板中实现巷旁支护,并对沿空留巷参数和工艺进行设计。通过对矿压的观测和留巷效果分析,达到了预期的效果。该方案的实施,成... 针对某矿的具体现场情况,提出了采用泵送混凝土进行沿空留巷设计,将混凝土用泵送入预先固定在采空区内的充填模板中实现巷旁支护,并对沿空留巷参数和工艺进行设计。通过对矿压的观测和留巷效果分析,达到了预期的效果。该方案的实施,成功解决了该矿采掘接替紧张的现状,并为类似条件下采用沿空留巷技术提供了借鉴。 展开更多

关键词 沿空留巷 泵送混凝土 充填模板 采掘接替

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基于PSO-SVR预测模型的综采工作面周期来压研究 被引量：13

8

作者 吕文玉 王海金 +3 位作者 伍永平 杜旭峰 贺雁鹏 贾栋栋 《煤炭工程》 北大核心 2022年第4期86-91,共6页

为了准确预测综采工作面基本顶周期来压规律,采用灰度系统理论提取了影响综采工作面周期来压的八个显著因素。针对支持向量机(SVR)预测模型过分依赖主观选择的参数问题,建立了粒子群算法优化参数选择的支持向量机(PSO-SVR)预测模型。试... 为了准确预测综采工作面基本顶周期来压规律,采用灰度系统理论提取了影响综采工作面周期来压的八个显著因素。针对支持向量机(SVR)预测模型过分依赖主观选择的参数问题,建立了粒子群算法优化参数选择的支持向量机(PSO-SVR)预测模型。试验结果得出:PSO-SVR比SVR模型在周期来压强度和步距的均方误差分别降低为47.7%、74.3%,决定系数分别提升为45.7%、44.6%。为突显PSO-SVR模型性能的优越性,与应用最广泛的BP普通神经网络进行了对比试验,粒子群算法对标准支持向量机模型性能优化效果明显,较普通BP神经网络优势显著。可见,PSO-SVR对于多种因素影响的非线性耦合预测具有较高的精度和较强的泛化性。 展开更多

关键词 支持向量机 粒子群 神经网络 周期来压 灰度理论

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“膏体-矸石”复合承载结构的力学特性试验研究 被引量：3

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作者 吕文玉 李世杰 +3 位作者 伍永平 解盘石 谭毅 吴昀潞 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2023年第5期43-49,共7页

“充填膏体-垮落矸石”复合充填开采是降低充填成本和提高充填采矿效率的有效手段之一,以试验矿井为工程背景,开展复合承载结构的力学特性研究。研究结果表明:复合承载结构可以采用粒径级配指数为0.4的级配矸石粒径进行模拟;膏体配比为8... “充填膏体-垮落矸石”复合充填开采是降低充填成本和提高充填采矿效率的有效手段之一,以试验矿井为工程背景,开展复合承载结构的力学特性研究。研究结果表明:复合承载结构可以采用粒径级配指数为0.4的级配矸石粒径进行模拟;膏体配比为8%水泥、15%粉煤灰、40%河砂、1.2%早强剂时强度最佳;不同膏体配比的复合承载结构,在受载过程中的应力-位移曲线趋势基本相同,可以划分为7个阶段;膏体配比与第1次失稳应力临界值成正相关,与第2,3次失稳临界值成负相关;在高应力条件下,复合承载结构呈现大变形特征,应力指数呈上升趋势,其应力-位移曲线可划分为4个阶段,仅呈现1次明显的应力峰值,第2次失稳破坏临界值与加载速率成正相关;随着应力加载速率的增加,复合承载结构临界值应力增大、位移减小。 展开更多

关键词 充填膏体 垮落矸石 复合承载结构 力学特性 高应力

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冲击矿压及岩石巷道卸压爆破影响参数研究 被引量：6

10

作者 吕文玉 孟宪锐 《中国矿业》 北大核心 2009年第2期72-73,85,共3页

介绍了冲击矿压的机理的几种理论认识,并对岩石巷道实施卸压爆破时的岩石相关的4个影响参数:刚度、脆性、岩体断裂程度、岩体静力学断裂,以及4个爆破影响参数:爆破的方向、爆破的宽度、爆破能量、炸药装药的密闭性进行研究。

关键词 冲击矿压 卸压爆破 岩石巷道

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基于人工神经网络薄煤层采煤方法优选专家系统研究 被引量：2

11

作者 吕文玉 李维明 李维红 《中国矿业》 北大核心 2012年第4期60-63,共4页

薄煤层安全高效开采是我国煤炭开采迫切需要解决的问题,而优选薄煤层采煤方法更显的尤为重要,薄煤层采煤方法的选择不仅受到地质条件的限制,而且还受到煤矿的设备水平和人为因素的影响。本文针对薄煤层采煤的特点,建立了薄煤层采煤方法... 薄煤层安全高效开采是我国煤炭开采迫切需要解决的问题,而优选薄煤层采煤方法更显的尤为重要,薄煤层采煤方法的选择不仅受到地质条件的限制,而且还受到煤矿的设备水平和人为因素的影响。本文针对薄煤层采煤的特点,建立了薄煤层采煤方法选择人工神经网络专家系统,本系统中利用神经网络的改进算法"自适应学习法"训练网络,最终预测出采煤方法和工作面技术经济指标(工作面单产以及工效)。 展开更多

关键词 薄煤层 神经网络 专家系统 采煤方法 自适应学习法

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国内外薄煤层开采技术和设备的现状及其发展 被引量：49

12

作者 吕文玉 《中国矿业》 北大核心 2009年第11期60-62,共3页

世界拥有丰富的薄煤层储量,但采储量相对较少。随着中厚及厚煤层的日益减少,薄煤层开采成为一个发展趋势。文章主要讲述了国内外薄煤层主要开采技术及设备的现状,主要的薄煤层开采工艺有滚筒采煤机采煤法、螺旋钻采煤法、刨煤机采煤法... 世界拥有丰富的薄煤层储量,但采储量相对较少。随着中厚及厚煤层的日益减少,薄煤层开采成为一个发展趋势。文章主要讲述了国内外薄煤层主要开采技术及设备的现状,主要的薄煤层开采工艺有滚筒采煤机采煤法、螺旋钻采煤法、刨煤机采煤法。文章介绍了这些工艺以及相关设备现状,以及未来的发展趋势。 展开更多

关键词 薄煤层 滚筒采煤机 螺旋钻机 刨煤机

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采空区地表沉陷规律的研究 被引量：4

13

作者 吕文玉 潘仁飞 +1 位作者 李杨 崔国亮 《露天采矿技术》 CAS 2007年第4期3-5,共3页

以"太平煤矿采空区地表沉陷规律研究"项目为依托,以开采沉陷等理论为基础,对采空区地表沉陷规律作了一些研究,对太平煤矿似膏体充填开采引起的地表沉陷进行了分析预计,获得了太平煤矿井下开采引起的地表移动的基本特征和地表... 以"太平煤矿采空区地表沉陷规律研究"项目为依托,以开采沉陷等理论为基础,对采空区地表沉陷规律作了一些研究,对太平煤矿似膏体充填开采引起的地表沉陷进行了分析预计,获得了太平煤矿井下开采引起的地表移动的基本特征和地表变形的相关参数,揭示了地表移动及变形的规律,研究成果对太平矿今后的充填开采实践具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 移动盆地 采空区 地表沉陷 地表移动

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长壁工作面长度优化数学模型分析 被引量：2

14

作者 吕文玉 李维明 《中国矿业》 北大核心 2012年第10期102-104,108,共4页

长壁工作面长度合理选择直接关系到矿井的集中化生产程度,不仅有利于提高矿井产量,而且可以降低成本,实现高产高效。本文针对长壁工作面长度优化的特点,建立了最优工作面长度数学模型,揭示出长壁工作面长度影响因素(煤层厚度、采煤机开... 长壁工作面长度合理选择直接关系到矿井的集中化生产程度,不仅有利于提高矿井产量,而且可以降低成本,实现高产高效。本文针对长壁工作面长度优化的特点,建立了最优工作面长度数学模型,揭示出长壁工作面长度影响因素(煤层厚度、采煤机开机率、工人工资、设备费用和支护费用)的变化与最优工作面长度变化之间的规律。 展开更多

关键词 最优工作面长度 数学模型 开机率 工人工资 设备费用 支护费用

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倾斜煤层冒落矸石注浆固化沿空留巷技术研究 被引量：1

15

作者 吕文玉 孟宪锐 伍厚荣 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第9期145-148,共4页

沿空留巷技术是煤炭开采技术的一项重要改革,是"绿色开采"的重要研究方向之一,针对试验矿井的5312倾斜工作面的具体条件,提出采用冒落矸石注浆固化沿空留巷方法,对巷旁支护阻力、冒落矸石冲击力和充填体可缩量预计进行了研究... 沿空留巷技术是煤炭开采技术的一项重要改革,是"绿色开采"的重要研究方向之一,针对试验矿井的5312倾斜工作面的具体条件,提出采用冒落矸石注浆固化沿空留巷方法,对巷旁支护阻力、冒落矸石冲击力和充填体可缩量预计进行了研究,通过现场观测和留巷效果分析,达到了预期的目标,能够为类似条件下的沿空留巷技术提供借鉴。 展开更多

关键词 倾斜煤层 沿空留巷 冒落矸石 注浆固化

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急倾斜煤层矸石充填采场围岩运移规律数值模拟分析 被引量：8

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作者 吕文玉 曹文杰 +2 位作者 高梓轩 于健浩 杜旭峰 《煤炭工程》 北大核心 2019年第12期111-115,共5页

急倾斜煤层矸石充填开采可以有效的抑制煤层及顶底板动力现象,有利于提高“支架-围岩”系统稳定性。在对急倾斜煤层矸石充填开采围岩移动变形的影响因素分析的基础上,运用UDEC数值模拟软件,对不同煤层倾角、埋深、充填率和充填体强度条... 急倾斜煤层矸石充填开采可以有效的抑制煤层及顶底板动力现象,有利于提高“支架-围岩”系统稳定性。在对急倾斜煤层矸石充填开采围岩移动变形的影响因素分析的基础上,运用UDEC数值模拟软件,对不同煤层倾角、埋深、充填率和充填体强度条件下,围岩的运移规律进行了研究。研究表明:随着煤层倾角的增加,顶板变形量和扰动范围减小,而底板移动变形逐渐增加;埋深越深,围岩的应力集中程度和最大下沉值越高;随着充填率和充填体强度的增加,采场围岩的移动变形量减少,稳定性增强。该研究可以为急倾斜煤层安全高效开采提供借鉴。 展开更多

关键词 急倾斜煤层 矸石充填 围岩运移 数值模拟

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大倾角煤层开采飞矸威胁等级评估 被引量：10

17

作者 刘明 伍永平 +2 位作者 耿霜 多依丽 吕文玉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3688-3695,共8页

大倾角煤层开采工作面飞矸运动具有复杂性、动态性和不确定性等特点,准确评估飞矸对人或设备造成的威胁等级是大倾角煤层飞矸防护设计的基础。以新疆乌鲁木齐市艾维儿沟2130煤矿25221大倾角大采高综采工作面为研究背景,基于飞矸对人或... 大倾角煤层开采工作面飞矸运动具有复杂性、动态性和不确定性等特点,准确评估飞矸对人或设备造成的威胁等级是大倾角煤层飞矸防护设计的基础。以新疆乌鲁木齐市艾维儿沟2130煤矿25221大倾角大采高综采工作面为研究背景,基于飞矸对人或设备的伤损程度选取飞矸的速度、角速度和距工作面下端头人或设备的距离3个动态变量作为飞矸对人或设备的威胁的评判依据,采用专家知识结合工作面飞矸现场实测历史数据构建动态贝叶斯网络模型,依据维特比算法选取动态观测节点,得到飞矸沿工作面运动全过程的动态威胁等级概率。结果表明:在大倾角煤层工作面飞矸运动中,随着时间片的递增,飞矸的速度、角速度变量数值也随之增大,飞矸距离工作面下端头人或设备的距离逐渐减小,飞矸各变量所共同影响的威胁等级也随之变化。为避免飞矸灾害事故的发生,可在飞矸威胁等级较高的位置设置飞矸防护装置。理论方法与工作面现场实测下部区域设备破坏程度的情况相符合,进一步验证了本文方法的可行性。 展开更多

关键词 大倾角煤层 飞矸 威胁等级 动态贝叶斯网络

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深部开采高应力软岩巷道支护技术研究 被引量：17

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作者 丁自伟 吕文玉 +1 位作者 邱华富 马虎 《煤炭工程》 北大核心 2016年第5期53-55,58,共4页

以开滦集团唐山矿软岩条件下T_1493风道绕道和T_1493溜子道绕道的支护作为研究对象,通过现场地质详查对软岩巷道的工程地质力学性质进行评价分析,并采用理论分析、数值模拟相结合的研究方法,研究了深部开采软岩巷道高应力环境下巷道的... 以开滦集团唐山矿软岩条件下T_1493风道绕道和T_1493溜子道绕道的支护作为研究对象,通过现场地质详查对软岩巷道的工程地质力学性质进行评价分析,并采用理论分析、数值模拟相结合的研究方法,研究了深部开采软岩巷道高应力环境下巷道的失稳机理,确定了巷道的支护参数,保障了巷道在开采过程中的安全性,为其他矿井在相似地质条件下的软岩巷道支护提供一定技术借鉴。 展开更多

关键词 深部开采 高应力 软岩 巷道支护

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煤矸互层顶板大倾角大采高工作面覆岩活动规律相似模拟研究 被引量：10

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作者 伍永平 武永强 +2 位作者 解盘石 王红伟 吕文玉 《煤炭工程》 北大核心 2018年第1期73-76,80,共5页

为了弄清煤矸互层顶板大倾角大采高工作面覆岩活动规律,以新疆焦煤集团25213工作面为工程背景,采用物理相似模拟实验方法研究了煤矸互层顶板大倾角大采高工作面覆岩活动规律。研究结果表明:25213工作面来压步距的变化范围为8~17m。与同... 为了弄清煤矸互层顶板大倾角大采高工作面覆岩活动规律,以新疆焦煤集团25213工作面为工程背景,采用物理相似模拟实验方法研究了煤矸互层顶板大倾角大采高工作面覆岩活动规律。研究结果表明:25213工作面来压步距的变化范围为8~17m。与同倾角条件下的坚硬顶板大倾角大采高工作面相比,工作面来压步距较大,覆岩垮落形成冲击载荷的量级较大,工作面支承压力分布平稳且较大,上、下端煤柱支承压力峰值均较小。沿煤层高度方向,该工作面下位岩层运移量大于上位岩层;沿煤层倾向,该工作面中上部区域覆岩运移量大于下部区域。 展开更多

关键词 煤矸互层 大倾角 大采高 物理相似模拟 覆岩活动

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深部采场矿山压力理论研究现状及趋势 被引量：12

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作者 马书明 吕文玉 孙丙玉 《煤炭工程》 北大核心 2010年第10期87-89,共3页

随着煤矿开采深度的不断增加及开采条件的日趋复杂,深部采场矿山压力理论及其应用研究已成为众多学者研究的热点和难点,通过文献整理与分析,系统阐述了矿山压力理论、采动应力演化、支承压力计算、采动裂隙演化特征等方面的研究进展,展... 随着煤矿开采深度的不断增加及开采条件的日趋复杂,深部采场矿山压力理论及其应用研究已成为众多学者研究的热点和难点,通过文献整理与分析,系统阐述了矿山压力理论、采动应力演化、支承压力计算、采动裂隙演化特征等方面的研究进展,展望了深部开采采场矿山压力理论的研究方向和发展趋势。分析表明,深部采场矿山压力理论的基础研究应以大范围三维围岩为研究对象,注重采动应力与采动裂隙演化特征及二者的动态效应研究和应力场、裂隙场与渗流场的耦合理论研究,这是深部开采条件下保证煤矿安全开采的客观要求,也是解决实际工程中煤岩动力灾害发生的理论基础。 展开更多

关键词 深部开采 三维矿压 支承压力 采动裂隙 动态效应

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