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采动增量静载荷加载下煤层卸压钻孔响应规律及其极限性
1
作者
潘俊锋
马宏源
+3 位作者
邹磊
马文涛
吕大钊
闫耀东
《采矿与岩层控制工程学报》
北大核心
2025年第1期34-48,共15页
为了探索煤层巷帮大直径预卸压钻孔在工作面超前支承压力等增量静载加载条件下的防冲卸压效应,采用理论分析、室内试验以及数值模拟等方法,对采动增量静载加载条件下煤层卸压钻孔响应规律及其极限性进行了研究。理论分析结果表明,静载...
为了探索煤层巷帮大直径预卸压钻孔在工作面超前支承压力等增量静载加载条件下的防冲卸压效应,采用理论分析、室内试验以及数值模拟等方法,对采动增量静载加载条件下煤层卸压钻孔响应规律及其极限性进行了研究。理论分析结果表明,静载加载下,大直径钻孔二次调整,破裂区和塑性区发生扩展变化,降低了增量静载的集中程度,但随着加载程度的升高,破裂区煤体逐渐塌落,碎胀后充满整个钻孔,自由变形补偿空间减小,并约束塑性区的扩展,卸压能力逐渐减弱。室内试验结果表明,钻孔煤样峰值强度与加载速度具有明显的正相关性;输入的弹性能和加载速度成正相关;耗散能与加载速度成负相关。数值模拟结果表明,随着静载加载速度及应力集中程度的增加,钻孔卸压区范围和卸压幅度逐渐减小,钻孔围岩塑性区体积逐渐减小,卸压区内的峰值弹性能逐渐升高,钻孔耗散弹性能的能力降低;引入卸压幅度、应力增幅以及弹性能储能率3个指标,分析了大直径钻孔的响应卸荷极限性。研究结果可为类似条件下的钻孔卸压方案设计提供参考。
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关键词
冲击地
压
增量静载
大直径卸压钻孔
响应规律
卸
压
极限性
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职称材料
基于大直径钻孔钻进多参量的煤体应力钻测方法
2
作者
赵同彬
赵志刚
+3 位作者
齐炎山
尹延春
牛旭
李淇凡
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第1期122-132,共11页
煤体高应力是冲击地压发生的必要条件,及时准确测量评估煤体应力是冲击地压预警工作的关键环节。大直径钻孔是煤矿冲击地压防治最常用的预卸压、卸压解危和应力调控方法,研发和应用基于大直径卸压钻孔的煤体应力随钻测量技术方法,可以...
煤体高应力是冲击地压发生的必要条件,及时准确测量评估煤体应力是冲击地压预警工作的关键环节。大直径钻孔是煤矿冲击地压防治最常用的预卸压、卸压解危和应力调控方法,研发和应用基于大直径卸压钻孔的煤体应力随钻测量技术方法,可以得到煤矿井下大量煤体应力数据。本文根据煤体钻削破坏特征,对钻头破煤进行了力学分析,以钻头钻削力为纽带,研究了钻头受力与煤体应力关系,建立了煤体钻削力学模型,给出了包含钻进多参量的煤体应力反演方程;开展不同强度和煤体应力的原煤室内钻进实验,验证了力学模型的准确性和适用性,自主研制了大直径卸压钻机配套的随钻测量装置,开展煤矿井下实测实验,获取钻头位移、转速、转矩随时间变化数据,计算得到不同钻孔深度的煤体应力,给出了卸压孔区应力场分布形态,并与钻进能量和钻进时间进行了比较分析。结果表明,室内钻进实验加载应力与钻削力学模型计算应力平均误差为4.9%、最大误差为15.7%;现场实测煤体应力随孔深呈现先上升后下降的趋势,与煤壁支承压力分布规律一致,同一钻孔的煤体应力、钻进时间和钻进能量随孔深变化曲线基本一致,表明高应力区钻孔消耗能量较多,所需钻进时间也较长;对比相邻钻孔应力发现,先施工钻孔的应力峰值较高,后施工钻孔应力峰值较低,且峰值位置向深部转移,表明先施工钻孔起到明显的卸压作用。通过建立钻进多参量和煤体应力的定量关系,进行基于大直径卸压钻孔钻进多参量的煤体应力原位测量,将大直径卸压钻孔从卸压工程孔拓展为应力测量孔,实现钻孔卸压与应力测量评估一体化。
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关键词
大直径卸压钻孔
钻削力学模型
煤体应力
钻进多参量
钻测方法
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职称材料
采用微震监测技术提高钻孔卸压效果的方法
被引量：
6
3
作者
成功
王锡勇
+2 位作者
李冬伟
满轲
李炜强
《中国矿业》
北大核心
2019年第11期142-146,共5页
为了研究工作面前方卸压钻孔的精确施工范围,提高矿山动力灾害防治措施的经济性,以方山矿首采工作面为工程背景,基于微震监测技术,通过分析微震事件空间分布特征,推演工作面前方支承压力分布规律。以此为依据,设计合理的卸压钻孔施工参...
为了研究工作面前方卸压钻孔的精确施工范围,提高矿山动力灾害防治措施的经济性,以方山矿首采工作面为工程背景,基于微震监测技术,通过分析微震事件空间分布特征,推演工作面前方支承压力分布规律。以此为依据,设计合理的卸压钻孔施工参数。研究表明,以微震监测技术为手段,推演超前支承压力范围,指导大直径钻孔卸压措施的方法具有很强的工程应用价值,既能保证动力灾害防治的有效性,又能提高其经济性。
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关键词
微震监测
动力灾害
大直径
钻孔
卸
压
支承
压
力
“固定”工作面
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职称材料
冲击地压煤层大直径卸压孔快速成孔关键技术
被引量：
9
4
作者
魏宏超
王毅
王博
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期20-24,共5页
为了提高冲击地压矿井大直径卸压钻孔的成孔率和施工效率,通过对冲击地压矿井煤岩体应力特征、卸压孔孔壁扰动动力失稳特性及施工特点的分析,探讨了大直径卸压孔快速施工的关键点在于高效排渣、快速成孔提钻。采用具有1.25 m行程轨道、...
为了提高冲击地压矿井大直径卸压钻孔的成孔率和施工效率,通过对冲击地压矿井煤岩体应力特征、卸压孔孔壁扰动动力失稳特性及施工特点的分析,探讨了大直径卸压孔快速施工的关键点在于高效排渣、快速成孔提钻。采用具有1.25 m行程轨道、大通孔动力头的ZDY4000LR型钻机,优化了大直径卸压钻孔施工操作流程,形成了水介质螺旋宽翼片双动力排渣高效成孔工艺方法,并在河南义马矿区和陕西彬长矿区进行了现场试验。结果表明:该工艺技术能够安全、高效地施工大直径卸压钻孔,施工效率较大螺旋钻进技术提高了48.9%,成孔率可达到100%。研究成果对类似冲击地压矿区施工煤层卸压孔提供借鉴。
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关键词
冲击地
压
大直径卸压钻孔
ZDY4000LR型钻机
复合排渣
河南义马矿区
陕西彬长矿区
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职称材料
千米深井强冲击倾向性煤层冲击地压防治实践
被引量：
6
5
作者
胡兆锋
刘金亮
+2 位作者
李兴东
张宗文
井绪平
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2013年第4期36-39,共4页
针对华丰煤矿开采深度达1150m的4号煤层具有强冲击倾向性、直接顶具有中等冲击倾向性,工作面开采过程中面临严重的冲击地压威胁等问题,为了防止开采期间冲击地压的发生,对准备工作面实施区域卸压,开采上下解放层,施工直径108mm、深度30...
针对华丰煤矿开采深度达1150m的4号煤层具有强冲击倾向性、直接顶具有中等冲击倾向性,工作面开采过程中面临严重的冲击地压威胁等问题,为了防止开采期间冲击地压的发生,对准备工作面实施区域卸压,开采上下解放层,施工直径108mm、深度30m、孔间距2.5m的煤层大直径卸压钻孔等措施,当准备工作面煤层应力降低30%～50%后,再在工作面回采过程中通过微震监测、矿震监测、地音监测、应力监测和钻屑法监测等技术进行监测。实践证明,对准备工作面实施区域卸压和冲击地压监测技术,可有效防止破坏性冲击地压的发生。
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关键词
冲击地
压
千米深井
强冲击煤层
上下解放层
大直径卸压钻孔
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职称材料
孤岛工作面冲击地压多指标监测及危险性区域划分
被引量：
9
6
作者
姜希印
陶维国
《工矿自动化》
北大核心
2020年第1期44-49,共6页
孤岛工作面回采过程中受煤柱应力集中和工作面动压的叠加影响,容易发生冲击地压灾害。现有方法采用单一指标对冲击危险性进行预警,存在较大的预警误差,无法全面反映采掘过程中的冲击危险性。针对上述问题,为了研究孤岛工作面回采过程中...
孤岛工作面回采过程中受煤柱应力集中和工作面动压的叠加影响,容易发生冲击地压灾害。现有方法采用单一指标对冲击危险性进行预警,存在较大的预警误差,无法全面反映采掘过程中的冲击危险性。针对上述问题,为了研究孤岛工作面回采过程中的冲击地压危险程度,以济宁二号煤矿93下05孤岛工作面为工程背景,提出了孤岛工作面冲击地压多指标监测方法,利用工作面回采过程中钻屑量、微震、钻孔应力等多指标综合分析了该工作面的冲击危险性,并根据工作面不同区域的冲击地压危险性进行了区域划分。分析结果表明:在联络巷附近及未保护区,微震日最大震动能量及震动总能量、钻屑量及钻孔应力值均明显提高,得出在孤岛工作面回采过程中,联络巷附近及未保护区是冲击地压的危险性区域。根据危险性区域划分结果,考虑到在不同区域应力集中程度的差异性,提出并提前实施了参数差异化的大直径卸压防冲措施,降低了应力集中程度,防止了冲击地压灾害发生。
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关键词
煤炭开采
孤岛工作面
冲击地
压
危险性区域划分
钻孔
应力
微震
钻屑量
大直径
钻孔
卸
压
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职称材料
工作面停采位置优化与冲击地压防治技术研究
被引量：
6
7
作者
孙德全
李杨
+2 位作者
李海波
毛开江
朱志洁
《中国煤炭》
2021年第6期21-27,共7页
为了解决工作面末采期间,上、下山煤柱应力集中引起的冲击地压难题,以双鸭山矿区西二采区九层四片工作面为研究对象,探索了停采区域冲击地压控制技术。针对设计的20 m煤柱的停采方案,模拟得到:工作面采动应力影响范围涉及轨道下山,轨道...
为了解决工作面末采期间,上、下山煤柱应力集中引起的冲击地压难题,以双鸭山矿区西二采区九层四片工作面为研究对象,探索了停采区域冲击地压控制技术。针对设计的20 m煤柱的停采方案,模拟得到:工作面采动应力影响范围涉及轨道下山,轨道下山煤岩体应力达到32~44 MPa,应力集中系数为1.83~2.51,轨道下山应力集中明显,发生冲击地压的可能性较大。随着轨道下山与停采线距离的增加,轨道下山冲击地压危险区域逐渐减少。建议轨道下山与停采线的距离为40 m,同时对轨道下山采取大直径钻孔卸压的卸压防冲措施。
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关键词
停采位置优化
冲击地
压
应力分布规律
大直径
钻孔
卸
压
应力监测
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职称材料
高应力断层构造区巷道冲击破坏特征研究
被引量：
4
8
作者
王飞
李明利
+1 位作者
武轶凡
蔡东
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第7期55-63,共9页
断层构造区静动载应力耦合作用加剧了井下断层区围岩冲击危险性,断层构造区巷道围岩应力分布规律及冲击动载响应特征存在显著特殊性。目前对于断层构造区的冲击研究主要集中于工作面采场附近,但对于断层构造区巷道冲击破坏鲜有研究。以...
断层构造区静动载应力耦合作用加剧了井下断层区围岩冲击危险性,断层构造区巷道围岩应力分布规律及冲击动载响应特征存在显著特殊性。目前对于断层构造区的冲击研究主要集中于工作面采场附近,但对于断层构造区巷道冲击破坏鲜有研究。以陕西某矿深埋高应力断层构造区巷道为工程背景,分析了断层构造区巷道围岩变形破坏力学特征:①断层面存在明显应力阻隔效应,正断层附近存在上盘应力集中区和下盘应力降低区2个特殊应力区。巷道由于断层面影响,巷帮静载集中应力呈现非对称分布特征,远离断层面侧应力集中程度大于靠近断层面侧,该侧巷道围岩冲击破坏危险程度增大。②断层面对于应力波传递产生明显阻隔作用,正断层上盘动载响应大于下盘动载响应,由于巷道两帮应力非对称分布特征,右帮动载响应明显大于左帮。基于上述特征,提出了断层构造区巷道围岩“卸(大直径钻孔卸压)−支(梯次加固成层式吸能防冲支护)”协同防冲控制技术,工程试验结果表明:①巷道围岩采取“卸−支”协同防冲处理措施后,巷道两帮应力集中区往围岩深部转移3~5 m,应力峰值降低18.5%~20.3%,巷道帮部围岩应力集中程度显著降低。②采用“卸−支”协同防冲处理措施前,巷道顶底板及两帮变形量分别为856,334,325,567 mm,巷道围岩变形破坏严重,采用“卸−支”协同防冲处理措施后,巷道围岩变形量降低35.69%~62.03%,巷道围岩稳定性增强。③钻孔煤粉量显著低于临界粉煤量,巷道围岩动力显现降低。
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关键词
高应力断层构造区
冲击地
压
断层面
巷道围岩
巷道防冲
大直径
钻孔
卸
压
梯次加固成层式吸能防冲支护
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职称材料
动静载影响下大倾角工作面巷道两帮应力分布规律研究
被引量：
10
9
作者
韩泽鹏
窦林名
+1 位作者
王正义
乔中栋
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期183-188,共6页
为了研究动静载影响下大倾角工作面运输巷、回风巷帮部最大主应力分布特征,以新疆博斯坦煤矿1132工作面地质条件为原型,建立了煤层倾角37°的FLAC3D数值模型进行数值模拟研究。结果表明:静载影响下大倾角工作面最大主应力分布非对称...
为了研究动静载影响下大倾角工作面运输巷、回风巷帮部最大主应力分布特征,以新疆博斯坦煤矿1132工作面地质条件为原型,建立了煤层倾角37°的FLAC3D数值模型进行数值模拟研究。结果表明:静载影响下大倾角工作面最大主应力分布非对称,运输巷和回风巷两帮表现为左帮高应力区偏下,右帮高应力区偏上的特征;动静载叠加影响下,运输巷帮最大主应力波动幅度大于回风巷,运输巷和回风巷左帮最大主应力升高,右帮最大主应力降低,巷道帮部最大主应力分布比静载作用下更加不对称。针对大倾角工作面巷道帮部的最大主应力分布特征,对大直径钻孔卸压措施进行优化,经现场钻屑检验,运输巷回采帮钻屑量平均降低11.8%,回风巷回采帮钻屑量平均降低16.5%,卸压效果良好。
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关键词
大倾角工作面
动静载叠加
最大主应力
大直径
钻孔
卸
压
优化
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职称材料
题名
采动增量静载荷加载下煤层卸压钻孔响应规律及其极限性
1
作者
潘俊锋
马宏源
邹磊
马文涛
吕大钊
闫耀东
机构
中煤科工开采研究院有限公司
煤矿灾害防控全国重点实验室
陕西彬长矿业集团有限公司
出处
《采矿与岩层控制工程学报》
北大核心
2025年第1期34-48,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(52174186,U23B2093)
国家高层次人才计划资助项目(020403050009)。
文摘
为了探索煤层巷帮大直径预卸压钻孔在工作面超前支承压力等增量静载加载条件下的防冲卸压效应,采用理论分析、室内试验以及数值模拟等方法,对采动增量静载加载条件下煤层卸压钻孔响应规律及其极限性进行了研究。理论分析结果表明,静载加载下,大直径钻孔二次调整,破裂区和塑性区发生扩展变化,降低了增量静载的集中程度,但随着加载程度的升高,破裂区煤体逐渐塌落,碎胀后充满整个钻孔,自由变形补偿空间减小,并约束塑性区的扩展,卸压能力逐渐减弱。室内试验结果表明,钻孔煤样峰值强度与加载速度具有明显的正相关性;输入的弹性能和加载速度成正相关;耗散能与加载速度成负相关。数值模拟结果表明,随着静载加载速度及应力集中程度的增加,钻孔卸压区范围和卸压幅度逐渐减小,钻孔围岩塑性区体积逐渐减小,卸压区内的峰值弹性能逐渐升高,钻孔耗散弹性能的能力降低;引入卸压幅度、应力增幅以及弹性能储能率3个指标,分析了大直径钻孔的响应卸荷极限性。研究结果可为类似条件下的钻孔卸压方案设计提供参考。
关键词
冲击地
压
增量静载
大直径卸压钻孔
响应规律
卸
压
极限性
Keywords
coal burst
incremental static load
large diameter pressure relief drilling
response pattern
pressure relief limit
分类号
TD324 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
基于大直径钻孔钻进多参量的煤体应力钻测方法
2
作者
赵同彬
赵志刚
齐炎山
尹延春
牛旭
李淇凡
机构
山东科技大学能源与矿业工程学院
山东科技大学山东省深部矿井动力灾害智能防控重点实验室(筹)
出处
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第1期122-132,共11页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(52374097)
山东省自然科学基金重大基础研究资助项目(ZR2019ZD13)
山东省泰山学者工程项目经费资助资助(tstp20221126)。
文摘
煤体高应力是冲击地压发生的必要条件,及时准确测量评估煤体应力是冲击地压预警工作的关键环节。大直径钻孔是煤矿冲击地压防治最常用的预卸压、卸压解危和应力调控方法,研发和应用基于大直径卸压钻孔的煤体应力随钻测量技术方法,可以得到煤矿井下大量煤体应力数据。本文根据煤体钻削破坏特征,对钻头破煤进行了力学分析,以钻头钻削力为纽带,研究了钻头受力与煤体应力关系,建立了煤体钻削力学模型,给出了包含钻进多参量的煤体应力反演方程;开展不同强度和煤体应力的原煤室内钻进实验,验证了力学模型的准确性和适用性,自主研制了大直径卸压钻机配套的随钻测量装置,开展煤矿井下实测实验,获取钻头位移、转速、转矩随时间变化数据,计算得到不同钻孔深度的煤体应力,给出了卸压孔区应力场分布形态,并与钻进能量和钻进时间进行了比较分析。结果表明,室内钻进实验加载应力与钻削力学模型计算应力平均误差为4.9%、最大误差为15.7%;现场实测煤体应力随孔深呈现先上升后下降的趋势,与煤壁支承压力分布规律一致,同一钻孔的煤体应力、钻进时间和钻进能量随孔深变化曲线基本一致,表明高应力区钻孔消耗能量较多,所需钻进时间也较长;对比相邻钻孔应力发现,先施工钻孔的应力峰值较高,后施工钻孔应力峰值较低,且峰值位置向深部转移,表明先施工钻孔起到明显的卸压作用。通过建立钻进多参量和煤体应力的定量关系,进行基于大直径卸压钻孔钻进多参量的煤体应力原位测量,将大直径卸压钻孔从卸压工程孔拓展为应力测量孔,实现钻孔卸压与应力测量评估一体化。
关键词
大直径卸压钻孔
钻削力学模型
煤体应力
钻进多参量
钻测方法
Keywords
large diameter pressure relief borehole
drilling mechanics model
coal stress
multiple drilling parameters
measurement while drilling method
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
采用微震监测技术提高钻孔卸压效果的方法
被引量：
6
3
作者
成功
王锡勇
李冬伟
满轲
李炜强
机构
核工业北京地质研究院
中核集团高放废物地质处置评价技术重点实验室
出处
《中国矿业》
北大核心
2019年第11期142-146,共5页
文摘
为了研究工作面前方卸压钻孔的精确施工范围,提高矿山动力灾害防治措施的经济性,以方山矿首采工作面为工程背景,基于微震监测技术,通过分析微震事件空间分布特征,推演工作面前方支承压力分布规律。以此为依据,设计合理的卸压钻孔施工参数。研究表明,以微震监测技术为手段,推演超前支承压力范围,指导大直径钻孔卸压措施的方法具有很强的工程应用价值,既能保证动力灾害防治的有效性,又能提高其经济性。
关键词
微震监测
动力灾害
大直径
钻孔
卸
压
支承
压
力
“固定”工作面
Keywords
micro-seismic monitoring
dynamic disaster
large diameter pressure relief drilling
abutment pressure
fixed working face
分类号
TD324 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
冲击地压煤层大直径卸压孔快速成孔关键技术
被引量：
9
4
作者
魏宏超
王毅
王博
机构
煤炭科学研究总院
中煤科工集团西安研究院有限公司
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期20-24,共5页
基金
国家科技重大专项任务(2016ZX05045-003-002)
中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金项目(2016XAYMS23)。
文摘
为了提高冲击地压矿井大直径卸压钻孔的成孔率和施工效率,通过对冲击地压矿井煤岩体应力特征、卸压孔孔壁扰动动力失稳特性及施工特点的分析,探讨了大直径卸压孔快速施工的关键点在于高效排渣、快速成孔提钻。采用具有1.25 m行程轨道、大通孔动力头的ZDY4000LR型钻机,优化了大直径卸压钻孔施工操作流程,形成了水介质螺旋宽翼片双动力排渣高效成孔工艺方法,并在河南义马矿区和陕西彬长矿区进行了现场试验。结果表明:该工艺技术能够安全、高效地施工大直径卸压钻孔,施工效率较大螺旋钻进技术提高了48.9%,成孔率可达到100%。研究成果对类似冲击地压矿区施工煤层卸压孔提供借鉴。
关键词
冲击地
压
大直径卸压钻孔
ZDY4000LR型钻机
复合排渣
河南义马矿区
陕西彬长矿区
Keywords
rockburst
destressing-drillhole
ZDY4000LR rig
discharge of cuttings method by mix-power
Henan Yima coalfield
Shaanxi Binchang coalfield
分类号
TD15 [矿业工程—矿山地质测量]
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职称材料
题名
千米深井强冲击倾向性煤层冲击地压防治实践
被引量：
6
5
作者
胡兆锋
刘金亮
李兴东
张宗文
井绪平
机构
山东能源新汶矿业集团有限责任公司华丰煤矿
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2013年第4期36-39,共4页
文摘
针对华丰煤矿开采深度达1150m的4号煤层具有强冲击倾向性、直接顶具有中等冲击倾向性,工作面开采过程中面临严重的冲击地压威胁等问题,为了防止开采期间冲击地压的发生,对准备工作面实施区域卸压,开采上下解放层,施工直径108mm、深度30m、孔间距2.5m的煤层大直径卸压钻孔等措施,当准备工作面煤层应力降低30%～50%后,再在工作面回采过程中通过微震监测、矿震监测、地音监测、应力监测和钻屑法监测等技术进行监测。实践证明,对准备工作面实施区域卸压和冲击地压监测技术,可有效防止破坏性冲击地压的发生。
关键词
冲击地
压
千米深井
强冲击煤层
上下解放层
大直径卸压钻孔
Keywords
rock burst
over 1 000 m deep mine
high pressure bumping seam
upper and lower liberated seams
large diameter pressure releasing borehole
分类号
TD323 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
孤岛工作面冲击地压多指标监测及危险性区域划分
被引量：
9
6
作者
姜希印
陶维国
机构
兖州煤业股份有限公司济宁二号煤矿
出处
《工矿自动化》
北大核心
2020年第1期44-49,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51774280)
文摘
孤岛工作面回采过程中受煤柱应力集中和工作面动压的叠加影响,容易发生冲击地压灾害。现有方法采用单一指标对冲击危险性进行预警,存在较大的预警误差,无法全面反映采掘过程中的冲击危险性。针对上述问题,为了研究孤岛工作面回采过程中的冲击地压危险程度,以济宁二号煤矿93下05孤岛工作面为工程背景,提出了孤岛工作面冲击地压多指标监测方法,利用工作面回采过程中钻屑量、微震、钻孔应力等多指标综合分析了该工作面的冲击危险性,并根据工作面不同区域的冲击地压危险性进行了区域划分。分析结果表明:在联络巷附近及未保护区,微震日最大震动能量及震动总能量、钻屑量及钻孔应力值均明显提高,得出在孤岛工作面回采过程中,联络巷附近及未保护区是冲击地压的危险性区域。根据危险性区域划分结果,考虑到在不同区域应力集中程度的差异性,提出并提前实施了参数差异化的大直径卸压防冲措施,降低了应力集中程度,防止了冲击地压灾害发生。
关键词
煤炭开采
孤岛工作面
冲击地
压
危险性区域划分
钻孔
应力
微震
钻屑量
大直径
钻孔
卸
压
Keywords
coal mining
island mining coal face
rock burst
division of risk zone
borehole stress
seismic
drilling cuttings
large-diameter borehole pressure relief
分类号
TD324 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
工作面停采位置优化与冲击地压防治技术研究
被引量：
6
7
作者
孙德全
李杨
李海波
毛开江
朱志洁
机构
山东省深部冲击地压灾害评估工程实验室
山东省煤田地质规划勘察研究院
山东省煤田地质局物探测量队
应急管理部信息研究院
辽宁工程技术大学
出处
《中国煤炭》
2021年第6期21-27,共7页
文摘
为了解决工作面末采期间,上、下山煤柱应力集中引起的冲击地压难题,以双鸭山矿区西二采区九层四片工作面为研究对象,探索了停采区域冲击地压控制技术。针对设计的20 m煤柱的停采方案,模拟得到:工作面采动应力影响范围涉及轨道下山,轨道下山煤岩体应力达到32~44 MPa,应力集中系数为1.83~2.51,轨道下山应力集中明显,发生冲击地压的可能性较大。随着轨道下山与停采线距离的增加,轨道下山冲击地压危险区域逐渐减少。建议轨道下山与停采线的距离为40 m,同时对轨道下山采取大直径钻孔卸压的卸压防冲措施。
关键词
停采位置优化
冲击地
压
应力分布规律
大直径
钻孔
卸
压
应力监测
Keywords
optimization of stopping mining position
rock burst
stress distribution law
pressure relief with large-diameter borehole
stress monitoring
分类号
TD324.2 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
高应力断层构造区巷道冲击破坏特征研究
被引量：
4
8
作者
王飞
李明利
武轶凡
蔡东
机构
国能神东煤炭集团有限责任公司
中煤科工集团信息技术有限公司
出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第7期55-63,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52104081)
河北省自然科学基金项目(E2022402031)
河北省高等学校科学技术研究项目(BJK2023080)。
文摘
断层构造区静动载应力耦合作用加剧了井下断层区围岩冲击危险性,断层构造区巷道围岩应力分布规律及冲击动载响应特征存在显著特殊性。目前对于断层构造区的冲击研究主要集中于工作面采场附近,但对于断层构造区巷道冲击破坏鲜有研究。以陕西某矿深埋高应力断层构造区巷道为工程背景,分析了断层构造区巷道围岩变形破坏力学特征:①断层面存在明显应力阻隔效应,正断层附近存在上盘应力集中区和下盘应力降低区2个特殊应力区。巷道由于断层面影响,巷帮静载集中应力呈现非对称分布特征,远离断层面侧应力集中程度大于靠近断层面侧,该侧巷道围岩冲击破坏危险程度增大。②断层面对于应力波传递产生明显阻隔作用,正断层上盘动载响应大于下盘动载响应,由于巷道两帮应力非对称分布特征,右帮动载响应明显大于左帮。基于上述特征,提出了断层构造区巷道围岩“卸(大直径钻孔卸压)−支(梯次加固成层式吸能防冲支护)”协同防冲控制技术,工程试验结果表明:①巷道围岩采取“卸−支”协同防冲处理措施后,巷道两帮应力集中区往围岩深部转移3~5 m,应力峰值降低18.5%~20.3%,巷道帮部围岩应力集中程度显著降低。②采用“卸−支”协同防冲处理措施前,巷道顶底板及两帮变形量分别为856,334,325,567 mm,巷道围岩变形破坏严重,采用“卸−支”协同防冲处理措施后,巷道围岩变形量降低35.69%~62.03%,巷道围岩稳定性增强。③钻孔煤粉量显著低于临界粉煤量,巷道围岩动力显现降低。
关键词
高应力断层构造区
冲击地
压
断层面
巷道围岩
巷道防冲
大直径
钻孔
卸
压
梯次加固成层式吸能防冲支护
Keywords
high stress fault structure area
rock burst
fault plane
roadway surrounding rock
roadway antiimpact
large diameter drilling for pressure relief
ladder reinforcement into layered energy absorption and anti impact support
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
动静载影响下大倾角工作面巷道两帮应力分布规律研究
被引量：
10
9
作者
韩泽鹏
窦林名
王正义
乔中栋
机构
中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室
中国矿业大学矿业工程学院
甘肃华亭煤电股份有限公司华亭煤矿
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期183-188,共6页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801403,2016YFC0801408)
国家自然科学基金资助项目(51874292)
文摘
为了研究动静载影响下大倾角工作面运输巷、回风巷帮部最大主应力分布特征,以新疆博斯坦煤矿1132工作面地质条件为原型,建立了煤层倾角37°的FLAC3D数值模型进行数值模拟研究。结果表明:静载影响下大倾角工作面最大主应力分布非对称,运输巷和回风巷两帮表现为左帮高应力区偏下,右帮高应力区偏上的特征;动静载叠加影响下,运输巷帮最大主应力波动幅度大于回风巷,运输巷和回风巷左帮最大主应力升高,右帮最大主应力降低,巷道帮部最大主应力分布比静载作用下更加不对称。针对大倾角工作面巷道帮部的最大主应力分布特征,对大直径钻孔卸压措施进行优化,经现场钻屑检验,运输巷回采帮钻屑量平均降低11.8%,回风巷回采帮钻屑量平均降低16.5%,卸压效果良好。
关键词
大倾角工作面
动静载叠加
最大主应力
大直径
钻孔
卸
压
优化
Keywords
large dip working face
dynamic and static loading
maximum principal stress
large diameter drilling pressure relief optimization
分类号
TD322 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
采动增量静载荷加载下煤层卸压钻孔响应规律及其极限性
潘俊锋
马宏源
邹磊
马文涛
吕大钊
闫耀东
《采矿与岩层控制工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于大直径钻孔钻进多参量的煤体应力钻测方法
赵同彬
赵志刚
齐炎山
尹延春
牛旭
李淇凡
《煤炭科学技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
3
采用微震监测技术提高钻孔卸压效果的方法
成功
王锡勇
李冬伟
满轲
李炜强
《中国矿业》
北大核心
2019
6
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职称材料
4
冲击地压煤层大直径卸压孔快速成孔关键技术
魏宏超
王毅
王博
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2020
9
在线阅读
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职称材料
5
千米深井强冲击倾向性煤层冲击地压防治实践
胡兆锋
刘金亮
李兴东
张宗文
井绪平
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2013
6
在线阅读
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职称材料
6
孤岛工作面冲击地压多指标监测及危险性区域划分
姜希印
陶维国
《工矿自动化》
北大核心
2020
9
在线阅读
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职称材料
7
工作面停采位置优化与冲击地压防治技术研究
孙德全
李杨
李海波
毛开江
朱志洁
《中国煤炭》
2021
6
在线阅读
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职称材料
8
高应力断层构造区巷道冲击破坏特征研究
王飞
李明利
武轶凡
蔡东
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024
4
在线阅读
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职称材料
9
动静载影响下大倾角工作面巷道两帮应力分布规律研究
韩泽鹏
窦林名
王正义
乔中栋
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019
10
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职称材料
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