采动影响下倾斜煤层蠕变巷道支护技术研究 被引量：1

1

作者 虎晓龙 《煤炭工程》 北大核心 2024年第11期46-54,共9页

针对灵新煤矿061601综采工作面运输巷部分区域发生蠕变,原有支护方案不能较好的控制围岩变形的情况,利用理论分析、数值模拟和现场试验进行倾斜煤层巷道围岩蠕变效应及支护技术研究。根据研究分析可知,在工作面掘进和回采阶段,巷道端头... 针对灵新煤矿061601综采工作面运输巷部分区域发生蠕变,原有支护方案不能较好的控制围岩变形的情况,利用理论分析、数值模拟和现场试验进行倾斜煤层巷道围岩蠕变效应及支护技术研究。根据研究分析可知,在工作面掘进和回采阶段,巷道端头及煤柱帮区域应力集中较严重,且通过增加初始支护力对控制回采巷道围岩塑性区范围起正相关作用,在多阶段下原始支护和优化支护方案模拟对比分析,确定支护方案优化后,能够有效改善巷道浅部围岩承载能力,减缓围岩破坏小范围扩展,说明支护方案能够有效高巷道围岩抗变形能力。同时,在现场应用中优化后支护方案能够分别提升顶底板和两帮围岩控制能力,变形控制效果分别提升达到75.84%和65.49%,即整体巷道优化后的支护方案对围岩控制效果更有效,为矿井安全生产提供重要保障。 展开更多

关键词 围岩蠕变 塑性软化区 塑性残余区 多阶段扰动 变形监测

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近距离煤层外错式布置下伏巷道断面优化研究 被引量：1

2

作者 黄辉 虎晓龙 +5 位作者 张杰 崔振强 郑文军 胡浩东 崔海龙 林科文 《煤炭技术》 CAS 2024年第12期9-12,共4页

针对宁夏煤业有限责任公司灵新煤矿六采区近距离煤层外错式布置下伏巷道围岩稳定性控制问题,对061601风巷原梯形巷道断面形状进行优化,以保障巷道掘进安全。提出将梯形巷道断面变更为直墙半圆拱断面的优化方案,通过FLAC^(3D)建立工程地... 针对宁夏煤业有限责任公司灵新煤矿六采区近距离煤层外错式布置下伏巷道围岩稳定性控制问题,对061601风巷原梯形巷道断面形状进行优化,以保障巷道掘进安全。提出将梯形巷道断面变更为直墙半圆拱断面的优化方案,通过FLAC^(3D)建立工程地质模型,分析061601风巷巷道断面优化前后应力及塑性区分布特征,并进行工业性实验,监测围岩松动圈发育情况与顶板下沉量。数值模拟与现场监测结果表明:将巷道由断面梯形优化为直墙半圆拱,可有效提高围岩完整性,降低巷道塑性区范围,减少巷道顶板下沉量,保障了生产安全需要,达到了预期目标。 展开更多

关键词 近距离煤层 外错式布置 巷道断面优化 直墙半圆拱

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煤矿采空区破损煤岩层的渗透性研究

3

作者 宋喜东 王恩志 +6 位作者 刘晓丽 虎晓龙 金慧 高峻 姚文理 郭万平 孙一奇 《中国矿山工程》 2024年第4期32-37,共6页

利用矿井资源修建地下储库有助于实现“碳达峰,碳中和”战略目标,保障国家能源安全。掌握矿井储存空间内煤岩层渗透特性,是确定地下储库储存容量,保障储能系统稳定性和安全性的前提。本文以灵新煤矿矿井浓盐水地下储库工程为背景,开展... 利用矿井资源修建地下储库有助于实现“碳达峰,碳中和”战略目标,保障国家能源安全。掌握矿井储存空间内煤岩层渗透特性,是确定地下储库储存容量,保障储能系统稳定性和安全性的前提。本文以灵新煤矿矿井浓盐水地下储库工程为背景,开展现场原位压水试验,对采掘完成的矿区煤岩层渗透特性进行研究,探明了矿区遗留煤柱、采区顶、低板的渗透特性和透水能力。试验结果表明各煤层遗留煤柱的稳定流量值为1.0~6.12 L/min,15和16煤顶板稳定流量为1.76~8.82 L/min,16煤的底板稳定渗流量为1.971~8.82 L/min。在此基础上,计算了各层煤柱透水率为0.046~0.261 Lu,顶板透水率为0.07~0.162 Lu,底板透水率为0.042,其中16煤煤柱透水率最大,为0.261 Lu。煤岩层透水性较差,有利于修建地下储库工程。 展开更多

关键词 煤矿采空区 破损岩体 地下储库 压水试验

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缓倾斜煤层采动底板破坏空间特征研究及应用

4

作者 黄辉 宋喜东 +5 位作者 虎晓龙 高峻 黄忠正 曹永刚 马金林 王傲 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第5期83-88,共6页

以灵新煤矿061405工作面为工程背景,基于弹性力学理论和数值模拟软件研究采动缓倾斜底板应力分布及空间破坏特征,并提出考虑底板破坏空间特征的突水危险性评价方法。结果表明:采动缓倾斜底板最大破坏深度解析值为21.5 m;沿工作面倾向采... 以灵新煤矿061405工作面为工程背景,基于弹性力学理论和数值模拟软件研究采动缓倾斜底板应力分布及空间破坏特征,并提出考虑底板破坏空间特征的突水危险性评价方法。结果表明:采动缓倾斜底板最大破坏深度解析值为21.5 m;沿工作面倾向采动底板破坏形态呈现“非对称倒马鞍”形且具有“靠近采空区上侧破坏深度小、下侧破坏深度大”的特征;采动缓倾斜底板破坏空间特征整体呈现从采空区中心区域向四周断层式增长的不对称变化趋势。考虑底板破坏空间特征的突水危险性评价结果与开采实践情况一致。 展开更多

关键词 缓倾斜煤层 采动底板 空间破坏特征 理论解析 数值模拟

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灵新煤矿深部六采区地应力分布规律研究及其工程应用

5

作者 李小龙 虎晓龙 +4 位作者 崔振强 张杰 赵雷 闫仑 孙佳龙 《煤炭技术》 CAS 2024年第9期54-57,共4页

为了研究灵新煤矿深部六采区的地应力分布规律及其对巷道支护的影响,采用小孔径水压致裂地应力测试装备与方法,对灵新煤矿六采区8个测点进行地应力的测量,得到了8个测点的地应力大小与方向分布。测量结果表明,磁窑堡向斜构造对灵新煤矿... 为了研究灵新煤矿深部六采区的地应力分布规律及其对巷道支护的影响,采用小孔径水压致裂地应力测试装备与方法,对灵新煤矿六采区8个测点进行地应力的测量,得到了8个测点的地应力大小与方向分布。测量结果表明,磁窑堡向斜构造对灵新煤矿六采区地应力分布特征起主导作用;以+985 m水平为分界点,+985 m水平以浅为低应力区,+985 m水平以深为中等应力区;建立了灵新煤矿六采区最大水平主应力与最小水平主应力随与磁窑堡向斜轴距离变化关系;优化了灵新煤矿六采区回采巷道支护方案。 展开更多

关键词 水压致裂 地应力 深部采区 构造应力 磁窑堡向斜

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煤矿智能化开采技术创新与发展研究 被引量：9

6

作者 虎晓龙 殷华 《工矿自动化》 北大核心 2021年第S02期10-12,共3页

介绍了煤矿开采的人工、机械化、自动化、信息化、智能化发展历程。总结了近10a我国煤矿智能化开采技术的实践应用与创新发展成果,分析得出我国智能化开采技术在智能化开采控制系统、无人采煤技术、井下虚拟现实技术、远程遥控技术等方... 介绍了煤矿开采的人工、机械化、自动化、信息化、智能化发展历程。总结了近10a我国煤矿智能化开采技术的实践应用与创新发展成果,分析得出我国智能化开采技术在智能化开采控制系统、无人采煤技术、井下虚拟现实技术、远程遥控技术等方面取得了显著进步。结合煤矿智能化开采的发展目标,探索了智能化开采技术的发展方向,主要包括智能探测技术、智能导航技术、5G互联技术。 展开更多

关键词 智能煤矿 智能化开采 无人采煤 远程干预 矿井虚拟现实 5G互联

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覆岩及地下水联合作用下煤矿地下水库人工坝体稳定性研究 被引量：1

7

作者 虎晓龙 宋丹青 +3 位作者 刘晓丽 甄维鹏 宋喜东 武书泉 《河北水利电力学院学报》 2022年第4期1-7,共7页

地下水库是解决我国水资源短缺的重要工程措施之一,利用煤矿采空区建设矿井地下水库对实现矿井采空区地下空间及矿井水资源化、能源化利用,促进矿区环境生态保护意义重大。以宁夏灵新煤矿为例,采用有限元方法建立三维数值模型,研究上覆... 地下水库是解决我国水资源短缺的重要工程措施之一,利用煤矿采空区建设矿井地下水库对实现矿井采空区地下空间及矿井水资源化、能源化利用,促进矿区环境生态保护意义重大。以宁夏灵新煤矿为例,采用有限元方法建立三维数值模型,研究上覆岩体及设计水头荷载作用下煤矿地下水库人工坝体力学变形特性。研究表明:地下水库人工坝体及围岩的变形主要集中于迎水侧的拱形砌碹支架前段底板区域,挡水坝体变形集中在其中部区域,坝体的最大位移小于1 mm;坝体的最大应力集中于砌碹支架顶板处,挡水坝体的最大应力集中在其外侧区域,围岩的最大应力集中在其与砌碹支架交界处,坝体的最大应力小于3.325 MPa;坝体的最大等效塑性应变分布于迎水侧砌碹支架与挡水坝体交界区域,数值计算及安全系数分析表明,倒锥形坝体的结构稳定性良好,满足地下水库建设和运营的目的。 展开更多

关键词 煤矿 地下水库 覆岩 设计水头荷载 稳定性

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双膜法集成工艺在井下高矿化度矿井水处理中的应用 被引量：5

8

作者 虎晓龙 李小龙 +5 位作者 武书泉 宋喜东 邸卫猛 王志慧 赵雷 崔永红 《煤炭加工与综合利用》 CAS 2021年第1期89-91,95,I0001,共5页

以灵新煤矿高矿化度矿井水井下处理项目为例,针对项目的原水水质、水量以及项目立项预期,探讨了(直滤+反渗透)的“双膜法”集成工艺在矿井井下处理高矿化度矿井水的应用情况。

关键词 井下 水处理 双膜法工艺 浓盐水封存 可行性研究

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灵新煤矿061404工作面CO分布特征及危险区域研究 被引量：1

9

作者 虎晓龙 张羽琛 +4 位作者 张海洋 赵刚 翟小伟 任立峰 马腾 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第10期182-185,共4页

为了研究灵新煤矿061404工作面CO分布特征及自燃危险区域分布规律,采用实验测试和现场观测相结合,通过程序升温实验得到了煤氧化过程中CO产生率、氧浓度与煤温的关系;采用现场观测得到了工作面及采空区CO分布特征。研究表明:灵新煤矿在... 为了研究灵新煤矿061404工作面CO分布特征及自燃危险区域分布规律,采用实验测试和现场观测相结合,通过程序升温实验得到了煤氧化过程中CO产生率、氧浓度与煤温的关系;采用现场观测得到了工作面及采空区CO分布特征。研究表明:灵新煤矿在常温下产生微量CO,且CO产生率随氧浓度、煤温增加而增大,煤样易于氧化;采空区CO呈“凹”字形分布,工作面CO沿煤层倾向从进风侧向回风侧逐渐增大;根据工作面采空区CO分布规律,判断CO来源主要途径为采空区遗煤低温氧化,截煤过程中新鲜煤体氧化产生CO气体的影响较小,同时提出了灵新矿061404工作面上隅角的煤自燃CO气体预报定量指标参数。 展开更多

关键词 采空区 煤自燃 CO分布 危险区域

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灵新煤矿煤自然发火规律及指标气体研究 被引量：1

10

作者 虎晓龙 朱德清 +5 位作者 张海洋 张羽琛 翟小伟 杨冲 任立峰 马腾 《煤》 2023年第2期1-5,10,共6页

利用大型煤自燃试验台对灵新煤矿16号煤层煤样在常温170℃范围内的氧化特性和指标气体参数规律进行了测试。结果表明,煤温以26 d和37 d为界呈现出不同的升温速率;期间CO、CO_(2)为煤氧反应的主要产物,其余指标气体陆续由煤体氧化与分解... 利用大型煤自燃试验台对灵新煤矿16号煤层煤样在常温170℃范围内的氧化特性和指标气体参数规律进行了测试。结果表明,煤温以26 d和37 d为界呈现出不同的升温速率;期间CO、CO_(2)为煤氧反应的主要产物,其余指标气体陆续由煤体氧化与分解产生且浓度较低;随着煤温的不断升高,实验炉内最高温度点的位置主要沿中轴线变化,并逐渐向进风口下移。此外,对于指标气体的讨论结果表明,炉内O_(2)浓度沿气流方向从进口侧开始逐渐降低,而CO和CO_(2)浓度则表现出相反的变化规律。研究结果为现场煤自燃的预测和防治提供了有力的依据。 展开更多

关键词 煤自然发火 指标气体 特征温度 放热强度

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煤矿地下水库渗流场演化规律分析 被引量：2

11

作者 黄辉 王恩志 +2 位作者 刘晓丽 李小龙 虎晓龙 《河北水利电力学院学报》 2022年第3期7-13,共7页

煤矿的地下开采引起上覆岩体的变形、破坏,显著改变着地下水的原始径流。利用煤矿采空区修建地下水库,不仅能够保护矿区地下水资源流失,也能减小高矿化度矿井水排放对矿区生态环境的污染。文中利用自主研发的数值计算软件,模拟了煤矿工... 煤矿的地下开采引起上覆岩体的变形、破坏,显著改变着地下水的原始径流。利用煤矿采空区修建地下水库,不仅能够保护矿区地下水资源流失,也能减小高矿化度矿井水排放对矿区生态环境的污染。文中利用自主研发的数值计算软件,模拟了煤矿工作面回采过程中地水位的变化,探究了煤矿地下水库渗流场的演化规律,揭示了不同工况下地下水库的安全性。研究结果能够预测地下水的流动特性,为地下水的保护提供理论支撑和技术指导,是实现生态脆弱煤矿区保水开采和非常规水资源的高效利用的重要途径。 展开更多

关键词 煤矿开采 岩体变形 地下水库 地下水渗流

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高矿化度矿井水井下深度处理与浓盐水封存技术研究 被引量：25

12

作者 郭强 宋喜东 +2 位作者 虎晓龙 高峻 李井峰 《煤炭工程》 北大核心 2020年第12期16-19,共4页

高矿化度矿井水的深度处理及零排放是西部地区煤矿企业面临的严峻问题之一。文章围绕灵新煤矿高矿化度矿井水处理工程,详细论述了"直滤系统+反渗透系统"深度处理工艺和浓盐水井下封存技术。相较于地面处理系统,矿井水井下处... 高矿化度矿井水的深度处理及零排放是西部地区煤矿企业面临的严峻问题之一。文章围绕灵新煤矿高矿化度矿井水处理工程,详细论述了"直滤系统+反渗透系统"深度处理工艺和浓盐水井下封存技术。相较于地面处理系统,矿井水井下处理系统不仅实现了井下污水零升井的目标,而且大幅降低了投资和运行成本。同时,利用采空区进行浓盐废水井下封存,也为矿井水处理零排放提供了一条新的路径。 展开更多

关键词 高矿化度矿井水 悬浮物 井下处理 零排放

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灵新煤矿高矿化度矿井水井下分级处理技术研究 被引量：12

13

作者 蒋斌斌 虎晓龙 +1 位作者 郭强 刘新杰 《煤炭工程》 北大核心 2018年第8期83-85,共3页

根据灵新煤矿矿井水水文地质条件、涌水量和涌水水质资料等综合考虑,对灵新煤矿高矿化度矿井水提出了井下分级处理技术和浓盐水封存技术,改变了在地面建设传统的矿井水处理模式,有效的实现了"地面清水零入井、井下污水零升井"... 根据灵新煤矿矿井水水文地质条件、涌水量和涌水水质资料等综合考虑,对灵新煤矿高矿化度矿井水提出了井下分级处理技术和浓盐水封存技术,改变了在地面建设传统的矿井水处理模式,有效的实现了"地面清水零入井、井下污水零升井"的双零目标,节约了地面生活水,保护了地下水资源,有效保障了矿区的可持续发展,为矿井水的处理利用技术开辟了新的技术途径。 展开更多

关键词 高矿化度矿井水 井下分级处理技术 浓盐水封存技术 涌水量

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煤矿无人综采模式及关键技术分析 被引量：3

14

作者 殷华 虎晓龙 《工矿自动化》 北大核心 2021年第S02期23-25,55,共4页

从自动化跟机与人工远程干预、工作面记忆切割、工作面监控、智能化集成、超前支护控制等方面介绍了煤矿智能化开采中的无人综采模式,分析了该模式下机架协同的割三角煤、"一键启停"安全确认、远程操控优化、工作面自动调直... 从自动化跟机与人工远程干预、工作面记忆切割、工作面监控、智能化集成、超前支护控制等方面介绍了煤矿智能化开采中的无人综采模式,分析了该模式下机架协同的割三角煤、"一键启停"安全确认、远程操控优化、工作面自动调直等关键技术,从煤层条件、系统管理水平、协同配套系统水平、操控人员4个方面对该模式的应用要点进行了分析。 展开更多

关键词 智能煤矿 智能化开采 无人综采 机架协同 远程操控 工作面自动调直 “一键启停”安全确认

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矿井水井下处理工程电气系统集成方案 被引量：1

15

作者 李小龙 武书泉 +5 位作者 虎晓龙 王列 杜国豪 王鹏程 张玉琳 殷华 《煤炭加工与综合利用》 CAS 2020年第12期80-82,共3页

针对性分析解决矿井水水量水质不稳定、水处理效率低下等问题,为体现现代化水处理的先进水平,采用适合我国国情的自动化控制系统。于此系统地面设集中控制室,设工业控制计算机用以显示工艺流程图、设备运行工况以及设置的各水池液位、... 针对性分析解决矿井水水量水质不稳定、水处理效率低下等问题,为体现现代化水处理的先进水平,采用适合我国国情的自动化控制系统。于此系统地面设集中控制室,设工业控制计算机用以显示工艺流程图、设备运行工况以及设置的各水池液位、进出水水质状况分析、流量传感器等,供有关人员研究及监视设备运行状况以实现井下设备无人值守;也可根据实际需要修改工艺流程图、增减设备画面及其它相关数据而无需进行硬件处理;在PLC中输入电控设备的起、停指令、设备运行信号及进出水水质、液位仪表信号等,可实现整个井下水处理站电控系统操作、管理、监测监控、显示及报警等功能。 展开更多

关键词 矿井水 水处理 自动化 仪表

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一种小煤仓及其给煤机硐室的施工工艺

16

作者 吕兆海 赵长红 +4 位作者 黄海鹏 靳华 岳晓军 虎晓龙 靳亚军 《煤炭科技》 2021年第4期88-92,96,共6页

以金家渠煤矿煤仓施工为例,优化煤仓断面和给煤机硐室断面设计,采用“锚网+锚杆+双层钢筋混凝土浇筑”支护方式,利用反井钻机由上向下施工直径∅244 mm导孔,然后更换直径∅1400 mm的扩孔钻头由下向上扩孔施工;扩孔完毕后,由上向下采用光... 以金家渠煤矿煤仓施工为例,优化煤仓断面和给煤机硐室断面设计,采用“锚网+锚杆+双层钢筋混凝土浇筑”支护方式,利用反井钻机由上向下施工直径∅244 mm导孔,然后更换直径∅1400 mm的扩孔钻头由下向上扩孔施工;扩孔完毕后,由上向下采用光面爆破法全断面扩刷施工,每循环进度1.5 m,进行“锚杆+金属网+喷混凝土初喷”,每施工2.5 m后进行仓身“钢筋绑扎+混凝土浇筑”,钢筋绑扎时竖筋长度2.6 m,混凝土浇筑高度为2 m;该煤仓历经20 d顺利施工完毕,施工质量良好、工序衔接合理,为同类型小直径煤仓的快速施工提供经验借鉴。 展开更多

关键词 反井钻机 反井导硐 钻爆刷扩法 煤仓 爆破

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