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题名高位巷控制爆破切槽放顶关键参数设计及矿压运移模拟
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作者
李俊平
管婷婷
王海泉
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机构
西安建筑科技大学资源工程学院
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出处
《安全与环境学报》
北大核心
2025年第2期488-497,共10页
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文摘
矿震与冲击地压是采矿领域亟待解决的热点、难点和瓶颈问题。为了有效控制深部煤炭开采诱发的矿震与冲击地压,特发明高位巷控制爆破切槽放顶技术。采用薄板塑性极限承载分析法计算关键层的破断块体尺寸,进而提出高位巷切槽放顶位置的设计方法;依据切顶卸压理论设计高位巷顶板的切槽放顶钻孔深度;利用数值模拟优选切槽放顶宽度,分析切槽放顶前后矿压运移规律。结果表明:依据顶板断裂后形成的三角板尺寸设计切槽放顶位置有利于覆岩充分冒落并及时接顶,随切槽放顶宽度增大切顶矸石坝的承载能力增大,但采空区高达10 m时优选的切槽放顶宽度为20 m;随工作面沿走向不断推进,放顶前下巷煤柱支承压力峰值不断增加,上巷则微弱增大,但切槽放顶后沿倾向两侧煤柱的支承压力峰值均明显降低,最大降低幅度为4.06 MPa,位于下巷煤柱,并向煤壁深处转移约30 m;随工作面沿走向不断推进,工作面和开切眼支承压力峰值不断增大,但放顶后峰值支承压力略降低;切槽放顶后,尽管越靠近采空区顶板的下沉值较放顶前越大,但采空区顶板上超过120 m时覆岩位移小于放顶前。
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关键词
安全工程
矿山安全
切顶卸压
切槽放顶
薄板塑性极限承载分析法
切槽放顶位置
切槽放顶宽度
数值模拟
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Keywords
safety engineering
mine safety
cutting roofs and relieving pressure
grooving roof-caving
thin plate plastic limit load analysis method
grooving roof-caving position
grooving roof-caving width
numerical simulation
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分类号
X936
[环境科学与工程—安全科学]
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题名厚硬顶板悬顶致灾机理及切顶控制技术研究
被引量：4
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作者
耿铭
孙静
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机构
大同煤炭职业技术学院
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第11期132-141,共10页
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基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(52104144)
重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJQN202202416)。
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文摘
针对侧向厚硬悬顶下临空巷道围岩变形大、失稳风险高的问题,以大同马脊梁煤矿3810工作面运输巷为工程背景,建立了厚硬侧向悬顶力学模型,确定合理切顶位置理论值为内错煤柱3.98 m。建立UDEC数值计算模型,分析了厚硬悬顶长度、断裂位置对煤柱应力分布及3810运输巷围岩变形的控制效果,结果表明:降低悬顶长度、在煤柱上方合理位置断裂,能够有效降低煤柱侧向应力集中程度,减少巷道围岩的破坏范围及变形。根据分析结果,确定煤柱采空区侧厚硬悬顶进行切顶卸压控制,促使厚硬顶板及时垮落,提高采空区顶板垮落带高度,从而降低煤柱承载的载荷并为煤柱提供侧向约束,提高煤柱承载性能。提出了厚硬侧向悬顶水压致裂切顶卸压控制方案并应用于现场,结果表明:3810运输巷采取水力压裂切顶措施后,巷道围岩变形得到显著改善;切顶后巷道两帮最大值移近量为600 mm,顶板最大下沉量为277 mm;相对于未采取切顶方案的区段,巷道变形量分别降低39.6%(两帮)、31.8%(顶板),巷道有效断面能够满足矿井安全高效生产的需要。
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关键词
厚硬顶板
长壁工作面
侧向悬顶
致灾机理
煤柱应力
切顶位置
水压致裂
切顶卸压
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Keywords
thick and hard roof
longwall working face
lateral overhanging roof
disaster mechanism
coal pillar stress
top cutting position
hydraulic fracturing
top cutting pressure relief
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分类号
TD322
[矿业工程—矿井建设]
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题名坚硬顶板下近距离煤层群切顶卸压技术研究
被引量：10
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作者
王帅
赵国贞
刘超
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机构
太原理工大学矿业工程学院
太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2022年第9期75-80,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51904199)。
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文摘
针对存在多层坚硬顶板的近距离煤层巷道在工作面开采时处于高应力状态难以维护的问题,以西铭矿近距离煤层为研究对象,采用理论分析和数值模拟相结合,提出了坚硬顶板条件下近距离煤层开采通过切顶卸压消除顶板悬顶结构的方法,研究切顶位置和煤柱宽度对巷道围岩应力及稳定性的影响。研究表明,含多层坚硬顶板的近距离煤层开采时,在上位煤层开采完毕后,存在不利下位煤层巷道围岩稳定的大跨度悬顶结构;合理的切顶位置能有效消除悬顶效应对下位煤层巷道围岩应力分布的影响;上位煤层煤柱宽度影响下位煤层巷道围岩变形率,30m煤柱宽度是巷道围岩变形速率的临界分界点。
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关键词
近距离煤层
坚硬顶板
切顶卸压
切顶位置
煤柱宽度
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Keywords
contiguous coal seams
hard roof
roof cutting and pressure releasing
position of roof cutting
coal pillar width
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分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
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