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题名爆破载荷作用下控制孔增透作用机理试验研究
被引量：10
- 1
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作者
张树川
刘泽功
刘健
李重情
高魁
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机构
安徽理工大学能源与安全学院
安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2017年第24期213-219,249,共8页
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基金
国家自然科学基金(51474009
51674009)
+1 种基金
国家青年自然科学基金(51604010)
安徽省自然科学基金(1708085QE111)
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文摘
为了研究爆破载荷作用下控制孔增透作用机理,在实验室搭建爆破模拟试验系统,设计了有控制孔和无控制孔两种不同的模型试件,以煤体工程分类为依据结合构造煤物理力学特性利用相似材料配比加工制备尺寸为300 mm×300 mm×300 mm的两种模型试样进行爆破模拟试验。利用高速摄像仪记录试样完整的裂纹萌生、扩展、贯通直至试样破坏的全过程,采用超动态应变仪监测煤岩层的应变信号,利用网络并行电法仪CT反演爆破前后模型试件电阻率的变化,分析两种模型试件在爆破载荷作用下裂纹扩展、动态力学和电性参数特性,进一步揭示了控制孔在深孔控制爆破卸压增透中的作用。结果表明,爆破载荷在固定端("硬"材料)产生反射压缩波,在控制孔全部反射成拉伸波;爆破试样在冲击波、应力波、爆生气体的共同作用下产生两段主要波形,测点径向应变峰值与切向应变峰值相近;爆破前后煤岩电阻率产生异常变化,前后的平均异常系数为6~9。研究成果可用于现场工程实践中利用深孔控制爆破技术卸压增透防治煤与瓦斯突出等瓦斯灾害。
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关键词
煤层爆破增透
控制孔
裂隙
电阻率
-
Keywords
enhanced permeability of coal blasting
control hole
deep borehole blasting
fracture
resistivity
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分类号
TD713
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名高瓦斯低透气性煤层石门揭煤卸压爆破试验
被引量：9
- 2
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作者
陈鹏
郭金栋
李忠辉
喜润泽
杨博
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机构
中国矿业大学安全工程学院
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2009年第6期49-52,56,共5页
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基金
国际科技合作资助项目(2008DFB70100)
"十一五"国家科技支撑计划资助项目(2006BAK03B02
+1 种基金
2007BAK29B01)
国家重点基础研究计划资助项目(2005CB221505)
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文摘
针对高瓦斯低透气性突出煤层石门揭煤过程中,采用传统的密集排放钻孔防突措施的消突效果较差,钻孔工程量大等问题,提出了用深孔控制爆破以释放煤体所积聚的弹性能,从而达到增透卸压强化抽放的目的。从断裂力学和爆炸力学的角度,分析了深孔控制爆破的防突作用机理,论述了控制爆破的施工工艺与技术参数的确定原则和方法。试验结果表明,在低透气性高瓦斯煤层中采用深孔控制爆破局部措施,能够提高煤层透气性,大幅度改善预抽瓦斯效果,对应力集中的煤体起到卸压作用,从而有效避免煤与瓦斯突出或降低煤层突出危险性,达到安全、高效揭煤的效果和缩短揭煤工期的目的。
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关键词
石门揭煤
低透气性
深孔控制爆破
防突作用
-
Keywords
seam opening at cross-cut
low permeability
deep borehole controlled blasting
outburst prevention function
-
分类号
TD235.33
[矿业工程—矿井建设]
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题名特殊地质条件下综采工作面顶板控制技术
被引量：47
- 3
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作者
陈苏社
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机构
西安科技大学能源学院
神华神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2014年第2期124-128,共5页
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基金
国家自然科学基金委员会与神华集团有限责任公司联合基金资助项目(U1261207)
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文摘
为解决特殊地质条件下综采工作面顶板大面积垮落、过空巷及薄基岩巷道支护困难、末采期间冒顶事故多发、回采期间空顶距离长等顶板控制难题,以大柳塔煤矿和活鸡兔煤矿为研究对象,在综采工作面采取初采期间超深孔爆破强制放顶技术、准确判断顶板初次来压技术、过空巷顶板控制技术、过薄基岩顶板控制技术、末采顶板控制技术、回采期间架后悬顶处理技术等措施,有效控制了顶板事故的发生。
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关键词
特殊地质条件
顶板控制
围岩稳定性
深孔爆破
-
Keywords
special geological conditions
roof control
surrounding rock stability
blasting with deep borehole
-
分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
-
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题名防突深孔控制爆破松动半径考察方法
被引量：2
- 4
-
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作者
张文清
刘健
-
机构
安徽理工大学能源与安全学院
煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2014年第4期46-49,共4页
-
文摘
为了合理确定深孔控制爆破孔的间距,从而有效消除煤层的突出危险性,通过理论分析和现场试验的方法,对瓦斯流量指标法、瓦斯涌出初速度指标法、钻屑量指标法、瓦斯压力指标法、示踪气体法及弹性波法等考察深孔控制爆破松动半径的方法的原理和不足进行了综合分析,分析结果表明:由于突出煤层的复杂性,各种方法测试得出的深孔控制爆破松动半径具有一定的相对性和偏差,应根据现场实际需要选择合适的测试方法。根据分析结果和潘三矿现场实际,采用瓦斯流量指标法考察潘三矿的深孔控制爆破松动半径为4 m。
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关键词
煤与瓦斯突出
深孔控制爆破
松动半径
瓦斯抽采
爆破孔间距
-
Keywords
coal and gas outburst
deep borehole controlled blasting
loose radius
gas drainage
space between blasting boreholes
-
分类号
TD713
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
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题名基于二氧化碳深孔致裂增透技术的低透煤层瓦斯治理
被引量：31
- 5
-
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作者
贺超
-
机构
煤炭科学研究总院建井研究分院
煤矿深井建设技术国家工程实验室
北京中煤矿山工程有限公司
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2017年第6期67-72,共6页
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基金
国家安全生产监督管理总局2016年安全生产重大事故防治关键技术科技资助项目(yangqi-0021-2016AQ)
天地科技股份有限公司科技创新基金面上资助项目(KJ-2016-BJZM-09)
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文摘
为解决低透气性煤层瓦斯抽采中存在长深钻孔抽采有效影响范围小、抽采效率低、抽采周期长等问题,在司马煤矿3号煤层1211工作面进行100 m深孔二氧化碳致裂强化增透的试验及应用,以提高煤层透气性,缩短瓦斯抽采周期。在未抽采及已抽采煤层中分别进行了100 m深孔致裂试验,采用示踪气体法,确定了煤层致裂增透钻孔间距为10 m。通过在1211工作面走向300 m范围内的煤层深孔致裂增透应用表明:利用二氧化碳深孔致裂能实现对3号煤层的高效渗透和瓦斯驱替,煤层瓦斯解吸量和瓦斯压力显著降低,在60 d内煤层瓦斯含量平均降低1.8 m^3/t,改善了低透气性高瓦斯煤层难以抽采的现状,显著缩短抽采周期。
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关键词
低透气性煤层
二氧化碳致裂器
煤层增透
深孔预裂爆破
瓦斯治理
-
Keywords
low gas permeability seam
carbon dioxide fracturing equipment
improved permeability of seam
deep borehole pre-fracturing and blasting
gas control
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名深孔预裂爆破沿空留巷技术及顶板应力分布规律
被引量：18
- 6
-
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作者
黄志增
高晓进
袁伟茗
孙晓冬
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机构
中煤科工开采研究院有限公司
天地科技股份有限公司开采设计事业部
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第S02期88-96,共9页
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文摘
针对沿空巷道侧向坚硬顶板垮落不及时导致巷道围岩应力和位移急剧增高的问题,利用深孔预裂爆破技术,控制沿空留巷条件下的巷道围岩变形。以南阳煤矿3208综放工作面为工程背景,利用弹性力学理论,构建工作面沿空巷道侧向悬臂梁结构模型,分析深孔爆破和巷旁支护体对岩梁应力分布的影响作用,揭示深孔爆破切顶前后巷道岩梁内部应力分布及破断规律,确定爆破切顶关键参数,对深孔爆破预裂顶板及巷道主动支护后沿空巷道的围岩控制效果开展评价。研究结果表明:深孔爆破预裂顶板能充分发挥切落岩体的自承载作用,阻挡高位岩层的下沉破断,有效改善沿空留巷顶板应力分布状态;切顶后岩梁最大主应力和剪应力明显降低,可转移沿空留巷顶板压力和减弱巷旁支护体的承载力;顶板易于在巷道煤壁上方发生压剪破坏,爆破预裂顶板以及巷旁支护体的存在,均使得巷道顶板破坏范围明显减小;3208综放工作面应设计爆破切顶高度16.8 m,爆破钻孔倾角60.3°为宜;结合锚杆锚索补强支护和单体支柱临时加强支护,可有效控制3208工作面沿空巷道变形。
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关键词
沿空留巷
深孔预裂爆破
短悬臂梁
应力分布规律
稳态控制
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Keywords
gob-side entry retaining
deep borehole blasting
short cantilever
stress distribution law
stability control
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
-
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题名低透气性高瓦斯煤层深孔控制预裂爆破增透技术
被引量：28
- 7
-
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作者
弓美疆
池鹏
张明杰
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机构
阳煤集团寿阳煤炭管理公司通风管理处
开滦(集团)有限责任公司唐山矿业分公司
河南理工大学安全科学与工程学院
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2012年第10期69-72,共4页
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文摘
为了解决低透气性高瓦斯煤层难抽采问题,运用RFPA2D数值模拟软件,建立了2种深孔控制预裂爆破力学模型,通过对模拟结果进行对比分析,得出一套适用于鹤煤八矿底板抽采的爆破参数,并进行了现场试验,爆破后煤层透气性系数平均值达到了2.23 m2/(MPa2.d),比爆破前测定的煤层原始透气性平均值提高了近3.05倍,说明该技术可以明显提高钻孔周围煤体裂隙发育程度,煤体透气性增加,达到了提高煤层瓦斯抽采量和抽采率的目的。
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关键词
瓦斯抽采
深孔控制预裂爆破
煤层裂隙
煤层透气性
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Keywords
gas drainage
deep borehole controlled pre-cracking blasting
seam crack
seam permeability
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名不同孔间距抽采孔对深孔预裂爆破增透效果影响研究
被引量：20
- 8
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作者
贾腾
黄长国
刘公君
邓川
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机构
贵州安和矿业科技工程股份有限公司
瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室
中国煤炭科工集团重庆研究院有限公司
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2018年第5期109-113,共5页
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基金
贵州省科技计划课题研究资助项目(黔科合SY字[2015]3001号)
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文摘
为了研究不同孔间距抽采孔对深孔预裂爆破效果的影响,利用ANSYS有限元模拟软件,建立深孔预裂爆破影响范围物理模型,设计5种工况探讨不同孔间距抽采孔对深孔预裂爆破的影响效果;研究了不同孔间距抽采孔对爆破裂隙的扩展形态的影响,分析了抽采孔内壁质点位移及振动速度,最终确定合理的孔间距。模拟结果表明:孔间距为4 m时爆生主裂纹会贯穿经过抽采孔,抽采孔可能会出现塌孔现象。3~7 m的孔间距区间,随着孔间距的增大,抽采孔对煤体爆生裂纹的影响逐渐削弱;孔间距虽然对裂隙整体走势产生影响,但对于煤层整体的增透效果并未产生明显差异;确定深孔预裂爆破的预裂孔与抽采孔的最佳间距为5 m。
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关键词
孔间距
控制抽采孔
深孔预裂爆破
裂隙
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Keywords
space distances between boreholes
controlled gas drainage borehole
pre-cracking blasting of deep borehole
cracking
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名深孔爆破切顶卸压控制沿空掘巷围岩变形技术研究
被引量：35
- 9
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作者
张书军
徐学锋
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机构
河南能源化工集团焦作煤业(集团)有限责任公司九里山矿
河南理工大学能源科学与工程学院
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2018年第3期57-59,62,共4页
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基金
国家自然科学基金(51274087
51674098)
+1 种基金
河南省科技攻关项目(152102210315)
深井瓦斯抽采与围岩控制技术国家地方联合工程实验室开放基金资助(G201610)
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文摘
为了解决九里山矿采掘接替紧张导致的沿空掘进的巷道变形严重的问题,对15071工作面运输巷进行了深孔定向爆破卸压的研究与实践工作。通过理论分析、现场试验、矿压观测等手段明确了爆破切顶卸压技术对控制沿空掘巷围岩变形中的积极作用,并研究了爆破、装药等相关参数和工艺。研究结论认为15071工作面运输巷进行的深孔爆破切顶措施对相邻的15091沿空掘进的巷道起到了良好的卸压效果,与未切顶卸压巷道相比,掘进期间巷道围岩压力减小,巷道变形量得到有效控制,支护质量明显提高。
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关键词
深孔爆破
切顶卸压
沿空掘巷
围岩控制
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Keywords
deep borehole blasting
roof cutting and pressure relief
gob-side entry driving
surrounding rock control
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名深孔顶板预裂爆破力构协同防冲机理及工程实践
被引量：34
- 10
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作者
赵善坤
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机构
煤炭科学技术研究院有限公司安全分院
煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期3419-3432,共14页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804203)
国家自然科学基金资助项目(52034009)
矿山岩层智能控制与绿色开采省部共建国家重点实验室基金资助项目(SICGM202106)。
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文摘
通过对深孔顶板预裂爆破过程的分析,提出了深孔顶板预裂爆破力构协同防冲机理并对其类型进行划分,模拟分析了不同爆孔布置方式下的爆破岩体Mises等效应力场、塑性破坏区及典型质点有效应力和位移变化规律并进行现场冲击地压防治实践。研究表明,深孔顶板预裂爆破通过强力冲击动载破岩作用、高温高压高速爆轰气体冲击气楔作用和热交换回弹拉伸作用对顶板进行损伤破坏,降低岩体内部结构单元储能能力,促使相邻爆孔之间裂隙的贯通,形成岩层结构破断弱面,使其在矿山压力作用下沿预定位置弯曲破断,具有弱化顶板岩层介质力学属性和优化岩层破断结构的双重作用。相比于直线式和三花式爆孔布孔方式,深浅组合式使得爆破后Mises有效应力在作用范围和作用时间上更加充分,增加了爆破裂隙密度及多向发展的可能性,延长了爆破衰减能量作用岩石的时间,致使塑性破坏区范围更加发育,爆破块度更加碎裂均匀,当工作面由未断顶区域进入断顶区域或者进出相邻不同断顶预裂设计施工区域时,因人为造成上覆顶板岩层结构运动不协调,应力与能量传递不连续,易于诱发冲击地压。当顶板爆破施工区域微震监测出现“缺震”现象时,可将其作为冲击危险典型预测前兆信息。
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关键词
深孔顶板预裂爆破
力构协同防控
布孔方式
缺震
冲击地压
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Keywords
deep hole roof pre-blasting
force-structure cooperative prevention and control
borehole arrangement
lack-earthquake
rockburst
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分类号
TD324
[矿业工程—矿井建设]
TP028.8
[自动化与计算机技术]
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