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无煤柱切顶沿空留巷底板破坏规律 被引量：9
1
作者 薛卫峰 侯恩科 王苏健 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第6期1133-1139,共7页
为深入揭示切顶沿空留巷底板破坏发育特征,掌握底板破坏发育规律,以澄合矿区董东煤矿50107工作面为研究对象,利用孔间电阻率成像、钻孔窥视、压水试验等综合探查手段对工作面沿倾向方向及垂直方向底板破坏发育特征与发育规律进行了研究... 为深入揭示切顶沿空留巷底板破坏发育特征,掌握底板破坏发育规律,以澄合矿区董东煤矿50107工作面为研究对象,利用孔间电阻率成像、钻孔窥视、压水试验等综合探查手段对工作面沿倾向方向及垂直方向底板破坏发育特征与发育规律进行了研究。研究表明:沿倾向方向,切顶侧与未切顶侧底板破坏发育深度在工作面中部为8.0 m,最大破坏发育深度位于巷道两侧各自工作面边缘,分别为9.0 m与9.5 m,破坏发育深度呈现由工作面边缘向中部逐渐变小直至稳定的变化规律;沿垂直方向,自上而下整体裂隙以垂直裂隙为主,在不同岩性间的层间裂隙局部发育,采动裂隙发育至垂深8.7 m处,垂深10.9 m以下石英砂岩中发育边缘光滑、连通性较差的原生裂隙;切顶作用对于底板破坏发育的影响范围包含巷道两侧15 m范围以内,巷道两侧底板破坏发育深度有显著差别,切顶侧采空区底板最大破坏发育深度较未切顶侧有一定降低,减小幅度0.5 m,切顶作用在一定程度降低底板破坏发育深度;巷道两侧底板破坏发育深度不同的根本原因:顶板进行切缝卸压,在一定程度上阻断巷道两侧工作面顶板的应力传递,进而促使巷道及切顶侧工作面适当范围内的采动压力进一步减弱,在此效应的影响下切顶侧顶板垮落较为充分,采空区的重新压实限制底板垂向移动的自由空间,很好地抑制底板破坏深度的进一步发育。 展开更多
关键词 切顶卸压 沿空留巷 承压水 底板破坏 电阻率成像
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承压水矿区切顶沿空留巷底板破坏理论与应用 被引量：10
2
作者 薛卫峰 王苏健 +5 位作者 黄克军 冀瑞君 刘美乐 任亚龙 席小平 王峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期581-588,共8页
为了研究承压水体上切顶沿空留巷底板破坏特征,基于矿山压力、弹性力学理论,考虑了沿空留巷条件下沿倾向方向上一个工作面顶板提前垮落对上覆岩层的支承作用,分别构建了周期来压时采场底板力学计算模型,理论计算采后底板分别在走向方向... 为了研究承压水体上切顶沿空留巷底板破坏特征,基于矿山压力、弹性力学理论,考虑了沿空留巷条件下沿倾向方向上一个工作面顶板提前垮落对上覆岩层的支承作用,分别构建了周期来压时采场底板力学计算模型,理论计算采后底板分别在走向方向与倾向方向的破坏形态;采用钻孔压水试验与直流电法观测等多种实测手段验证了奥灰承压水体上开采底板破坏深度。研究表明:(1)理论计算采后底板沿工作面走向和倾向破坏形态:常规留设煤柱开采方式分别呈"勺形"和"倒马鞍形"、切顶沿空留巷开采方式均为"勺形";(2)常规留设煤柱开采方式底板破坏深度最大位置在工作面超前位置,切顶沿空留巷开采方式底板破坏深度最大位置在沿空留巷侧;(3)理论计算切顶沿空留巷开采较常规留设煤柱开采最大底板破坏深度减小1.8 m,减小百分比为13.8%,现场实测中切顶沿空留巷工作面底板破坏深度分别比条件相近的采用常规留设煤柱方式开采的董家河煤矿22507工作面、王村煤矿13506工作面底板破坏深度分别减小了2.06 m与1.86 m,减少百分比分别为19.1%与17.5%。理论计算与现场实测均表明切顶沿空留巷开采较常规留设煤柱开采方式底板破坏深度有着明显的减小,顶板定向切缝技术切断采空区部分顶板和巷道顶板之间的联系,使巷道上方一定范围内的顶板形成短臂梁结构,降低了煤壁侧的应力集中程度,无超前掘巷卸压效应和顶板切缝效应是导致切顶沿空留巷开采集中应力发生变化的主要原因,2者均有利于减弱超前集中应力及侧帮集中应力,降低了底板最大破坏深度。 展开更多
关键词 切顶卸压 沿空留巷 承压水 底板破坏 钻孔直流电击
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韩城矿区象山矿井奥灰水化学特征 被引量：1
3
作者 薛卫峰 高颖 +1 位作者 冯海 陈剑 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第4期273-274,共2页
以水质分析、岩石化学组成检测资料为基础,分析了韩城矿区象山矿井奥灰水质的赋存与分布等水文地质背景,重点研究了水化学组分特征。结果表明:对水质类型划分、TDS含量变化贡献最大的为SO42-,Cl-,Na+,Ca2+,Mg2+,其绝对含量随含水层段的... 以水质分析、岩石化学组成检测资料为基础,分析了韩城矿区象山矿井奥灰水质的赋存与分布等水文地质背景,重点研究了水化学组分特征。结果表明:对水质类型划分、TDS含量变化贡献最大的为SO42-,Cl-,Na+,Ca2+,Mg2+,其绝对含量随含水层段的埋深而增加。水化学组分垂向上差异,由介质石膏含量及其溶解作用决定。在象山矿井深部奥灰水水动力条件较浅部活跃。 展开更多
关键词 水化学特征 奥灰水 象山矿井
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砂岩微观孔隙结构类型及其对含水层富水性的影响——以柠条塔井田为例 被引量：23
4
作者 王苏健 冯洁 +3 位作者 侯恩科 黄克军 薛卫峰 段会军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3236-3244,共9页
砂岩的微观孔隙结构特征决定了砂岩含水层的富水性、渗透性,砂岩含水层富水性预测是矿井防治水必须首先研究与解决的重要问题。以陕北侏罗纪煤田柠条塔煤矿为例,分别采集直罗组3块、延安组4块不同岩性典型砂岩样品,通过运用普通薄片、... 砂岩的微观孔隙结构特征决定了砂岩含水层的富水性、渗透性,砂岩含水层富水性预测是矿井防治水必须首先研究与解决的重要问题。以陕北侏罗纪煤田柠条塔煤矿为例,分别采集直罗组3块、延安组4块不同岩性典型砂岩样品,通过运用普通薄片、铸体薄片、高压压汞、核磁共振等实验测试技术,结合Matlab图像分析功能,研究了不同时代地层、不同岩性砂岩微观孔隙特征,联合高压压汞与核磁共振法获得孔喉半径分布,综合砂岩微观孔隙结构测试结果,将孔隙结构按照孔喉大小、分布及连通性的好坏依次划分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ3种类型,对比钻孔抽水试验成果的钻孔单位涌水量,分析了砂岩微观孔隙结构与富水性之间存在的关系。研究结果表明:Ⅰ类孔隙结构较Ⅱ,Ⅲ类孔隙结构的粗粒与中粒砂岩比例高、排驱压力小、T2谱主峰的位置靠后;高压压汞与核磁共振所得孔隙半径分布基本一致;相同地层时代相同岩性条件下,风化程度越强,富水性越强;相同地层时代不同岩性条件下,粗、中粒砂岩较粉砂岩富水性强;不同地层时代相同岩性条件下,直罗组微观孔隙结构较好的Ⅰ类孔隙结构富水性强于延安组微观孔隙结构较差的Ⅱ类孔隙结构。 展开更多
关键词 微观孔隙结构 砂岩含水层 富水性 高压压汞 核磁共振
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高灵敏度地下水流速流向观测系统在地质灾害监测预警领域的应用 被引量：3
5
作者 薛卫峰 黄克军 +4 位作者 冀瑞君 刘美乐 梁少剑 张严静 冯洁 《陕西煤炭》 2020年第S01期149-153,共5页
陕西煤业化工技术研究院“矿井地质保障技术研发室”成功研制了基于显微成像技术的地下水流速和流向观测系统。该系统利用图像粒子跟踪测速(PTV)算法分析水中颗粒物质的运移速度,通过概率统计分析判别得到地下水最终的流速和流向信息,... 陕西煤业化工技术研究院“矿井地质保障技术研发室”成功研制了基于显微成像技术的地下水流速和流向观测系统。该系统利用图像粒子跟踪测速(PTV)算法分析水中颗粒物质的运移速度,通过概率统计分析判别得到地下水最终的流速和流向信息,测量灵敏度高,无测量下限,该系统分为单孔测量版和群孔监测版。可以应用于水文地质勘查、开采活动中重大水体监测、突水溃沙灾害监测预警、滑坡灾害监测预警等多个跟地下水体相关的测量、监测、预警领域。 展开更多
关键词 显微成像 流速 流向 粒子跟踪测速
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无煤柱切顶沿空留巷矿压显现规律 被引量：21
6
作者 赵萌烨 黄庆享 +2 位作者 黄克军 薛卫峰 冀瑞君 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2019年第4期597-602,共6页
为了掌握无煤柱切顶留巷的矿压显现规律并检验巷道支护效果,以澄合矿区董东煤矿50107工作面为研究对象,采用现场监测的手段对无煤柱切顶沿空留巷受采动影响条件下的顶板下沉规律、帮部变形规律及单体支柱受力变化规律进行了实测,并同时... 为了掌握无煤柱切顶留巷的矿压显现规律并检验巷道支护效果,以澄合矿区董东煤矿50107工作面为研究对象,采用现场监测的手段对无煤柱切顶沿空留巷受采动影响条件下的顶板下沉规律、帮部变形规律及单体支柱受力变化规律进行了实测,并同时对切顶效果、挡矸效果及巷道稳定性进行了分析与评价。结果表明,巷道矿压随工作面的临近而逐渐增大,采动过程中靠近采空区侧的巷道矿压显现程度更为剧烈,表现出明显的非对称性特征,巷道顶板的回转运动是造成巷道非对称矿压显现的主要原因。此外,无煤柱切顶沿空留巷阶段性变化特征明显,初始变化阶段位于工作面后方0~35 m;快速变形阶段位于工作面后方35~75 m;缓慢变形阶段位于工作面后75 m以外,巷道变形及支柱受力均达到稳定状态。巷道矿压显现的主要过程集中在快速变形阶段,需加强对巷道围岩的控制。实践表明,无煤柱切顶沿空留巷采用锚网配合单体支柱的支护方式可行。 展开更多
关键词 无煤柱开采 切顶沿空留巷 矿压显现规律 巷道变形 巷道支护
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深部带压开采黏土基底板注浆材料改性研究 被引量：4
7
作者 李涛 高颖 +4 位作者 张鹏 郭亮亮 薛卫峰 冯海 魏中举 《金属矿山》 CAS 北大核心 2019年第12期173-177,共5页
煤炭深部带压开采常规注浆防水材料难以满足工程需求,为此开展底板注浆防治水材料改性研究。以澄合二矿为研究背景,分析了深部带压开采的特征及配套浆液改性方向。对黏土基注浆材料采用高能磁场、高矿化度矿井水改性,通过室内对比实验... 煤炭深部带压开采常规注浆防水材料难以满足工程需求,为此开展底板注浆防治水材料改性研究。以澄合二矿为研究背景,分析了深部带压开采的特征及配套浆液改性方向。对黏土基注浆材料采用高能磁场、高矿化度矿井水改性,通过室内对比实验研究了改性黏土基注浆材料关键指标变化规律。并通过工程检验其可行性。研究结果表明:深部带压开采需要扩散性更好、抗压强度更高、价格低廉、环境友好的注浆材料;高能磁场联合高矿化度矿井水改性的黏土基浆液抗压强度最大提高32.56%,黏度最大降低13.73%;工程应用降低工作面涌水量约50%,费用降低约20%,每年减少矿井水排放约4万m3。研究成果为深部带压开采提供了新的材料。 展开更多
关键词 底板 承压水 深部 黏土 磁化 注浆材料改性
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高矿化度矿井水磁化配浆及在巷道过断层中的应用 被引量：1
8
作者 高颖 鲍大忠 +3 位作者 赵国杰 薛卫峰 魏巍 马腾飞 《中国矿业》 2021年第S01期411-414,共4页
为保障构造复杂区大巷安全快速掘进,超前对断层及其破碎带进行注浆加固。通过室内实验研究了高能磁和高矿化度矿井水对黏土、水泥浆液性能的影响。依据钻孔探测结果采用分类注浆技术,对断层及其破碎带进行了实践加固。结果表明:通过高... 为保障构造复杂区大巷安全快速掘进,超前对断层及其破碎带进行注浆加固。通过室内实验研究了高能磁和高矿化度矿井水对黏土、水泥浆液性能的影响。依据钻孔探测结果采用分类注浆技术,对断层及其破碎带进行了实践加固。结果表明:通过高能磁和高矿化度矿井水对浆液改性,可以提高黏土浆液的抗渗性约1个数量级,缩短水泥浆液初凝时间约43min,提高水泥试块抗压强度30.8%~31.1%。对断层破碎区以改性水泥浆液注浆加固为主,对断层相对完整区以改性黏土浆液注浆封堵为主,对断层-巷道交汇区以化学浆液注浆为主的分类注浆技术有效地保障了大巷安全快速通过断层。研究成果为构造复杂矿区巷道过断层提供了借鉴。 展开更多
关键词 巷道 断层 黏土浆液 水泥浆液 注浆技术
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煤矿斜井无轨胶轮车安全防护装置研究进展 被引量：2
9
作者 党文龙 卫琛浩 +5 位作者 马啸 景欣瑞 高一可 杨丹 薛卫峰 李茂庆 《煤矿机电》 2022年第3期38-42,共5页
矿井运输是煤炭生产过程的重要环节,矿井下煤炭辅助运输也起到了十分重要的作用。无轨胶轮车作为矿井下辅助运输的主要运输车辆,在斜井运输过程中事故频发,对无轨胶轮车的安全防护装置进行研究显得尤为重要。无轨胶轮车防护装置包括刚... 矿井运输是煤炭生产过程的重要环节,矿井下煤炭辅助运输也起到了十分重要的作用。无轨胶轮车作为矿井下辅助运输的主要运输车辆,在斜井运输过程中事故频发,对无轨胶轮车的安全防护装置进行研究显得尤为重要。无轨胶轮车防护装置包括刚性和柔性挡车装置,刚性挡车装置由于其对无轨胶轮车损伤过大而逐渐被柔性挡车装置所取代。随着科技的发展,柔性挡车装置与纳米吸能材料相结合,得到的新型纳米吸能行车防护装置逐渐受到人们的青睐。近年来互联网技术与无轨胶轮车安全防护装置的结合趋于成熟,可以预见煤矿智能化防护和管理是未来的发展趋势。 展开更多
关键词 矿井斜巷 辅助运输 无轨胶轮车 行车安全防护装置 纳米吸能材料
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董东煤矿矿井充水因素分析及水害防治 被引量：2
10
作者 梁少剑 薛卫峰 刘美乐 《陕西煤炭》 2020年第S01期189-193,共5页
针对董东煤矿两层煤开采过程中同时受到顶板水害及底板奥灰水害的影响,在分析水文地质特征的基础上,采用理论公式计算、数理统计及模型预测等手段综合预测分析了两层煤开采导水裂隙带发育高度及底板破坏带发育高度,从而进一步分析了两... 针对董东煤矿两层煤开采过程中同时受到顶板水害及底板奥灰水害的影响,在分析水文地质特征的基础上,采用理论公式计算、数理统计及模型预测等手段综合预测分析了两层煤开采导水裂隙带发育高度及底板破坏带发育高度,从而进一步分析了两层煤开采的主要水害类型及充水通道,对两层煤底板奥灰水带压开采进行了评价,并提出相应的防治措施。 展开更多
关键词 董东煤矿 充水条件 底板破坏带 水害防治
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