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题名条带式Wongawilli煤柱特征及作用机理分析
被引量：10
- 1
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作者
谭毅
郭文兵
白二虎
杨达明
王比比
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机构
河南理工大学能源科学与工程学院
河南理工大学河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室
煤炭安全生产河南省协同创新中心
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期1003-1010,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51374092)
河南省高校重点科研基金资助项目(18A440013)
河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室开放基金资助项目(KCF201807)
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文摘
条带式Wongawilli采煤法是一种新型高效减沉采煤法,对减轻采场覆岩破坏、控制地表沉陷、减少采动对地表建(构)筑物的损害具有重要意义,而煤柱是条带式Wongawilli采煤法减沉降损效果的关键。为研究条带式Wongawilli开采煤柱特征及其对覆岩作用,阐明了条带式Wongawilli采煤法煤柱系统与顶板的相互作用机理,本文结合王台铺煤矿地质采矿条件,采用理论分析、相似模拟及现场验证相结合的方法,研究了条带式Wongawilli开采煤柱形式及特征,建立了条带式Wongawilli煤柱的结构力学模型,分析了直接顶离层情况及不规则煤柱、条带煤柱的受力与支护强度。研究表明:条带式Wongawilli采煤法由刀间煤柱、不规则煤柱、条带煤柱形成了特殊的煤柱系统,刀间煤柱起临时支护作用,随着工作面的推进,刀间煤柱随采随垮或者短时间内就失去支撑能力;不规则煤柱能对顶板的维护起到一定作用;条带煤柱是整个煤柱系统的关键。条带式Wongawilli开采直接顶与基本顶发生离层,直接顶弯曲下沉形成"固支梁"或垮落形成"悬臂梁" 2种结构,并作用于条带式Wongawilli煤柱;条带煤柱与传统条带开采煤柱类似,支撑直接顶及基本顶。不规则煤柱类似于支撑单体的形式(类单体)被动支撑直接顶,且不规则煤柱如果发生失稳破坏,条带煤柱的压缩突变量也会突增,影响其稳定性,进而影响整个条带式Wongawilli开采煤柱系统的稳定。
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关键词
条带式Wongawilli
煤柱
破坏特征
煤柱失稳
离层
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Keywords
strip Wongawilli mining
coal pillar
failure characteristics
coal pillar instability
roof abscission layer
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分类号
TD823.6
[矿业工程—煤矿开采]
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题名山区复杂地形下地表移动盆地边界角量参数研究
被引量：1
- 2
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作者
王比比
谭毅
孙琦
杨伟强
赵高博
徐飞亚
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机构
河南理工大学能源科学与工程学院
煤炭安全生产河南省协同创新中心
辽宁工程技术大学建筑与交通学院
黄河水利职业技术学院水利工程学院
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出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2023年第2期154-160,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(编号:51974105,52174108)
煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室2018年开放基金项目(编号:GJNY-18-73.16)
+2 种基金
河南省高校科技创新人才支持计划项目(编号:21HASTIT024)
河南理工大学科技创新型科研团队项目(编号:T2021-5)
西安科技大学省部共建西部煤炭绿色开发国家重点实验室基金项目(编号:SKLCRKF1912)。
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文摘
为准确有效地获得山区复杂地形条件下地表运移规律和角量参数,以山西山区某矿20210复杂地形工作面为例,提出了一种“以点求面”的计算模式,在山区复杂地形工作面非主断面处建立地表移动观测网,利用遗传算法在参数优化推导中的优势,优化出本地区的概率积分法预计参数,拟合研究了山区复杂地形下的地表移动变形规律,得到了地表移动盆地边界角量参数。通过优化的参数对地表移动变形进行了概率积分法预计,并与非主断面实测数据进行了对比分析。结果表明:基于遗传算法优化参数得出的概率积分法结果,其误差均在5%以内,验证了预计参数及地表下沉数据的可靠性。该地形条件下地表移动下沉最大值为853 mm,矿区走向移动角为69.0°,上山移动角为73.1°,上山边界角为70.3°,下山边界角为59.4°,充分采动角为59.3°,最大下沉角为83.6°。
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关键词
开采沉陷
山区复杂地形
地表移动
沉陷预计
地表移动角量参数
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Keywords
mining subsidence
mountain complex terrain
surface movement
subsidence prediction
surface movement angle parameter
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分类号
TD853
[矿业工程—金属矿开采]
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题名埋地天然气管道采动变形特征及安全距离预测
被引量：5
- 3
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作者
焦轶恒
郭文兵
杨伟强
马志宝
王比比
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机构
河南理工大学能源科学与工程学院
煤炭安全生产河南省协同创新中心
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出处
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2023年第1期179-183,共5页
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基金
国家自然科学基金重点项目(U21A20108,U1810203)
国家自然科学基金项目(52104127)。
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文摘
埋地天然气管道不同于一般建筑物,对地表移动变形值的响应与敏感性具有显著的特殊性。采用理论分析与数值模拟相结合的方法,系统分析地表下沉、水平移动、水平变形对埋地管道采动变形的影响;基于埋地管道采动变形特征,建立了采动影响下“地表-管道”协同变形理论模型;提出了新的管道安全性运行判断准则(管道力学特征进行管道失效判断)并应用于工程实践得到安全推进距离;通过数值模拟,分析了管道内部主应力的分布规律,并验证了理论分析结论及所提管道安全性运行判断准则的可行性和正确性,研究结果表明:所提的管道安全性运行判断准则较现有判断准则,工作面推进长度增加50 m,更能有效提高煤炭资源采出率。
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关键词
开采沉陷
天然气管道
力学响应
协同变形
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Keywords
mining subsidence
natural gas pipeline
mechanical response
cooperative deformation
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分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
TE973
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名采空区下近距离煤层巷道围岩稳定性分析及控制
被引量：7
- 4
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作者
魏东
任金武
张帅
王比比
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机构
河南能源化工集团永华能源有限公司
河南理工大学能源科学与工程学院
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出处
《能源与环保》
2022年第8期284-289,295,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(U1504529)
国家自然科学基金面上项目(51774111)。
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文摘
针对近距离煤层工况条件下,下部特厚综放工作面开采时存在覆岩应力变化大、矿压显现明显、工作面支护难度加大,煤壁片帮、顶板漏冒事故多等问题,以王庄煤矿开采的2号和3-5号煤层工作面为工程背景,通过理论分析、采用UDEC离散元软件和FLAC^(3D)软件建模分析及现场应用实践等方法,对近距离特厚煤层开采条件下工作面采空区覆岩运动及顶板应力变化规律进行了研究分析。结果表明,上部2号已开采煤层覆岩关键层岩体发生断裂对下部3-5号煤层工作面来压强度影响巨大,容易引发工作面采空区顶板大面积来压。据此提出优化30501工作面巷道布置,将原回风巷向内侧偏移25.4 m,工作面倾斜长由原来的180 m缩短为154.6 m,从而减小上部煤层工作面留设的区段煤柱应力影响范围,同时通过优化工作面开采工艺、合理确定工作面三机设备选型和端头及超前支护方案。现场应用结果表明,工作面在掘进和回采过程中矿压显现程度及次数明显降低和减少,未发生过顶板、瓦斯等大型事故,实现了安全高效回采。
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关键词
近距离煤层开采
特厚煤层综放工作面
覆岩运动规律
数值模拟
关键层
内错布置
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Keywords
close coal seam mining
fully-mechanized top coal caving face in extra thick coal seam
law of overburden movement
numerical simulation
key layer
internal staggered arrangement
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分类号
TD323
[矿业工程—矿井建设]
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题名深埋煤层孤岛工作面煤柱对冲击危险性的影响分析
被引量：2
- 5
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作者
华毅
王比比
闫嘉平
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机构
陕西煤业集团黄陵建庄矿业有限公司
河南理工大学能源科学与工程学院
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出处
《能源与环保》
2021年第3期1-6,11,共7页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51974105)
国家自然科学基金青年项目(51904091)。
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文摘
以某矿4-2205孤岛工作面为研究对象,结合工作面采掘实际情况,采用理论分析、数值模拟等方法,分析该工作面冲击危险性的影响因素及煤柱失稳机理,研究孤岛工作面回采过程中的煤柱应力变化及其对冲击危险性的影响。研究表明,4-2205孤岛工作面回采过程中区段煤柱宽度逐渐减小,煤柱应力集中程度逐渐增加,破坏程度升高,煤柱逐渐由稳定状态向塑性不稳定状态变化,冲击危险性亦升高;4-2205工作面回采至相邻采空区切眼前后位置以及顶板初次来压、周期来压及工作面“见方”时,覆岩运移破坏严重。
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关键词
孤岛工作面
冲击地压
煤柱
数值模拟
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Keywords
island working face
rock burst
coal pillar
numerical simulation
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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