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矿井智能地质保障系统研究与应用
1
作者
赵正阳
臧传伟
《中国煤炭》
北大核心
2025年第2期135-142,共8页
针对矿井智能保障各子系统数据融合度低、兼容性不足、预测精度低等问题,陕西银河煤业开发有限公司结合自身地质保障建设情况,对矿井智能地质保障系统技术架构展开研究,构建了以GIS为核心的矿井智能地质保障系统,介绍了该系统总体架构设...
针对矿井智能保障各子系统数据融合度低、兼容性不足、预测精度低等问题,陕西银河煤业开发有限公司结合自身地质保障建设情况,对矿井智能地质保障系统技术架构展开研究,构建了以GIS为核心的矿井智能地质保障系统,介绍了该系统总体架构设计,详细阐述了该系统的关键技术。系统应用综合探测、数据融合、GIS地理信息系统等技术构建了综合信息数据库及矿井三维透明地质模型,实现了矿井数据的一体化管理与矿井地质的透明化和可视化,具备基于大数据和人工智能等技术的智能灾害识别与预警功能。通过实际应用表明,该系统能够基于钻探等多源信息实现动态更新的综合信息数据库构建和预警模型构建,有效提升了矿井安全生产能力,满足了矿井智能开采需求,为矿井地质保障提供了有效支撑。
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关键词
智能化建设
地质保障系统
地理信息系统
透明地质模型
智能预警
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职称材料
松软厚煤层综放面矿压显现规律及支架适应性分析
被引量:
5
2
作者
臧传伟
张晨曦
+2 位作者
谢帅
席俊辉
周立超
《煤炭工程》
北大核心
2016年第7期65-68,共4页
为了研究松软厚煤层综放面矿压显现及覆岩运动规律,以余吾煤业S1206综放工作面为工程背景,通过现场监测、理论分析和数值模拟等方式,从支架初撑力、循环末阻力、工作阻力频率以及支架结构四个方面分析了工作面综放液压支架的适应性。结...
为了研究松软厚煤层综放面矿压显现及覆岩运动规律,以余吾煤业S1206综放工作面为工程背景,通过现场监测、理论分析和数值模拟等方式,从支架初撑力、循环末阻力、工作阻力频率以及支架结构四个方面分析了工作面综放液压支架的适应性。结果表明:支架前柱受力普遍大于后柱,工作面两端支架压力小于中部。基本顶初次来压步距35.2m,周期来压步距11.7m,动载系数1.55,周期来压较强烈。监测数据分析表明,S1206工作面ZF10000/21/38型放顶煤液压支架选型合理,适应性好,完全满足生产需要。
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关键词
松软厚煤层
综放面
矿压显现
支架适应性
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职称材料
综放面顶煤放出规律的UDEC数值模拟研究
被引量:
4
3
作者
臧传伟
夏俊峰
+1 位作者
李华程
朱继光
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2014年第11期311-313,共3页
指出了UDEC离散元数值模拟软件研究放出规律的优越性,模拟了包括初次放煤、移架、放煤在内的循环放煤过程。通过对比分析不同阶段顶煤放出规律,研究得出:初次放煤过程中,由于支架掩护梁倾角及初次放煤前支架上方顶煤与支架后方顶煤存在...
指出了UDEC离散元数值模拟软件研究放出规律的优越性,模拟了包括初次放煤、移架、放煤在内的循环放煤过程。通过对比分析不同阶段顶煤放出规律,研究得出:初次放煤过程中,由于支架掩护梁倾角及初次放煤前支架上方顶煤与支架后方顶煤存在一个支架高度的高差,所以放出漏斗开始就呈现出向采空区侧倾斜;随着放煤的进行,煤矸分界线不断沉降,但是放煤漏斗的倾向基本固定。通过对不同阶段放出体形状的对比分析,发现椭球体的长轴基本垂直经过放煤口中心,这与金属矿放矿椭球体相吻合,这说明在放煤过程中主导椭球体方位的是重力作用,而非掩护梁倾角。初次放煤并移架后的放出规律依然符合椭球体放煤理论,由于移架的作用避免了初次放煤后同一椭球面上矸石的放入。
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关键词
顶煤放出规律
UDEC数值模拟
放出体
椭球体
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职称材料
卧虎山铁矿开采方法选择及采场结构参数优化
被引量:
2
4
作者
臧传伟
席俊辉
+2 位作者
周立超
杨振增
李华程
《金属矿山》
CAS
北大核心
2016年第1期55-59,共5页
为了提高卧虎山矿年产量,满足生产要求,找到适合卧虎山矿地下开采的采矿方法,由地质条件人手,通过点柱上向水平充填采矿法和上向高分层充填采矿法2种采矿方法在技术和生产中的优缺点对比,得出适合25~24矿段的采矿方法为上向高分...
为了提高卧虎山矿年产量,满足生产要求,找到适合卧虎山矿地下开采的采矿方法,由地质条件人手,通过点柱上向水平充填采矿法和上向高分层充填采矿法2种采矿方法在技术和生产中的优缺点对比,得出适合25~24矿段的采矿方法为上向高分层充填采矿法。为探求此采矿方法合理的采场结构参数,实现安全、高效生产,利用FLAC-3D模拟软件,对不同方案的围岩应力及位移分布规律进行数值模拟分析,研究不同矿房宽度对采场稳定性的影响,得到矿房矿柱适合宽度分别为11m和9m。由国内外矿山使用的锚杆长度和经验公式得到锚杆长度,预控顶支护方式为锚杆支护。研究结果对其他矿段的回采具有指导借鉴意义。
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关键词
上向高分层
锚杆支护
数值模拟
预控顶
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职称材料
大倾角煤层沿空留巷切顶工作阻力分析
被引量:
3
5
作者
臧传伟
张礼
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2015年第4期68-70,共3页
根据某矿大倾角煤层长壁采场沿空留巷的实际情况,对其顶板岩层进行适当简化,建立了大倾角煤层顶板结构力学模型。通过对力学模型的分析研究,得出沿空侧切顶工作阻力的计算公式,并通过现场实测进行了验证,通过公式计算得到的数值与实际...
根据某矿大倾角煤层长壁采场沿空留巷的实际情况,对其顶板岩层进行适当简化,建立了大倾角煤层顶板结构力学模型。通过对力学模型的分析研究,得出沿空侧切顶工作阻力的计算公式,并通过现场实测进行了验证,通过公式计算得到的数值与实际测量值基本吻合。
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关键词
大倾角煤层
沿空留巷
切顶工作阻力
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职称材料
孤岛综放面沿空掘巷窄煤柱合理宽度确定
被引量:
4
6
作者
臧传伟
孙景涛
《煤炭技术》
北大核心
2017年第5期26-27,共2页
为解决孤岛综放工作面沿空掘巷小煤柱宽度确定的难题,以鲍店煤矿103上05(2)孤岛工作面地质情况为工程背景,首先通过力学模型对孤岛综放工作面的沿空掘巷煤柱宽度进行分析计算,确定煤柱宽度应大于2.22 m。然后运用数值模拟研究了不同煤...
为解决孤岛综放工作面沿空掘巷小煤柱宽度确定的难题,以鲍店煤矿103上05(2)孤岛工作面地质情况为工程背景,首先通过力学模型对孤岛综放工作面的沿空掘巷煤柱宽度进行分析计算,确定煤柱宽度应大于2.22 m。然后运用数值模拟研究了不同煤柱宽度下的巷道变形规律,最终确定煤柱宽度为4 m。
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关键词
孤岛工作面
沿空掘巷
煤柱宽度
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职称材料
深井综放沿空掘巷实体煤帮变形破坏机制及控制技术
被引量:
25
7
作者
张元超
杨圣奇
+2 位作者
陈淼
臧传伟
龙景奎
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期1103-1113,共11页
东滩煤矿1306轨道顺槽掘进期间,实体煤帮出现大变形破坏,挤压鼓出严重。采用离散元数值模拟分析了深井综放沿空掘巷掘进期间基本顶断裂位置的变化及围岩应力、位移的演化规律。揭示了实体煤帮大变形破坏机制:沿空掘巷诱发围岩大结构中...
东滩煤矿1306轨道顺槽掘进期间,实体煤帮出现大变形破坏,挤压鼓出严重。采用离散元数值模拟分析了深井综放沿空掘巷掘进期间基本顶断裂位置的变化及围岩应力、位移的演化规律。揭示了实体煤帮大变形破坏机制:沿空掘巷诱发围岩大结构中关键块体的回转沉降,导致基本顶断裂线向实体煤侧转移。顶板结构的变化引起实体煤侧支承压力的显著升高并产生大范围的高应力挤压区,使实体煤侧表现出大变形与强流变的破坏特征。基于对实体煤帮变形破坏机制的分析,提出高强让压长锚索联合锚网的实体煤帮控制技术。数值模拟与现场试验表明,实体煤帮采用破断力为600 kN,让压点为260~300 kN的φ22 mm×6800 mm长锚索加强支护后,水平大变形得到有效控制,实体煤帮变形量控制在300 mm内,保证了巷道在掘进期间的稳定性。
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关键词
沿空掘巷
实体煤帮
控制技术
深井综放
离散元模拟
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职称材料
加锚岩石力学性质及破坏特征试验研究
被引量:
22
8
作者
陈璐
谭云亮
+2 位作者
臧传伟
赵同彬
于凤海
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期413-422,共10页
采用煤矿煤层顶板岩石作为加锚基体,用钢丝模拟锚杆,对由二者组成的加锚岩石进行了巴西劈裂、单轴压缩和压剪试验研究。结果表明,当加锚试件岩石基体出现塑性屈服裂纹开始扩展后,锚杆逐渐取代岩石基体成为外荷载的承载主体,试件的破坏...
采用煤矿煤层顶板岩石作为加锚基体,用钢丝模拟锚杆,对由二者组成的加锚岩石进行了巴西劈裂、单轴压缩和压剪试验研究。结果表明,当加锚试件岩石基体出现塑性屈服裂纹开始扩展后,锚杆逐渐取代岩石基体成为外荷载的承载主体,试件的破坏特征由脆性向延性转变。加锚试件劈裂过程中,圆盘中心出现裂缝后,部分试件仍具有一定的承载能力,其抗拉强度提高了51.1%;另有部份试件则表现为迅速破坏并丧失承载能力,其抗拉强度提高了91.6%。单轴压缩试验中,加锚试件的破坏形式可分为两类:一类为裂纹平行锚杆轴向发展;另一类为裂纹垂直锚杆轴向发展,加锚试件的抗压强度提高了34.6%。加锚试件剪切过程中,其承载能力出现了明显的二次劣化现象,回归试验结果可得加锚试件的内摩擦角基本不变,而凝聚力提高了22.9%。
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关键词
加锚岩石
力学试验
裂纹扩展
破坏形态
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职称材料
加锚岩石抗弯特性试验研究
被引量:
6
9
作者
陈璐
臧传伟
+3 位作者
于凤海
谭云亮
赵同彬
张志军
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第12期3451-3459,共9页
采用煤层顶板岩石作为加锚基体,用钢丝模拟锚杆,薄钢片模拟钢带,对加锚体进行了三点弯试验,并与常规试件进行对比分析。结果表明,因岩石抗压与抗拉性能的差异,试件在弯曲过程中,下表面拉应变的增长速度大于上表面压应变的增长速度,裂纹...
采用煤层顶板岩石作为加锚基体,用钢丝模拟锚杆,薄钢片模拟钢带,对加锚体进行了三点弯试验,并与常规试件进行对比分析。结果表明,因岩石抗压与抗拉性能的差异,试件在弯曲过程中,下表面拉应变的增长速度大于上表面压应变的增长速度,裂纹最先在下表面产生并逐渐向上发展。加锚试件,因锚杆改善了锚固区域岩石的力学性能,且钢带与锚杆共同承担了一定的拉应力,锚固试件抗弯能力有所增强。试件截面应力状态可以结合破坏过程分为3个阶段,第1阶段为弹性阶段;第2阶段为裂纹产生与扩展阶段,岩石承载能力逐渐劣化,拉应力逐渐向钢带转移,岩石裂纹发展受限,试件抗弯能力有较大提升;第3阶段为破坏阶段,锚杆失黏,挠度持续增加而试件承载能力趋于稳定。
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关键词
加锚岩石
三点弯试验
应力转移
裂纹扩展
抗弯性能
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职称材料
留顶煤大断面巷道围岩失稳机理及支护对策研究
被引量:
5
10
作者
张晨曦
臧传伟
+3 位作者
张强
周立超
谢帅
席俊辉
《中国煤炭》
北大核心
2016年第8期60-63,77,共5页
针对余吾煤业S1203留顶煤沿底掘进大断面巷道围岩控制困难的问题,运用FLAC3D数值模拟软件对巷道围岩塑性区和主应力分布特征进行分析,得到了留顶煤大断面巷道围岩失稳机理。在此基础上提出了留顶煤大断面巷道支护原则,根据该原则,决定...
针对余吾煤业S1203留顶煤沿底掘进大断面巷道围岩控制困难的问题,运用FLAC3D数值模拟软件对巷道围岩塑性区和主应力分布特征进行分析,得到了留顶煤大断面巷道围岩失稳机理。在此基础上提出了留顶煤大断面巷道支护原则,根据该原则,决定采用机载高阻力临时支护和高预紧力锚杆锚索支护对策,并应用于工程实践。数值模拟和现场实测均表明,该方案支护效果良好,可有效保持巷道稳定。
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关键词
留顶煤
大断面巷道
失稳机理
数值模拟
支护对策
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职称材料
煤巷复合顶板支护参数优化研究
被引量:
6
11
作者
张强
臧传伟
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2015年第12期72-75,共4页
基于安居煤矿煤巷复合顶板变形特征,以2305轨道顺槽为例,通过现场监测和FLAC^(3D)数值模拟,分析顶板岩层破坏范围和规律,确定优化支护方案。结果表明:原有支护参数不能有效地控制顶板岩层的变形,围岩塑性区的深度超过锚杆长度;优化后的...
基于安居煤矿煤巷复合顶板变形特征,以2305轨道顺槽为例,通过现场监测和FLAC^(3D)数值模拟,分析顶板岩层破坏范围和规律,确定优化支护方案。结果表明:原有支护参数不能有效地控制顶板岩层的变形,围岩塑性区的深度超过锚杆长度;优化后的支护参数有效地控制了顶板的变形移动。
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关键词
复合顶板
现场监测
数值模拟
支护优化
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职称材料
松软煤层巷帮变形特征及围岩稳定性研究
被引量:
6
12
作者
陈洋
臧传伟
+1 位作者
瞿晨明
朱洪漠
《中国矿业》
2021年第6期120-126,共7页
为研究松软煤层巷道变形特征及支护失效原因,以义能煤矿1304工作面回采巷道两帮大变形为例,通过室内实验、理论分析及现场窥探,分析两帮变形严重的原因。结果表明:高应力作用下,两帮煤层松软、受力不均匀,松动圈范围较大,表面变形表现...
为研究松软煤层巷道变形特征及支护失效原因,以义能煤矿1304工作面回采巷道两帮大变形为例,通过室内实验、理论分析及现场窥探,分析两帮变形严重的原因。结果表明:高应力作用下,两帮煤层松软、受力不均匀,松动圈范围较大,表面变形表现出“两帮移近量>顶板下沉量>底鼓量”的特点。考虑顶板对两帮的影响,建立巷道自稳平衡力学模型,基于锚固承载层机理提出“两帮加强锚索+钢筋网+W钢带”的支护方案。数值模拟及现场监测表明,顶板及两帮位移变化量明显变小,松软煤层两帮大变形的问题也进一步得到了解决。此方案能够有效维持巷道稳定,保证施工安全进行。
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关键词
锚网索支护
承载层
松软煤层
力学分析
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职称材料
深井大采高工作面顶板结构特征及运动规律研究
被引量:
1
13
作者
谢帅
臧传伟
+3 位作者
张晨曦
席俊辉
周立超
李华程
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2016年第10期75-77,共3页
为研究深井大采高工作面顶板结构特征及运动规律,以东滩煤矿14316工作面为研究对象,采用理论计算、数值模拟和现场实测的方法对其进行研究。结论表明:建立的大采高顶板结构力学模型与实际基本相符,通过理论计算所得出的数据与现场实测...
为研究深井大采高工作面顶板结构特征及运动规律,以东滩煤矿14316工作面为研究对象,采用理论计算、数值模拟和现场实测的方法对其进行研究。结论表明:建立的大采高顶板结构力学模型与实际基本相符,通过理论计算所得出的数据与现场实测基本一致,能够体现出该工作面顶板的运动规律。
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关键词
深井
大采高
顶板结构
力学模型
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职称材料
余吾煤业S1206工作面煤壁片帮研究
被引量:
1
14
作者
李华程
臧传伟
+1 位作者
张晨曦
夏俊峰
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2015年第11期26-29,共4页
根据余吾煤业S1206工作面的片帮问题利用压杆模型将煤壁简化为一端铰支和一端固支的受压杆,计算得出大采高煤壁最易失稳的位置在0.35倍采高处,然后采用FLAC3D数值模拟软件,分别对煤层采高和支架工作阻力进行了数值模拟研究。最后结合余...
根据余吾煤业S1206工作面的片帮问题利用压杆模型将煤壁简化为一端铰支和一端固支的受压杆,计算得出大采高煤壁最易失稳的位置在0.35倍采高处,然后采用FLAC3D数值模拟软件,分别对煤层采高和支架工作阻力进行了数值模拟研究。最后结合余吾煤业S1206工作面地质条件得到防治煤壁片帮的措施,并取得良好效果。
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关键词
片帮
支架工作阻力
压杆模型
大采高综放开采
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职称材料
深部巷道复合顶板网兜治理研究
被引量:
2
15
作者
孙磊
臧传伟
+1 位作者
杨柱龙
程占东
《矿业安全与环保》
北大核心
2015年第3期62-65,70,共5页
为了解决深部巷道复合顶板网兜问题,以安居煤矿1306采准巷道为例进行研究,通过系统的理论分析和数值模拟,并结合实际的围岩地质条件,从提高支护强度和加强护表能力两个方面入手,提出了合理有效的巷道支护参数和顶板喷浆的措施。经现场...
为了解决深部巷道复合顶板网兜问题,以安居煤矿1306采准巷道为例进行研究,通过系统的理论分析和数值模拟,并结合实际的围岩地质条件,从提高支护强度和加强护表能力两个方面入手,提出了合理有效的巷道支护参数和顶板喷浆的措施。经现场施工验证,优化的支护方案成功地解决了复合顶板网兜等变形破坏问题,保证了巷道支护安全稳定,同时为安居煤矿其他采准巷道支护提供了借鉴。
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关键词
复合顶板
网兜
支护强度
护表能力
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职称材料
松软煤层综放端面稳定性及控制研究
被引量:
1
16
作者
方新秋
贺宏华
臧传伟
《煤炭科技》
2001年第3期1-3,共3页
针对松软煤层综放工作面端面顶煤冒漏和煤壁严重片帮问题进行了端面稳定性分析,指出端面顶板稳定性与支架的工作阻力(尤其是水平支护力)、端面距有密切的关系,并指出了支架支护阻力与端面顶板下沉量呈类双曲线关系。支架顶梁应控制俯仰...
针对松软煤层综放工作面端面顶煤冒漏和煤壁严重片帮问题进行了端面稳定性分析,指出端面顶板稳定性与支架的工作阻力(尤其是水平支护力)、端面距有密切的关系,并指出了支架支护阻力与端面顶板下沉量呈类双曲线关系。支架顶梁应控制俯仰角0°≤≤5°,极限值应为-5°<<10°。开发了综放工作面支架—围岩保障系统。提出了有效控制端面顶煤冒漏和片帮的技术措施,并在实践中取得了较好的效果。
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关键词
松软煤层
端面稳定性
综放监控软件
支架
围岩
冒顶
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职称材料
巷道顶板离层力学模型与围岩失稳判断研究
被引量:
9
17
作者
王鲁瑀
谭旭燕
+1 位作者
臧传伟
徐飞
《煤炭工程》
北大核心
2015年第6期95-98,共4页
为研究巷道顶板的离层变化规律,基于离层的时间序列理论和弹性梁的弯曲理论,运用Maple符号运算和SAS统计分析功能,建立了考虑锚杆锚固因素和水平地应力因素的顶板力学模型,并基于此模型提出了确定离层临界值(包括弹性临界值ωmax和失稳...
为研究巷道顶板的离层变化规律,基于离层的时间序列理论和弹性梁的弯曲理论,运用Maple符号运算和SAS统计分析功能,建立了考虑锚杆锚固因素和水平地应力因素的顶板力学模型,并基于此模型提出了确定离层临界值(包括弹性临界值ωmax和失稳临界值δmax)的方法,通过分析离层预测值Xt与ωmax、δmax之间的关系,可确定巷道的合理支护时间以及判断顶板失稳。此外,就离层临界值的力学意义,探讨了围岩的失稳机制。最后,以东滩矿1305运输巷道作为模型的算例,得出:该巷道的ωmax和δmax值分别为16mm、35mm,在离层值达到16mm之前对巷道进行合理的加强支护即可维持围岩稳定;当离层值到达35mm后巷道即将失稳,要做好防冲工作以及冒顶的预防措施。
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关键词
围岩
顶板
时间序列分析
离层临界值
支护时间
失稳
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职称材料
短壁工作面采场坚硬顶板强制放顶技术
被引量:
15
18
作者
庄学安
臧传伟
庄威
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2014年第11期14-16,4,共4页
为了解决榆家梁煤矿短壁工作面采场坚硬顶板空顶距离大的难题,在对采场顶板运移规律进行分析的基础上,提出了一种深孔爆破与浅孔爆破相结合的强制放顶技术。该技术在榆家梁煤矿42209工作面的应用结果表明:该技术不仅能够减少炸药使用量...
为了解决榆家梁煤矿短壁工作面采场坚硬顶板空顶距离大的难题,在对采场顶板运移规律进行分析的基础上,提出了一种深孔爆破与浅孔爆破相结合的强制放顶技术。该技术在榆家梁煤矿42209工作面的应用结果表明:该技术不仅能够减少炸药使用量,而且能够大幅降低工人的劳动强度;能实现在联络巷内布置深孔炮眼,且爆破后的矸石充满炮眼下方采空区,将生产工作面与采空区隔离;爆破后可改变顶板力学结构,使短壁工作面采场采空区坚硬顶板自然垮落,减小原顶板的空顶距离,保证短壁工作面的安全高效回采。
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关键词
短壁工作面
坚硬顶板
强制放顶
深孔爆破
浅孔爆破
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职称材料
巷道顶板力学模型与围岩失稳机理分析
被引量:
1
19
作者
王鲁瑀
臧传伟
+1 位作者
梁爽
马永尚
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2014年第12期47-49,共3页
建立了锚杆锚固因素和水平地应力因素的巷道顶板力学模型,基于此模型提出了巷道失稳宽度Bmax的确定方法。首先推导出力学模型的基本方程,并通过Maple符号演算解算出方程的解析式,就Bmax的力学意义探讨了围岩的失稳机理。最后以东滩矿130...
建立了锚杆锚固因素和水平地应力因素的巷道顶板力学模型,基于此模型提出了巷道失稳宽度Bmax的确定方法。首先推导出力学模型的基本方程,并通过Maple符号演算解算出方程的解析式,就Bmax的力学意义探讨了围岩的失稳机理。最后以东滩矿1305轨道回风巷作为算例,得出结论:当该巷道开挖宽度超出4.6 m围岩将产生明显的失稳现象,此后需预防冒顶事故的发生并采取合理的加强支护措施。
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关键词
围岩失稳
顶板力学模型
巷道失稳宽度
锚固作用
水平应力
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职称材料
安居煤矿1301运输巷锚杆和锚索支护参数的分析与确定
被引量:
1
20
作者
程占东
孙磊
+1 位作者
臧传伟
马传乐
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2014年第7期103-106,共4页
通过理论计算和FLAC3D数值模拟,并考虑到实际围岩条件,提出了合理有效的巷道锚杆和锚索支护参数。经过现场试验验证,新支护参数能有效地提高巷道支护强度,加快巷道掘进进度,保证巷道安全稳固,同时为安居煤矿其他工作面巷道支护施工提供...
通过理论计算和FLAC3D数值模拟,并考虑到实际围岩条件,提出了合理有效的巷道锚杆和锚索支护参数。经过现场试验验证,新支护参数能有效地提高巷道支护强度,加快巷道掘进进度,保证巷道安全稳固,同时为安居煤矿其他工作面巷道支护施工提供了借鉴。
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关键词
支护参数
理论计算
数值模拟
巷道支护
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职称材料
题名
矿井智能地质保障系统研究与应用
1
作者
赵正阳
臧传伟
机构
山东科技大学能源与矿业工程学院
出处
《中国煤炭》
北大核心
2025年第2期135-142,共8页
文摘
针对矿井智能保障各子系统数据融合度低、兼容性不足、预测精度低等问题,陕西银河煤业开发有限公司结合自身地质保障建设情况,对矿井智能地质保障系统技术架构展开研究,构建了以GIS为核心的矿井智能地质保障系统,介绍了该系统总体架构设计,详细阐述了该系统的关键技术。系统应用综合探测、数据融合、GIS地理信息系统等技术构建了综合信息数据库及矿井三维透明地质模型,实现了矿井数据的一体化管理与矿井地质的透明化和可视化,具备基于大数据和人工智能等技术的智能灾害识别与预警功能。通过实际应用表明,该系统能够基于钻探等多源信息实现动态更新的综合信息数据库构建和预警模型构建,有效提升了矿井安全生产能力,满足了矿井智能开采需求,为矿井地质保障提供了有效支撑。
关键词
智能化建设
地质保障系统
地理信息系统
透明地质模型
智能预警
Keywords
intelligent construction
geological guarantee system
GIS
transparent geological model
intelligent early warning
分类号
TD67 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
松软厚煤层综放面矿压显现规律及支架适应性分析
被引量:
5
2
作者
臧传伟
张晨曦
谢帅
席俊辉
周立超
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
出处
《煤炭工程》
北大核心
2016年第7期65-68,共4页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51104093)
文摘
为了研究松软厚煤层综放面矿压显现及覆岩运动规律,以余吾煤业S1206综放工作面为工程背景,通过现场监测、理论分析和数值模拟等方式,从支架初撑力、循环末阻力、工作阻力频率以及支架结构四个方面分析了工作面综放液压支架的适应性。结果表明:支架前柱受力普遍大于后柱,工作面两端支架压力小于中部。基本顶初次来压步距35.2m,周期来压步距11.7m,动载系数1.55,周期来压较强烈。监测数据分析表明,S1206工作面ZF10000/21/38型放顶煤液压支架选型合理,适应性好,完全满足生产需要。
关键词
松软厚煤层
综放面
矿压显现
支架适应性
Keywords
soft and thick coal seam
fully mechanized caving face
mine pressure behavior law
support Adaptability
分类号
TD355.4 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
综放面顶煤放出规律的UDEC数值模拟研究
被引量:
4
3
作者
臧传伟
夏俊峰
李华程
朱继光
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
出处
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2014年第11期311-313,共3页
基金
国家自然科学基金青年科学基金(51104093)
文摘
指出了UDEC离散元数值模拟软件研究放出规律的优越性,模拟了包括初次放煤、移架、放煤在内的循环放煤过程。通过对比分析不同阶段顶煤放出规律,研究得出:初次放煤过程中,由于支架掩护梁倾角及初次放煤前支架上方顶煤与支架后方顶煤存在一个支架高度的高差,所以放出漏斗开始就呈现出向采空区侧倾斜;随着放煤的进行,煤矸分界线不断沉降,但是放煤漏斗的倾向基本固定。通过对不同阶段放出体形状的对比分析,发现椭球体的长轴基本垂直经过放煤口中心,这与金属矿放矿椭球体相吻合,这说明在放煤过程中主导椭球体方位的是重力作用,而非掩护梁倾角。初次放煤并移架后的放出规律依然符合椭球体放煤理论,由于移架的作用避免了初次放煤后同一椭球面上矸石的放入。
关键词
顶煤放出规律
UDEC数值模拟
放出体
椭球体
Keywords
rule of top-coal movement
numerical simulation by UDEC
draw body
ellipsoid
分类号
TD823.49 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
卧虎山铁矿开采方法选择及采场结构参数优化
被引量:
2
4
作者
臧传伟
席俊辉
周立超
杨振增
李华程
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
山东华联矿业股份有限公司
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2016年第1期55-59,共5页
文摘
为了提高卧虎山矿年产量,满足生产要求,找到适合卧虎山矿地下开采的采矿方法,由地质条件人手,通过点柱上向水平充填采矿法和上向高分层充填采矿法2种采矿方法在技术和生产中的优缺点对比,得出适合25~24矿段的采矿方法为上向高分层充填采矿法。为探求此采矿方法合理的采场结构参数,实现安全、高效生产,利用FLAC-3D模拟软件,对不同方案的围岩应力及位移分布规律进行数值模拟分析,研究不同矿房宽度对采场稳定性的影响,得到矿房矿柱适合宽度分别为11m和9m。由国内外矿山使用的锚杆长度和经验公式得到锚杆长度,预控顶支护方式为锚杆支护。研究结果对其他矿段的回采具有指导借鉴意义。
关键词
上向高分层
锚杆支护
数值模拟
预控顶
Keywords
Upward high horizontal slice, Bolt support, Numerical simulation, Pre-control roof
分类号
TD853 [矿业工程—金属矿开采]
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职称材料
题名
大倾角煤层沿空留巷切顶工作阻力分析
被引量:
3
5
作者
臧传伟
张礼
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
出处
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2015年第4期68-70,共3页
文摘
根据某矿大倾角煤层长壁采场沿空留巷的实际情况,对其顶板岩层进行适当简化,建立了大倾角煤层顶板结构力学模型。通过对力学模型的分析研究,得出沿空侧切顶工作阻力的计算公式,并通过现场实测进行了验证,通过公式计算得到的数值与实际测量值基本吻合。
关键词
大倾角煤层
沿空留巷
切顶工作阻力
Keywords
steep coal seam
gob-side entry-retaining
roof cutting working resistance
分类号
TD823.21 [矿业工程—煤矿开采]
TD32 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
孤岛综放面沿空掘巷窄煤柱合理宽度确定
被引量:
4
6
作者
臧传伟
孙景涛
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
出处
《煤炭技术》
北大核心
2017年第5期26-27,共2页
文摘
为解决孤岛综放工作面沿空掘巷小煤柱宽度确定的难题,以鲍店煤矿103上05(2)孤岛工作面地质情况为工程背景,首先通过力学模型对孤岛综放工作面的沿空掘巷煤柱宽度进行分析计算,确定煤柱宽度应大于2.22 m。然后运用数值模拟研究了不同煤柱宽度下的巷道变形规律,最终确定煤柱宽度为4 m。
关键词
孤岛工作面
沿空掘巷
煤柱宽度
Keywords
island coal face
entry driving along goaf
width of narrow coal pillar
分类号
TD823.5 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
深井综放沿空掘巷实体煤帮变形破坏机制及控制技术
被引量:
25
7
作者
张元超
杨圣奇
陈淼
臧传伟
龙景奎
机构
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
中国矿业大学力学与土木工程学院
山东科技大学矿业与安全工程学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期1103-1113,共11页
基金
江苏省杰出青年基金项目(No.BK20150005)
国家自然科学基金项目(No.41272344
+1 种基金
No.51674251
No.51374199)~~
文摘
东滩煤矿1306轨道顺槽掘进期间,实体煤帮出现大变形破坏,挤压鼓出严重。采用离散元数值模拟分析了深井综放沿空掘巷掘进期间基本顶断裂位置的变化及围岩应力、位移的演化规律。揭示了实体煤帮大变形破坏机制:沿空掘巷诱发围岩大结构中关键块体的回转沉降,导致基本顶断裂线向实体煤侧转移。顶板结构的变化引起实体煤侧支承压力的显著升高并产生大范围的高应力挤压区,使实体煤侧表现出大变形与强流变的破坏特征。基于对实体煤帮变形破坏机制的分析,提出高强让压长锚索联合锚网的实体煤帮控制技术。数值模拟与现场试验表明,实体煤帮采用破断力为600 kN,让压点为260~300 kN的φ22 mm×6800 mm长锚索加强支护后,水平大变形得到有效控制,实体煤帮变形量控制在300 mm内,保证了巷道在掘进期间的稳定性。
关键词
沿空掘巷
实体煤帮
控制技术
深井综放
离散元模拟
Keywords
roadway driving along next goal
entity coal side
control technology
fully mechanized top coal caving face of deepmine
distinct element modelling
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
加锚岩石力学性质及破坏特征试验研究
被引量:
22
8
作者
陈璐
谭云亮
臧传伟
赵同彬
于凤海
机构
南华大学核资源工程学院
山东科技大学资源与环境工程学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期413-422,共10页
基金
国家973项目"煤炭深部开采中的动力灾害机制与防治基础研究"(No.2010CB226805)
国家自然科学基金项目(No.51104093
+1 种基金
No.51004068)
南华大学"十二五"科技创新团队
文摘
采用煤矿煤层顶板岩石作为加锚基体,用钢丝模拟锚杆,对由二者组成的加锚岩石进行了巴西劈裂、单轴压缩和压剪试验研究。结果表明,当加锚试件岩石基体出现塑性屈服裂纹开始扩展后,锚杆逐渐取代岩石基体成为外荷载的承载主体,试件的破坏特征由脆性向延性转变。加锚试件劈裂过程中,圆盘中心出现裂缝后,部分试件仍具有一定的承载能力,其抗拉强度提高了51.1%;另有部份试件则表现为迅速破坏并丧失承载能力,其抗拉强度提高了91.6%。单轴压缩试验中,加锚试件的破坏形式可分为两类:一类为裂纹平行锚杆轴向发展;另一类为裂纹垂直锚杆轴向发展,加锚试件的抗压强度提高了34.6%。加锚试件剪切过程中,其承载能力出现了明显的二次劣化现象,回归试验结果可得加锚试件的内摩擦角基本不变,而凝聚力提高了22.9%。
关键词
加锚岩石
力学试验
裂纹扩展
破坏形态
Keywords
anchored rock
mechanical test
crack propagation
failure mode
分类号
TU458.3 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
加锚岩石抗弯特性试验研究
被引量:
6
9
作者
陈璐
臧传伟
于凤海
谭云亮
赵同彬
张志军
机构
中南大学资源与安全工程学院
山东科技大学矿业与安全工程学院
南华大学核资源工程学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第12期3451-3459,共9页
基金
国家基础研究发展计划项目(No.2015CB060200)
国家自然科学基金项目(No.51104093
+1 种基金
No.51322403
No.51474136)
文摘
采用煤层顶板岩石作为加锚基体,用钢丝模拟锚杆,薄钢片模拟钢带,对加锚体进行了三点弯试验,并与常规试件进行对比分析。结果表明,因岩石抗压与抗拉性能的差异,试件在弯曲过程中,下表面拉应变的增长速度大于上表面压应变的增长速度,裂纹最先在下表面产生并逐渐向上发展。加锚试件,因锚杆改善了锚固区域岩石的力学性能,且钢带与锚杆共同承担了一定的拉应力,锚固试件抗弯能力有所增强。试件截面应力状态可以结合破坏过程分为3个阶段,第1阶段为弹性阶段;第2阶段为裂纹产生与扩展阶段,岩石承载能力逐渐劣化,拉应力逐渐向钢带转移,岩石裂纹发展受限,试件抗弯能力有较大提升;第3阶段为破坏阶段,锚杆失黏,挠度持续增加而试件承载能力趋于稳定。
关键词
加锚岩石
三点弯试验
应力转移
裂纹扩展
抗弯性能
Keywords
anchored rock
three-point-bend experiment
stress transfer
crack propagation
flexural behavior
分类号
O302 [理学—力学]
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职称材料
题名
留顶煤大断面巷道围岩失稳机理及支护对策研究
被引量:
5
10
作者
张晨曦
臧传伟
张强
周立超
谢帅
席俊辉
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
出处
《中国煤炭》
北大核心
2016年第8期60-63,77,共5页
文摘
针对余吾煤业S1203留顶煤沿底掘进大断面巷道围岩控制困难的问题,运用FLAC3D数值模拟软件对巷道围岩塑性区和主应力分布特征进行分析,得到了留顶煤大断面巷道围岩失稳机理。在此基础上提出了留顶煤大断面巷道支护原则,根据该原则,决定采用机载高阻力临时支护和高预紧力锚杆锚索支护对策,并应用于工程实践。数值模拟和现场实测均表明,该方案支护效果良好,可有效保持巷道稳定。
关键词
留顶煤
大断面巷道
失稳机理
数值模拟
支护对策
Keywords
coal roof
large section roadway
instability mechanism
numerical simulation
supporting measure
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
煤巷复合顶板支护参数优化研究
被引量:
6
11
作者
张强
臧传伟
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
出处
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2015年第12期72-75,共4页
文摘
基于安居煤矿煤巷复合顶板变形特征,以2305轨道顺槽为例,通过现场监测和FLAC^(3D)数值模拟,分析顶板岩层破坏范围和规律,确定优化支护方案。结果表明:原有支护参数不能有效地控制顶板岩层的变形,围岩塑性区的深度超过锚杆长度;优化后的支护参数有效地控制了顶板的变形移动。
关键词
复合顶板
现场监测
数值模拟
支护优化
Keywords
compound roof
field monitoring
numerical simulation
support optimization
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
松软煤层巷帮变形特征及围岩稳定性研究
被引量:
6
12
作者
陈洋
臧传伟
瞿晨明
朱洪漠
机构
山东科技大学能源与矿业工程学院
出处
《中国矿业》
2021年第6期120-126,共7页
文摘
为研究松软煤层巷道变形特征及支护失效原因,以义能煤矿1304工作面回采巷道两帮大变形为例,通过室内实验、理论分析及现场窥探,分析两帮变形严重的原因。结果表明:高应力作用下,两帮煤层松软、受力不均匀,松动圈范围较大,表面变形表现出“两帮移近量>顶板下沉量>底鼓量”的特点。考虑顶板对两帮的影响,建立巷道自稳平衡力学模型,基于锚固承载层机理提出“两帮加强锚索+钢筋网+W钢带”的支护方案。数值模拟及现场监测表明,顶板及两帮位移变化量明显变小,松软煤层两帮大变形的问题也进一步得到了解决。此方案能够有效维持巷道稳定,保证施工安全进行。
关键词
锚网索支护
承载层
松软煤层
力学分析
Keywords
anchor-net cable support
bearing layer
soft coal seam
mechanical analysis
分类号
TD823 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
深井大采高工作面顶板结构特征及运动规律研究
被引量:
1
13
作者
谢帅
臧传伟
张晨曦
席俊辉
周立超
李华程
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
出处
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2016年第10期75-77,共3页
文摘
为研究深井大采高工作面顶板结构特征及运动规律,以东滩煤矿14316工作面为研究对象,采用理论计算、数值模拟和现场实测的方法对其进行研究。结论表明:建立的大采高顶板结构力学模型与实际基本相符,通过理论计算所得出的数据与现场实测基本一致,能够体现出该工作面顶板的运动规律。
关键词
深井
大采高
顶板结构
力学模型
Keywords
deep mine
large mining height
roof structure
mechanical model
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
余吾煤业S1206工作面煤壁片帮研究
被引量:
1
14
作者
李华程
臧传伟
张晨曦
夏俊峰
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
出处
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2015年第11期26-29,共4页
文摘
根据余吾煤业S1206工作面的片帮问题利用压杆模型将煤壁简化为一端铰支和一端固支的受压杆,计算得出大采高煤壁最易失稳的位置在0.35倍采高处,然后采用FLAC3D数值模拟软件,分别对煤层采高和支架工作阻力进行了数值模拟研究。最后结合余吾煤业S1206工作面地质条件得到防治煤壁片帮的措施,并取得良好效果。
关键词
片帮
支架工作阻力
压杆模型
大采高综放开采
Keywords
wall caving
working resistances of supports
shaft model
fully mechanized mining with great mining height
分类号
TD355 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
深部巷道复合顶板网兜治理研究
被引量:
2
15
作者
孙磊
臧传伟
杨柱龙
程占东
机构
济宁矿业集团有限公司
山东科技大学
出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2015年第3期62-65,70,共5页
基金
国家自然科学基金项目(51104093)
文摘
为了解决深部巷道复合顶板网兜问题,以安居煤矿1306采准巷道为例进行研究,通过系统的理论分析和数值模拟,并结合实际的围岩地质条件,从提高支护强度和加强护表能力两个方面入手,提出了合理有效的巷道支护参数和顶板喷浆的措施。经现场施工验证,优化的支护方案成功地解决了复合顶板网兜等变形破坏问题,保证了巷道支护安全稳定,同时为安居煤矿其他采准巷道支护提供了借鉴。
关键词
复合顶板
网兜
支护强度
护表能力
Keywords
compound roof
tuck net
support strength
surface-protection ability
分类号
TD327 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
松软煤层综放端面稳定性及控制研究
被引量:
1
16
作者
方新秋
贺宏华
臧传伟
机构
中国矿业大学能源科学与工程学院
江苏第一工业设计院
出处
《煤炭科技》
2001年第3期1-3,共3页
基金
国家自然科学基金(59734090)
文摘
针对松软煤层综放工作面端面顶煤冒漏和煤壁严重片帮问题进行了端面稳定性分析,指出端面顶板稳定性与支架的工作阻力(尤其是水平支护力)、端面距有密切的关系,并指出了支架支护阻力与端面顶板下沉量呈类双曲线关系。支架顶梁应控制俯仰角0°≤≤5°,极限值应为-5°<<10°。开发了综放工作面支架—围岩保障系统。提出了有效控制端面顶煤冒漏和片帮的技术措施,并在实践中取得了较好的效果。
关键词
松软煤层
端面稳定性
综放监控软件
支架
围岩
冒顶
Keywords
soft coal seam
roof stability in tip-to-face area
“ZFJK”software
分类号
TD323 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
巷道顶板离层力学模型与围岩失稳判断研究
被引量:
9
17
作者
王鲁瑀
谭旭燕
臧传伟
徐飞
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
中国科学院武汉岩土力学研究所
山东大学岩土与结构工程研究中心
出处
《煤炭工程》
北大核心
2015年第6期95-98,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(51104093)
文摘
为研究巷道顶板的离层变化规律,基于离层的时间序列理论和弹性梁的弯曲理论,运用Maple符号运算和SAS统计分析功能,建立了考虑锚杆锚固因素和水平地应力因素的顶板力学模型,并基于此模型提出了确定离层临界值(包括弹性临界值ωmax和失稳临界值δmax)的方法,通过分析离层预测值Xt与ωmax、δmax之间的关系,可确定巷道的合理支护时间以及判断顶板失稳。此外,就离层临界值的力学意义,探讨了围岩的失稳机制。最后,以东滩矿1305运输巷道作为模型的算例,得出:该巷道的ωmax和δmax值分别为16mm、35mm,在离层值达到16mm之前对巷道进行合理的加强支护即可维持围岩稳定;当离层值到达35mm后巷道即将失稳,要做好防冲工作以及冒顶的预防措施。
关键词
围岩
顶板
时间序列分析
离层临界值
支护时间
失稳
Keywords
surrounding rock
roof
time series analysis
critical value of roof separation
supporting time
instability
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
短壁工作面采场坚硬顶板强制放顶技术
被引量:
15
18
作者
庄学安
臧传伟
庄威
机构
中国煤炭科工集团重庆研究院有限公司粉尘研究所
山东科技大学
贵州华润矿业有限公司白布煤矿
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2014年第11期14-16,4,共4页
文摘
为了解决榆家梁煤矿短壁工作面采场坚硬顶板空顶距离大的难题,在对采场顶板运移规律进行分析的基础上,提出了一种深孔爆破与浅孔爆破相结合的强制放顶技术。该技术在榆家梁煤矿42209工作面的应用结果表明:该技术不仅能够减少炸药使用量,而且能够大幅降低工人的劳动强度;能实现在联络巷内布置深孔炮眼,且爆破后的矸石充满炮眼下方采空区,将生产工作面与采空区隔离;爆破后可改变顶板力学结构,使短壁工作面采场采空区坚硬顶板自然垮落,减小原顶板的空顶距离,保证短壁工作面的安全高效回采。
关键词
短壁工作面
坚硬顶板
强制放顶
深孔爆破
浅孔爆破
Keywords
shortwall coal mining face
hard roof
forced roof caving
deep borehole blasting
shallow borehole blasting
分类号
TD235 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
巷道顶板力学模型与围岩失稳机理分析
被引量:
1
19
作者
王鲁瑀
臧传伟
梁爽
马永尚
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
山东科技大学数学与系统科学学院
中国科学院武汉岩土力学研究所
出处
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2014年第12期47-49,共3页
基金
国家自然科学基金(51104093)
文摘
建立了锚杆锚固因素和水平地应力因素的巷道顶板力学模型,基于此模型提出了巷道失稳宽度Bmax的确定方法。首先推导出力学模型的基本方程,并通过Maple符号演算解算出方程的解析式,就Bmax的力学意义探讨了围岩的失稳机理。最后以东滩矿1305轨道回风巷作为算例,得出结论:当该巷道开挖宽度超出4.6 m围岩将产生明显的失稳现象,此后需预防冒顶事故的发生并采取合理的加强支护措施。
关键词
围岩失稳
顶板力学模型
巷道失稳宽度
锚固作用
水平应力
Keywords
surrounding rock instability
mechanical model of roadway roof
instability width
anchorage effect
horizontal stress
分类号
TD322 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
安居煤矿1301运输巷锚杆和锚索支护参数的分析与确定
被引量:
1
20
作者
程占东
孙磊
臧传伟
马传乐
机构
山东科技大学矿业与安全工程学院
济宁矿业集团有限公司安居煤矿
出处
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2014年第7期103-106,共4页
文摘
通过理论计算和FLAC3D数值模拟,并考虑到实际围岩条件,提出了合理有效的巷道锚杆和锚索支护参数。经过现场试验验证,新支护参数能有效地提高巷道支护强度,加快巷道掘进进度,保证巷道安全稳固,同时为安居煤矿其他工作面巷道支护施工提供了借鉴。
关键词
支护参数
理论计算
数值模拟
巷道支护
Keywords
support parameter
theory calculation
numeric simulation
roadway support
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TD35 [矿业工程—矿井建设]
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