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深部厚硬岩层定向水力压裂弱化减灾机理及效果检验分析
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作者 张帝 韩刚 +4 位作者 刘虎 解嘉豪 郝晓琦 段玉清 蒋启鹏 《煤炭工程》 北大核心 2025年第3期80-88,共9页
为了给工作面的安全生产创造有利条件,采用了理论分析、现场实测、数据分析等方法对深部厚硬岩层定向水力压裂的弱化减灾机理展开研究。研究结果表明:基于理论分析,发现压裂层位厚硬岩体不同破裂形式,均能减小厚硬岩层的破断步距,有效... 为了给工作面的安全生产创造有利条件,采用了理论分析、现场实测、数据分析等方法对深部厚硬岩层定向水力压裂的弱化减灾机理展开研究。研究结果表明:基于理论分析,发现压裂层位厚硬岩体不同破裂形式,均能减小厚硬岩层的破断步距,有效破坏大能量事件的发生条件。通过现场钻孔窥视,观测到水力压裂后的目标岩层发育了多种不同形态的裂隙,目标岩层的完整性以及连续性遭到了破坏。对比分析未压裂区与压裂区微震频次及能量分布,发现压裂区大能量微震事件(>10000 J)数量为1次,相较于未压裂区的大能量微震事件个数(44次)减少了97.7%。压裂区能量峰值相较于压裂前降低了2个数量级。研究成果充分证明,定向水力压裂在厚硬岩层弱化减灾方面发挥着极其显著的作用。 展开更多
关键词 厚硬岩层 水力压裂 冲击地压 减灾机理 效果检验
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深埋煤层临空面开采覆岩结构失稳机理与防治技术 被引量:1
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作者 解嘉豪 崔峰 +3 位作者 韩刚 苌玉 刘虎 郝晓琦 《西安科技大学学报》 北大核心 2024年第6期1050-1059,共10页
针对深埋煤层临空面开采过程中,覆岩结构失稳及诱冲灾害这一难题,以石拉乌素煤矿为背景,运用理论分析与现场监测等手段,研究了工作面上方覆岩结构演化规律与矿震诱冲机理,提出了工作面覆岩爆破防冲措施,并进行了现场验证。结果表明:221_... 针对深埋煤层临空面开采过程中,覆岩结构失稳及诱冲灾害这一难题,以石拉乌素煤矿为背景,运用理论分析与现场监测等手段,研究了工作面上方覆岩结构演化规律与矿震诱冲机理,提出了工作面覆岩爆破防冲措施,并进行了现场验证。结果表明:221_(上)08工作面在实体煤开采阶段主关键层极限破断步距为186.54 m,临空面开采时主关键层极限破断步距为337.79 m,低位关键层由O-X破断转变为高位关键层X-O破断;221_(上)08工作面两侧实体煤开采阶段,覆岩空间结构呈长臂F型结构,当工作面进入临空采空区进行开采时,覆岩结构由长臂F型结构转变为长臂T型结构,由于主关键层随工作面开采达到极限破断步距,在自身重力作用下将会逐步弯曲、下沉,释放大量弯曲弹性能,诱发矿震现象;主关键层爆破切顶手段的实施将微震事件由“高能-低频”转换为“低能-高频”,有效降低矿井发生矿震频率,保障了现场的安全生产,为此类矿井提供理论参考依据。 展开更多
关键词 长臂F型 长臂T型 X-O结构 采空区 爆破卸压
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呼吉尔特矿区邻空巷对掘致冲风险分析及防治技术研究 被引量:1
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作者 段玉清 韩刚 +1 位作者 郝晓琦 赵乾 《煤炭工程》 北大核心 2024年第3期75-83,共9页
为研究呼吉尔特矿区厚硬顶板条件下小煤柱沿空掘巷贯通期间冲击地压机理,以门克庆煤矿11-3107回风巷贯通期间矿压显现为工程背景,建立了邻空巷贯通期间应力分布模型及FLAC3D数值模型,对比了距贯通点不同距离掘进工作面应力演化特征,揭... 为研究呼吉尔特矿区厚硬顶板条件下小煤柱沿空掘巷贯通期间冲击地压机理,以门克庆煤矿11-3107回风巷贯通期间矿压显现为工程背景,建立了邻空巷贯通期间应力分布模型及FLAC3D数值模型,对比了距贯通点不同距离掘进工作面应力演化特征,揭示了邻空巷贯通期间冲击地压机理,并通过十字布点法、应力、微震等多种监测手段对巷道围岩变形、煤体应力进行了实测。基于机理分析和现场实测,提出卸压-支护一体化技术。结果表明:由于煤层顶板上方存在厚硬岩层,巷道开挖后,厚硬岩层通过应力传递作用于巷道围岩,使得滞后于掘进工作面的巷道顶底板及帮部发生较大变形;随着邻空巷掘进工作面距离贯通点越近,巷道变形量逐渐增大,通过巷道变形量的增加速率明确了距贯通点约160 m时,巷道变形量开始突增;微震事件主要集中在距贯通点190~60 m以内的巷道贯通区域,理论计算与现场矿压显现相符。 展开更多
关键词 巷道贯通 邻空巷道 应力传递 巷道支护 厚硬顶板
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鄂尔多斯矿区小煤柱沿空掘巷冲击地压机理 被引量:15
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作者 郝晓琦 韩刚 +2 位作者 解嘉豪 张寅 韩宗会 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2023年第2期32-41,共10页
以门克庆煤矿11-3106回风巷掘进期间的矿压动力显现为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法,对鄂尔多斯矿区厚硬岩层条件下小煤柱沿空掘巷冲击地压机理进行研究。研究结果表明:由于煤层顶板上方存在较厚硬岩层,当煤体开挖后,顶... 以门克庆煤矿11-3106回风巷掘进期间的矿压动力显现为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法,对鄂尔多斯矿区厚硬岩层条件下小煤柱沿空掘巷冲击地压机理进行研究。研究结果表明:由于煤层顶板上方存在较厚硬岩层,当煤体开挖后,顶板岩层依旧具有一定承载能力,使得岩层在滞后一定时间以后才会出现较大形变;巷道顶板运动趋势出现一定的滞后性,通过判断巷道顶板的下沉幅度,明确了下沉最为明显的区域为滞后掘进工作面25~53 m;微震事件集中区域以及巷道顶板的变形量主要集中在滞后掘进工作面20~60 m区域,理论分析计算区域与现场实际相符。此外,基于掘巷期间矿压显现主要影响区域提出相应的卸压、支护措施,保障了现场施工的高效和安全。 展开更多
关键词 沿空掘巷 小煤柱 微震 冲击地压 卸压措施
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邻空巷坚硬顶板预裂爆破防冲机理及效果检验 被引量:20
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作者 解嘉豪 韩刚 +2 位作者 孙凯 丁自伟 郝晓琦 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2078-2091,共14页
顶板预裂爆破技术是防治冲击矿压的重要手段。以鄂尔多斯地区坚硬顶板邻空侧巷道频繁发生冲击矿压为背景,建立了邻空巷侧向覆岩结构的力学模型及UDEC数值模型,对比了顶板预裂爆破前后邻空侧向覆岩结构及应力演化特征,揭示了顶板预裂爆... 顶板预裂爆破技术是防治冲击矿压的重要手段。以鄂尔多斯地区坚硬顶板邻空侧巷道频繁发生冲击矿压为背景,建立了邻空巷侧向覆岩结构的力学模型及UDEC数值模型,对比了顶板预裂爆破前后邻空侧向覆岩结构及应力演化特征,揭示了顶板预裂爆破防冲机理,开展了预裂爆破防冲实践,并通过现场钻孔探查、窥视、应力监测、微震等多种手段对爆破前后邻空侧向覆岩结构、煤体应力进行了实测,得出:①顶板预裂爆破能促使邻空侧向覆岩发生长臂“F”型→长臂“L”型→短臂“L”型结构转换,缩短了关键层悬臂长度,降低了邻空侧煤体的静载应力,促使煤体应力峰值向深部转移,同时削弱了侧向覆岩破断动载,降低冲击危险;②爆破前后实测低位岩层破断角由57°增大到72°,悬臂长度降低了8.7 m,中高位关键层悬臂长度至少降低了6.8 m,低位岩层预裂爆破诱发中高位关键层破断,证实了邻空侧向覆岩结构发生转换;③爆破前后模拟计算邻空侧煤体应力峰值降幅为5.36 MPa,实测煤体应力最大降幅为5.4 MPa,微震事件能量、频次均明显降低,实测与理论数值结果相一致;④形成了钻孔探查、窥视、应力与微震监测等多手段结合的爆破防冲效果检验方法。 展开更多
关键词 坚硬顶板 邻空巷 预裂爆破 防冲机理 效果检验
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习近平对社会主义市场经济理论的创新——以共享经济为例 被引量:1
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作者 郝晓琦 《轻纺工业与技术》 2019年第7期68-70,共3页
我国从最初的拒绝市场经济、将市场经济与计划经济相对立,到现在承认、发展并重视市场经济,经历了一个艰难的过程,是社会主义理论质的飞跃及革新。习近平总书记提出了以经济新常态为主的理念,推动了社会主义市场经济理论的创新发展,我... 我国从最初的拒绝市场经济、将市场经济与计划经济相对立,到现在承认、发展并重视市场经济,经历了一个艰难的过程,是社会主义理论质的飞跃及革新。习近平总书记提出了以经济新常态为主的理念,推动了社会主义市场经济理论的创新发展,我国出现了共享经济模式。共享经济作为一种新型经济模式,对社会经济的发展有着重要的积极意义。 展开更多
关键词 社会主义 市场经济理论 马克思主义 中国化 共享经济
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基于图像识别技术的冲击地压危险区域智能化评价方法 被引量:4
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作者 韩刚 解嘉豪 +2 位作者 秦喜文 王星 郝晓琦 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第12期77-86,93,共11页
针对传统冲击地压危险评价方法计算量大、危险区域划分精度低等问题,为适应冲击地压防治智能化、可视化的发展需求,提出了一种基于图像识别技术的冲击地压危险区域智能化评价方法。采用半定量化估算方法,对11项冲击地压危险的动静载主... 针对传统冲击地压危险评价方法计算量大、危险区域划分精度低等问题,为适应冲击地压防治智能化、可视化的发展需求,提出了一种基于图像识别技术的冲击地压危险区域智能化评价方法。采用半定量化估算方法,对11项冲击地压危险的动静载主控因素进行量化表征;基于OpenCV机器视觉库和深度学习模型,实现对单一主控因素的图像识别;通过构建图像灰阶与应力集中系数的映射矩阵,实现对单一影响因素的线性与非线性叠加,得到评价区域的应力集中系数矩阵;采用min-max标准化法构建冲击地压危险区域的“无、弱、中等、强”4级判别标准,实现分级分区评价。基于Python语言开发了冲击地压危险智能化评价软件,并对软件实际应用效果进行了检验,结果表明:软件将传统仅针对巷道的一维线性危险区域划分方法改进为针对整个采掘空间的二维平面划分方法,显著提高了评价效率和危险区域划分精度,降低了人工成本;评价结果与微震能量密度云图、现场实测矿压规律一致性较高,可为现场冲击地压防治工作提供有效指导。 展开更多
关键词 煤炭开采 冲击地压 危险性评价 危险区域划分 图像识别
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切眼外错布置对工作面见方垮落影响研究 被引量:2
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作者 王朝引 郝晓琦 +3 位作者 刘虎 曹京龙 刘洋 靳俊晓 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第5期96-100,共5页
坚硬顶板的失稳下沉是工作面矿压显现的主要来源。在切眼外错布置条件下工作面的回采阶段,对顶板见方垮落时顶板垮落步距提出不同的计算方式。可明确出在切眼外错布置的条件下,当顶板的初次破断步距远大于“见方”来压时的步距大小,所... 坚硬顶板的失稳下沉是工作面矿压显现的主要来源。在切眼外错布置条件下工作面的回采阶段,对顶板见方垮落时顶板垮落步距提出不同的计算方式。可明确出在切眼外错布置的条件下,当顶板的初次破断步距远大于“见方”来压时的步距大小,所计算求得“见方”垮落步距远高于以往计算出的垮落步距,其步距大小与两工作面切眼垂直距离相近。通过现场所收集的微震事件数据和支架阻力来验证,找到顶板见方垮落发生的时期和明显的特征变化,通过比对后可发现在外错条件下,工作面来压等异常现象有向后推延的现象。运用FLAC3D有限差分值计算方法来分析不同采动条件下支承压力的不同情况,证实切眼外错布置条件下工作面顶板见方垮落具有一定的“延迟”作用,从而为矿井在工作面见方期间,为防治动力灾害现象提供有针对性的指导。 展开更多
关键词 切眼外错 工作面见方垮落 微震事件 围岩应力
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