模糊综合评价模型在冲击等级判定中的应用 被引量：2

1

作者 杨军 石海洋 +4 位作者 娄浩朋 曹民远 杜世鹤 焦艳平 肖莉莉 《中国矿业》 北大核心 2016年第1期83-86,共4页

针对当前传统安全评价方法存在的问题,结合煤矿冲击特性随着生产的动态变化特点,建立模糊综合评价模型,利用正态隶属度函数进行指标的隶属度计算,将冲击特性指标体系分为属性权重和等级权重,利用最小信息熵原理把二者综合为组合权重,并... 针对当前传统安全评价方法存在的问题,结合煤矿冲击特性随着生产的动态变化特点,建立模糊综合评价模型,利用正态隶属度函数进行指标的隶属度计算,将冲击特性指标体系分为属性权重和等级权重,利用最小信息熵原理把二者综合为组合权重,并评价指标矩阵模糊运算,得到煤矿冲击危险等级。结合乌东煤矿南采区+500B1+2和B3+6工作面现场地质条件和开采现状,采用该评价模型分析得出该区域回采工作面冲击危险等级为三级,即中等冲击危险等级,并采用地震波CT技术进行对比分析,结果表明该模型在实践中得到较好的验证,为类似条件下冲击危险等级判定提供了参考。 展开更多

关键词 模糊综合评价模型 隶属度函数 冲击等级 权重

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急倾斜煤层综放工作面冲击危险性评价研究 被引量：14

2

作者 曹民远 孙雪亮 +1 位作者 杨磊 刘永红 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期47-52,共6页

为了提高急倾斜煤层综放工作面冲击地压危险性评价指标的准确性和增强评价方法的适用性,采用数值模拟及理论计算的方法,得到了综采工作面过煤柱区域的应力分布,分析了采掘工作面应力扰动叠加的影响,提出了近直立煤层动态权重评价法的计... 为了提高急倾斜煤层综放工作面冲击地压危险性评价指标的准确性和增强评价方法的适用性,采用数值模拟及理论计算的方法,得到了综采工作面过煤柱区域的应力分布,分析了采掘工作面应力扰动叠加的影响,提出了近直立煤层动态权重评价法的计算体系,介绍了近直立煤层冲击危险性评价指标和评价指标分级过程,并将动态权重评价法应用于+495 m水平综放工作面冲击危险性评价中。研究结果表明:碱沟煤矿急倾斜综放工作面冲击地压的主要影响因素是煤柱和采掘工作面应力扰动叠加;+495 m水平综放工作面冲击危险等级为Ⅱ级,具有弱冲击危险性,并划分了沿工作面走向830～1 000 m、370～530 m、上分层终采线前后50 m范围3个冲击危险区域,现场验证了动态权重法能有效实现急倾斜煤层冲击地压危险性评价。 展开更多

关键词 冲击地压 急倾斜煤层 动态权重法 综合指数法 冲击危险性

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地震波层析成像技术在冲击地压防治中的应用 被引量：7

3

作者 孔寅 曹民远 +2 位作者 石海洋 马星 乔林柯 《煤炭工程》 北大核心 2016年第6期83-86,共4页

文章首先介绍了地震波层析成像技术的应用原理和使用方法,以PASAT-M探测系统为平台,在现场实测数据基础上,通过计算机反演得到探测区域冲击危险性指数分布图,进而分析冲击危险所处区域,以及煤岩体内应力分布情况,据此可以评价冲击地压... 文章首先介绍了地震波层析成像技术的应用原理和使用方法,以PASAT-M探测系统为平台,在现场实测数据基础上,通过计算机反演得到探测区域冲击危险性指数分布图,进而分析冲击危险所处区域,以及煤岩体内应力分布情况,据此可以评价冲击地压防治措施实施效果。基于以上原理,探测乌东南采区＋475水平B_（1＋2）煤层处于弱冲击等级,其中边界线两侧局部位置由于煤柱的存在,冲击危险性指数K值较高,达到0.5-0.75。因此,采用大孔径钻孔和煤层注水卸压,同样采用PASAT-M探测系统进行卸压措施评价,结果表明K值基本均在0.3以下,整体上冲击危险性明显降低。这表明地震波CT技术可满足现场对冲击危险性评价的需要,其结果实用可靠,为类似工程应用提供借鉴。 展开更多

关键词 地震波CT技术 冲击危险性 冲击地压 防治措施

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倾斜煤层区段煤柱爆破卸压工程应用 被引量：3

4

作者 曹民远 李康 +1 位作者 闫瑞兵 杜涛涛 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期104-111,共8页

为解决宽沟煤矿西翼I010203工作面进风巷受到下方采空区侧向应力影响造成的应力集中现象,采用现场煤体应力计监测数据对比分析和数据无量纲化处理相结合的手段,分别对进风巷上帮围岩应力和煤柱侧围岩应力分布情况进行了研究,研究结果表... 为解决宽沟煤矿西翼I010203工作面进风巷受到下方采空区侧向应力影响造成的应力集中现象,采用现场煤体应力计监测数据对比分析和数据无量纲化处理相结合的手段,分别对进风巷上帮围岩应力和煤柱侧围岩应力分布情况进行了研究,研究结果表明:进风巷上帮煤体应力分布与巷道下帮侧煤体应力分布不同,巷道上帮侧煤体应力浅部应力高于深部应力且与至工作面距离呈正相关,孔深4.5 m煤体应力集中程度最高,采动应力集中分布在超前工作面50~110.6 m,显著影响范围为超前工作面50 m内;巷道下帮侧煤体应力深部高于浅部且与至工作面距离呈正相关,煤体应力集中位于9 m以上的深部位置,采动应力集中分布在超前工作面50~80 m,显著影响范围为超前工作面60 m内;确定了进风巷上帮煤体预卸压范围为50~120 m,巷道下帮煤体的预卸压范围为60~80 m。参考经验数据以及理论计算,确定了进风巷上帮煤体爆破卸压工程和下帮煤体大直钻孔卸压工程的相关参数,结合PASAT探测和围岩应力数据对比分析结果,设计的煤体爆破卸压工程能有效降低区段煤柱围岩应力集中现象,但大直径钻孔应确保一定的工程量,形成连续卸压面才能达到预期卸压效果。 展开更多

关键词 倾斜煤层 沿空巷道 区段煤柱 煤体爆破 大直径钻孔 围岩控制

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基于数据分析的近直立煤层冲击地压致灾因素研究 被引量：10

5

作者 曹民远 陈建强 +1 位作者 闫瑞兵 刘永红 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期32-37,共6页

为了掌握乌东煤矿南区近直立特厚煤层冲击地压致灾因素,基于矿井采掘布局及B3+6煤层上覆煤柱赋存特征,采用数据统计的方法分别对矿井微震事件分布和B3+6煤层综放工作面冲击地压事故进行了统计分析。研究结果表明:上覆煤柱是冲击地压显... 为了掌握乌东煤矿南区近直立特厚煤层冲击地压致灾因素,基于矿井采掘布局及B3+6煤层上覆煤柱赋存特征,采用数据统计的方法分别对矿井微震事件分布和B3+6煤层综放工作面冲击地压事故进行了统计分析。研究结果表明:上覆煤柱是冲击地压显现的主要致灾因素,采掘扰动、采深、煤柱资源回采情况是冲击地压显现的影响因素。不同煤层综采和掘进工作面相向80 m、相错110 m时,采掘扰动影响较明显,相向0~30 m时微震频次达到峰值;B3+6煤层冲击地压事故集中分布在大洪沟煤矿小井工业广场煤柱和大洪沟煤矿工业广场煤柱区域,经过多分层开采后,上覆煤柱应力影响作用仍存在,且随煤层开采层数增加,冲击地压显现时工作面的位置与煤柱关系呈“进煤柱前-煤柱下-出煤柱后”规律性变化。发生冲击地压时综放工作面集中分布在距煤柱边界50 m范围内,随着上覆煤柱走向长度增加,冲击地压事故发生时综放工作面与煤柱边界的距离增大,同时煤柱附近区域冲击地压事故的概率和破坏强度也随之增加。 展开更多

关键词 冲击地压 近直立煤层 上覆煤柱 开采布局 采掘扰动

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急倾斜煤层高应力条件让压掘进巷道布局优化 被引量：7

6

作者 曹民远 孙秉成 刘旭东 《煤炭工程》 北大核心 2017年第F08期14-17,21,共5页

通过对乌东煤矿掘进巷道影响因素分析,得到造成乌东煤矿掘进巷道冲击显现的主要因素为采动扰动和水平构造应力。为优化矿井巷道布局,通过理论分析、FLAC^(3D)数值模拟和现场监测分析,确定优先掘进应力集中程度较小的B_2巷,改变了巷道掘... 通过对乌东煤矿掘进巷道影响因素分析,得到造成乌东煤矿掘进巷道冲击显现的主要因素为采动扰动和水平构造应力。为优化矿井巷道布局,通过理论分析、FLAC^(3D)数值模拟和现场监测分析,确定优先掘进应力集中程度较小的B_2巷,改变了巷道掘进顺序,开展了+450m水平B_(3+6)煤层巷道让压掘进工程实践,现场实践表明:巷道让压掘进布局可以有效降低掘进面应力集中程度,减少巷道变形量,提高掘进工作面单进水平。 展开更多

关键词 冲击地压 应力控制理论 单位应力梯度 相似模拟

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急倾斜特厚煤层间岩柱地面深孔爆破预裂试验及效果研究 被引量：5

7

作者 曹民远 《中国煤炭》 北大核心 2014年第S1期54-57,60,共5页

分析了乌东煤矿南采区冲击地压发生的原因,认为B2-B3煤层中间岩柱在自重和水平地应力作用下产生弯曲形成应力集中并聚集大量弹性能是产生冲击地压的主要原因。研究了煤层间岩柱爆破预裂方案并进行了现场实施,通过ARAMIS M/E微震监测系统... 分析了乌东煤矿南采区冲击地压发生的原因,认为B2-B3煤层中间岩柱在自重和水平地应力作用下产生弯曲形成应力集中并聚集大量弹性能是产生冲击地压的主要原因。研究了煤层间岩柱爆破预裂方案并进行了现场实施,通过ARAMIS M/E微震监测系统和PASAT-M探测系统对爆破效果进行评价。结果表明地面深孔预裂爆破降低了岩柱体底部和煤体中应力集中程度,充分释放岩柱体和煤体内聚集的弹性能,有效预防了冲击地压的发生。 展开更多

关键词 急倾斜煤层 特厚煤层 回采工作面 冲击地压 地面深孔爆破 预裂爆破 撬动作用 应力集中

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煤柱下开切巷应力分布分析及治理研究 被引量：5

8

作者 刘永红 李康 +1 位作者 曹民远 杜涛涛 《煤炭工程》 北大核心 2020年第9期47-51,共5页

为了消除宽沟煤矿B4煤层回采后遗留煤柱对下部煤层的影响,通过理论计算及数值模拟分析相结合的研究方法,对上煤层W1145工作面回采后所遗留的煤柱应力在底板传递的规律和下部煤层W1123工作面回采过程工作面应力分布状况进行研究,研究结... 为了消除宽沟煤矿B4煤层回采后遗留煤柱对下部煤层的影响,通过理论计算及数值模拟分析相结合的研究方法,对上煤层W1145工作面回采后所遗留的煤柱应力在底板传递的规律和下部煤层W1123工作面回采过程工作面应力分布状况进行研究,研究结果表明:B4煤层回采后煤柱应力变形集中区为13.12m;在煤柱铅直应力作用下,下部煤层距离煤柱60m处时,煤岩体内应力明显升高,距离剩20m左右位置时达到峰值;进入采空区后,煤岩体应力快速的降低,在远离煤柱35m后恢复至开采前的应力水平,影响走向范围可达140m。研究采用超前预裂爆破、两回采巷道侧向切顶方式综合处理顶板,以实现消除煤柱应力影响。 展开更多

关键词 倾斜煤层 遗留煤柱 超前预裂爆破 侧向切顶

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基于瞬变电磁法卸压深孔爆破效果研究 被引量：7

9

作者 孙学笃 秦广鹏 曹民远 《煤炭技术》 北大核心 2017年第5期148-150,共3页

为了对煤矿巷道围岩深孔卸压爆破效果进行验证,利用瞬变电磁法探测围岩深孔爆破前后视电阻率的分布,通过爆破前后视电阻率等值线图,分析深孔爆破破坏区分布。经分析,井下同一探测区域岩层在深孔卸压爆破前后岩体视电阻率发生明显变化,... 为了对煤矿巷道围岩深孔卸压爆破效果进行验证,利用瞬变电磁法探测围岩深孔爆破前后视电阻率的分布,通过爆破前后视电阻率等值线图,分析深孔爆破破坏区分布。经分析,井下同一探测区域岩层在深孔卸压爆破前后岩体视电阻率发生明显变化,说明深孔爆破引发岩体的松动破裂。爆破孔间距为10 m时,卸压爆破后炮孔间围岩球形破坏区相互联通和重叠,说明孔间距较为合理,能够在岩体内形成连续破坏区。 展开更多

关键词 瞬变电磁法 深孔爆破 急倾斜煤层

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屯宝煤矿逆断层破碎带巷道变形控制研究 被引量：6

10

作者 刘明 曹民远 +1 位作者 吴玉海 李波 《工矿自动化》 北大核心 2020年第4期98-103,共6页

针对屯宝煤矿逆断层破碎带煤柱侧巷道受采动影响造成的巷道变形量大、巷道底鼓、煤柱侧帮鼓、巷道顶板局部下沉等问题,采用锚杆测力计对锚杆应力进行监测,采用PASAT-M应力探测方法对逆断层煤柱侧巷道应力分布和巷道变形规律进行了研究... 针对屯宝煤矿逆断层破碎带煤柱侧巷道受采动影响造成的巷道变形量大、巷道底鼓、煤柱侧帮鼓、巷道顶板局部下沉等问题,采用锚杆测力计对锚杆应力进行监测,采用PASAT-M应力探测方法对逆断层煤柱侧巷道应力分布和巷道变形规律进行了研究。研究结果表明:胶带巷煤柱侧锚杆应力峰值出现在超前工作面10~15 m,轨道巷上帮锚杆应力峰值出现在超前工作面5~10 m;巷道不同位置的锚杆应力、围岩应力及巷道变形量均受T 2逆断层影响,应力和变形量集中分布在逆断层附近;距离逆断层25 m内围岩应力中等危险区分布相对集中。根据研究结果,提出了巷道补强支护和大孔径卸压综合治理措施,工程实践结果表明,该措施为围岩提供了稳定的支护力,适用于屯宝煤矿逆断层影响区域围岩变形的防治。 展开更多

关键词 综放工作面 围岩控制 逆断层破碎带 预留煤柱侧巷道变形 锚杆应力 补强支护

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综放工作面煤柱周围应力分布特征研究 被引量：5

11

作者 刘明 曹民远 李波 《工矿自动化》 北大核心 2020年第10期104-108,113,共6页

对高瓦斯及断层赋存的综放工作面来说,合理宽度的留设煤柱不仅可以起到支撑上覆岩层压力的作用,还能隔绝采空区瓦斯,减少瓦斯扩散。但目前缺乏对不同煤柱合理留设宽度条件下围岩应力分布特征的研究,同时不同矿井影响煤柱宽度的因素各异... 对高瓦斯及断层赋存的综放工作面来说,合理宽度的留设煤柱不仅可以起到支撑上覆岩层压力的作用,还能隔绝采空区瓦斯,减少瓦斯扩散。但目前缺乏对不同煤柱合理留设宽度条件下围岩应力分布特征的研究,同时不同矿井影响煤柱宽度的因素各异,造成煤柱留设宽度的计算依据难以准确确定。针对上述问题,以屯宝煤矿综放工作面M9-10煤层为工程背景,采用理论计算方式得到煤柱留设宽度的最小值,采用数值模拟方式对M9-10煤层不同宽度的煤柱周围应力分布特征进行研究。研究结果表明:煤柱的合理留设宽度为30~40m;煤柱内的水平应力随着煤柱宽度加大趋向于采空区侧,说明加大煤柱宽度可以转移水平应力对巷道的影响,从而提高巷道稳定性;煤柱垂直应力具有双波峰特征,巷道侧和采空区侧垂直应力峰值与应力集中系数均随煤柱宽度的加大而降低;巷道侧应力峰值在距巷道2.5m处,之后随着距巷道距离的增加,垂直应力先急速减小,然后缓慢增加,在采空区侧出现应力峰值后缓慢减小。为验证40m煤柱宽度的合理性,在该综放工作面进行钻孔应力及瓦斯浓度现场监测,结果表明,40m煤柱留设宽度能够满足巷道支护强度和瓦斯扩散实际要求。 展开更多

关键词 煤炭深部开采 综放工作面 巷道支护 瓦斯管控 留设煤柱 煤柱宽度 小煤柱 围岩应力分布

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双低位亚关键层破断能量聚散及控制研究 被引量：3

12

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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邻近层采动影响区瓦斯预抽钻孔优化布置及效果评价 被引量：1

13

作者 赵斌 吴玉海 曹民远 《煤炭工程》 北大核心 2023年第5期76-80,共5页

针对高瓦斯矿井近距离煤层受邻近层采动影响下瓦斯抽采钻孔优化调整问题,通过引入保护层开采采动卸压效应与瓦斯越流理论,论证了邻近层采动卸压瓦斯越流效应以及I011501综放工作面受邻近层采动卸压瓦斯排放效果,并提出了预抽钻孔优化布... 针对高瓦斯矿井近距离煤层受邻近层采动影响下瓦斯抽采钻孔优化调整问题,通过引入保护层开采采动卸压效应与瓦斯越流理论,论证了邻近层采动卸压瓦斯越流效应以及I011501综放工作面受邻近层采动卸压瓦斯排放效果,并提出了预抽钻孔优化布置方案。通过工程实践及效果评价,研究结果表明,在增大钻孔布置间距、降低钻孔施工工程量的情况下,I011501综放工作面采前预抽效果仍满足相关规定要求,6.9 m瓦斯抽放半径能够满足M15煤层综放工作面瓦斯抽采需要。 展开更多

关键词 近距离煤层 瓦斯越流 瓦斯抽采 效果评价 瓦斯抽采半径

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新疆地区冲击地压发生及防治现状 被引量：17

14

作者 杜涛涛 李国营 +3 位作者 陈建强 潘俊锋 李康 曹民远 《煤矿开采》 北大核心 2018年第2期5-10,共6页

调研了目前新疆地区冲击地压的发生现状、历程、特点和类型,针对新疆地区冲击地压防治存在的主要问题,给出了建议。结果表明,新疆地区目前已增加至7座冲击地压矿井,具有埋深浅、赋存条件复杂、分布集中、显现位置为工作面和巷道的特点;... 调研了目前新疆地区冲击地压的发生现状、历程、特点和类型,针对新疆地区冲击地压防治存在的主要问题,给出了建议。结果表明,新疆地区目前已增加至7座冲击地压矿井,具有埋深浅、赋存条件复杂、分布集中、显现位置为工作面和巷道的特点;按主要致灾因素,将新疆地区冲击地压矿井划分为坚硬顶板型、岩柱失稳型和煤层弱面滑移失稳型冲击地压矿井3类;近几年新疆地区在冲击地压发生机理方面取得的研究成果,主要包括针对坚硬顶板型冲击地压的剩余能量和近直立特厚煤层岩柱撬动理论;针对新疆地区冲击地压防治的被动性、排查不全面、区域防范性差的3个主要问题,建议首先开展冲击地压矿井全面排查,其次开展避免应力集中的区域防范,最后在采掘过程中开展局部集中应力疏导。 展开更多

关键词 冲击地压 冲击地压防治 冲击地压类型 监测预警

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