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准南矿区煤矿隐蔽致灾因素风险评价 被引量:3
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作者 马富武 李杨 +3 位作者 苏怀瑞 潘伟辉 宋卫华 梁开华 《中国矿业》 北大核心 2024年第10期217-223,共7页
针对以往煤矿隐蔽致灾因素分析的方法不利于整体上把握矿井的风险的情况,本文以昌吉州准南矿区为研究对象,基于层次分析法,以地质构造因素、自然地质因素、勘查(采掘)工程因素三个因素为基础,选取断层、瓦斯、顶板、火烧区、地下含水体... 针对以往煤矿隐蔽致灾因素分析的方法不利于整体上把握矿井的风险的情况,本文以昌吉州准南矿区为研究对象,基于层次分析法,以地质构造因素、自然地质因素、勘查(采掘)工程因素三个因素为基础,选取断层、瓦斯、顶板、火烧区、地下含水体、采空区、不良钻孔封闭等12个影响因子构建风险评价指标体系,构造相应的判断矩阵,计算得出各层次指标权重。基于模糊综合评判法,从矿区隐蔽致灾因素对煤矿安全影响程度的大小考虑,将评语集划分为高风险、较高风险、中等风险、低风险、较低风险五个等级,确定了模糊综合评判矩阵,以准南矿区宽沟煤矿为例进行了评价。研究结果表明:评价指标体系中,一级指标权重较高的为自然地质因素、勘查(采掘)工程因素,二级指标权重较高的为地下含水体、瓦斯、废弃老窑(井筒);准南矿区宽沟煤矿风险值介于45~50分之间,综合风险等级为中等风险;评价结果表明,该方法在昌吉州准南矿区煤矿隐蔽致灾因素评价方面具有适用性和可靠性。 展开更多
关键词 隐蔽致灾因素 准南矿区 评价指标体系 层次分析法 模糊综合评判法
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巨厚岩浆岩下覆岩运动规律及其致灾分析 被引量:4
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作者 马富武 蒋金泉 +1 位作者 武泉林 张培鹏 《矿业安全与环保》 北大核心 2015年第6期1-4,9,共5页
针对上覆岩层赋存高位巨厚岩浆岩条件,采用相似材料模拟试验方法,研究了上覆巨厚岩浆岩下采动覆岩的破断运动规律,揭示了上覆巨厚岩浆岩运移诱发离层瓦斯突然涌出的成因。研究表明,覆岩破断裂隙发育到巨厚岩浆岩后,裂隙区发育形态由拱... 针对上覆岩层赋存高位巨厚岩浆岩条件,采用相似材料模拟试验方法,研究了上覆巨厚岩浆岩下采动覆岩的破断运动规律,揭示了上覆巨厚岩浆岩运移诱发离层瓦斯突然涌出的成因。研究表明,覆岩破断裂隙发育到巨厚岩浆岩后,裂隙区发育形态由拱形发展成拱板形,岩浆岩破断前底部离层跨度发育至最大。巨厚坚硬岩浆岩对离层瓦斯具有圈闭作用,其破断运移会导致离层瓦斯压力急剧上升而诱发瓦斯突然涌出。采取瓦斯抽采、离层注浆、条带开采等方法,可以有效防治离层瓦斯突然涌出。 展开更多
关键词 巨厚岩浆岩 相似材料模拟 破断裂隙 覆岩离层 瓦斯突然涌出
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巨厚岩浆岩下充填开采的动力灾害控制 被引量:2
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作者 蒋金泉 武泉森 +1 位作者 张培鹏 马富武 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第7期139-142,共4页
工作面上覆硬厚岩浆岩大范围运移可能诱发冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害,且易导致地表突然下沉。以某煤矿首采工作面为背景,对巨厚岩浆岩下垮落法与充填法开采进行了离散元数值模拟,分析了充填开采对岩浆岩运移与采动应力的控制效... 工作面上覆硬厚岩浆岩大范围运移可能诱发冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害,且易导致地表突然下沉。以某煤矿首采工作面为背景,对巨厚岩浆岩下垮落法与充填法开采进行了离散元数值模拟,分析了充填开采对岩浆岩运移与采动应力的控制效果。研究表明:垮落法开采时,岩浆岩初次运动前支承压力迅速增加,最大峰值达到45.97 MPa,易引起冲击地压等动力灾害;初次运动后上部岩层发生同步运移,下沉速度显著增大,最大下沉量达1.21 m。充填法开采时,支承压力变化不大,最大峰值为25.88 MPa;与垮落法相同推进步距时,岩浆岩上覆岩层下沉量仅为0.044 4 m。充填法开采有效降低了围岩应力和地表下沉,降低了动力灾害的危险程度。 展开更多
关键词 岩浆岩 数值模拟 充填开采 动力灾害
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硬厚岩层下覆岩裂隙演化特征及其致灾机理分析 被引量:3
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作者 马富武 李杨 +2 位作者 苏怀瑞 孙德全 梁开华 《煤炭工程》 北大核心 2023年第2期93-97,共5页
针对上覆岩层赋存硬厚岩层,采用相似材料模拟试验的方法,制作了工作面上覆硬厚岩层的相似模型,研究了硬厚岩层下覆岩结构和裂隙演化特征,分析了硬厚岩层破断致灾成因。研究结果表明,工作面推进后,上覆岩层走向断面上逐渐形成梯形结构,... 针对上覆岩层赋存硬厚岩层,采用相似材料模拟试验的方法,制作了工作面上覆硬厚岩层的相似模型,研究了硬厚岩层下覆岩结构和裂隙演化特征,分析了硬厚岩层破断致灾成因。研究结果表明,工作面推进后,上覆岩层走向断面上逐渐形成梯形结构,硬厚岩层的存在屏蔽了梯形结构的纵向发育;硬厚岩层下最大离层裂隙发育呈跳跃式上升,占据了煤层开采的大部分空间,为瓦斯积聚创造了空间;破断裂隙和离层裂隙相互贯通,在工作面侧和切眼侧的形成了双向互通的竖向破断裂隙区,为瓦斯运移提供了路径。开采煤层附近释放的瓦斯顺着两侧竖向破断裂隙区进入上覆岩层最大离层裂隙,最终积聚在占据了煤层开采大部分空间的硬厚岩层下最大离层裂隙。硬厚岩层破断后瓦斯空间急剧减小,瓦斯压力快速上升,瓦斯经两侧竖向破断裂隙区涌向工作面,易诱发瓦斯突涌等灾害。 展开更多
关键词 硬厚岩层 相似模拟 裂隙演化 破断裂隙区 瓦斯突涌 岩层控制
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三角形钻孔钻机
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作者 马富武 蒋金泉 甄静 《煤矿机械》 2015年第10期162-163,共2页
针对现有圆孔在爆破中不能起到聚能作用,研制一种三角形钻孔钻机;钻机将半径为R的圆孔加工成截面边长为2R的三角形的孔,提高炸药穿透能力,减少炸药消耗量,提高经济效益。
关键词 圆孔 聚能 三角形孔 钻机
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上覆煤柱下工作面支承压力分布特征 被引量:6
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作者 武泉森 蒋金泉 +1 位作者 武泉林 马富武 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第6期36-39,共4页
为研究上覆煤柱下工作面开采支承压力动态变化规律及分布特征,采用FLAC3D软件对下煤层工作面由采空区下向上煤层煤柱下推进过程中煤体垂直应力场进行了模拟。通过对工作面推进过程中走向支承压力、倾向支承压力的动态演化特征分析得出:... 为研究上覆煤柱下工作面开采支承压力动态变化规律及分布特征,采用FLAC3D软件对下煤层工作面由采空区下向上煤层煤柱下推进过程中煤体垂直应力场进行了模拟。通过对工作面推进过程中走向支承压力、倾向支承压力的动态演化特征分析得出:当工作面在采空区下向煤柱下推进时,随着工作面不断接近煤柱边缘,走向支承压力分布形态由"双峰"变为"单峰",且峰值不断增大。 展开更多
关键词 上覆煤柱 支承压力 分布特征 数值模拟 冲击地压
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复杂坚硬岩层特厚煤层综放开采工作面液压支架适应性研究 被引量:3
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作者 李杨 韩风军 +2 位作者 马富武 苏怀瑞 李云鹏 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第1期11-16,共6页
针对15 m以上特厚煤层综放开采扰动强烈、矿压显现明显、液压支架工作阻力难以确定的问题。以大同矿区特厚煤层千万吨矿井为研究对象,采用理论计算、数值模拟和现场实测的方法,建立了特厚煤层综放开采“近场悬臂结构+远场砌体结构”覆... 针对15 m以上特厚煤层综放开采扰动强烈、矿压显现明显、液压支架工作阻力难以确定的问题。以大同矿区特厚煤层千万吨矿井为研究对象,采用理论计算、数值模拟和现场实测的方法,建立了特厚煤层综放开采“近场悬臂结构+远场砌体结构”覆岩系统模型,确定了该条件下液压支架工作阻力确定方法,揭示了控制远场砌体结构的中高位坚硬岩层结构失稳是液压支架工作阻力异常的关键原因。建立了基于FLAC的液压支架工作状态和支护阻力数值模拟分析方法,对比分析了中高位坚硬岩层处理前后,大同矿区特厚煤层开采四柱式液压支架的适应性,并采用液压支架工作阻力实测数据对其进行了验证。实测结果表明:中高位坚硬岩层压裂处理后,来压期间液压支架整体平均工作阻力可降低约15%,增强了现用支架的适用性。研究成果提出了一种液压支架适应性分析方法,可为支架选型、设计提供参考。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 数值模拟 支架工作阻力 支架适应性
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