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向斜构造区特厚煤层开采覆岩结构稳定性及突水压架机理
被引量：
1
1
作者
刘怀东
刘长友
+2 位作者
杨培举
王晨鸿
杨敬轩
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3745-3758,共14页
针对陕西省永陇矿区褶曲构造带突水压架事故频发问题,以陕西省郭家河煤矿为工程背景,采用现场调研、物理实验与理论分析的方法,确定了导致工作面突水压架的主要含水层,得出了向斜构造区煤层开采覆岩破断失稳特征,建立了考虑承压水作用...
针对陕西省永陇矿区褶曲构造带突水压架事故频发问题,以陕西省郭家河煤矿为工程背景,采用现场调研、物理实验与理论分析的方法,确定了导致工作面突水压架的主要含水层,得出了向斜构造区煤层开采覆岩破断失稳特征,建立了考虑承压水作用的覆岩结构力学模型,推导了工作面突水压架的临界水压力,揭示了向斜构造区突水压架机理。研究表明:①1303、1304、1308等已开采工作面在向斜轴部区域均发生过突水压架事故,宜君组岩层是导致工作面突水事故的主要含水层,煤层之上102.5 m处厚度为28.53 m的中粒砂岩为隔水关键层。隔水关键层断裂后,其上部100.51 m载荷层同步破断,导水裂隙带导通宜君组含水层。②在向斜构造区俯采阶段,顶板覆岩具有多层亚关键层并形成多离层区。向斜轴部岩层破断角竖直发育,顶板破坏程度最高,压架风险最大。③顶板突水致使覆岩结构失稳是导致压架事故发生的关键。承压水对顶板岩层稳定性的影响主要表现为:增加了覆岩载荷传递的连续性,降低了组合亚关键层的承载能力;构成了组合亚关键层的附加载荷。④防止突水压架所需的支护阻力随承压水压力的增大而加速增加,工作面发生突水压架事故的临界承压水压力为0.98 MPa。控制导水裂隙带发育高度与降低宜君组承压水压力是保证工作面不发生压架事故的关键。
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关键词
突水压架
向斜构造
相似材料模拟
覆岩结构
支
架
围岩关系
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职称材料
薄基岩采场覆岩运动规律及压架防治技术研究
被引量：
4
2
作者
张冯
张华磊
涂敏
《煤炭工程》
北大核心
2021年第12期103-107,共5页
基于顾北矿区薄基岩工作面易出现突水压架事故的特点,为实现工作面的安全高效回采,以顾北矿1512(3)工作面为工程背景,采用相似模拟对比实验、数值模拟及现场观测的方法,研究了不同岩层结构对综采工作面覆岩运动规律的影响,提出了薄基岩...
基于顾北矿区薄基岩工作面易出现突水压架事故的特点,为实现工作面的安全高效回采,以顾北矿1512(3)工作面为工程背景,采用相似模拟对比实验、数值模拟及现场观测的方法,研究了不同岩层结构对综采工作面覆岩运动规律的影响,提出了薄基岩风氧化带注浆加固技术并成功进行了工业性试验。研究表明:对于单承载层结构随工作面的推进,由于支架的受力过大无法承受上部岩层传递的载荷,工作面极易出现突水压架事故;采场覆岩的双承载层结构可以阻断上覆岩层的应力传递,降低工作面压架的风险;基于研究结果,对顾北矿1512(3)工作面风氧化带采用了整体注浆加固的方法,在采场上方构建一个有效的高位承载层,减小了作用于液压支架的荷载,降低了矿压显现的剧烈程度,确保了工作面的安全开采,研究结果为类似工况条件下的突水压架防治问题提供了一定的参考。
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关键词
薄基岩
承载层
突水压架
注浆加固
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职称材料
题名
向斜构造区特厚煤层开采覆岩结构稳定性及突水压架机理
被引量：
1
1
作者
刘怀东
刘长友
杨培举
王晨鸿
杨敬轩
机构
中国矿业大学矿业工程学院
紫金矿业集团紫金(长沙)工程技术有限公司
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3745-3758,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(52074261,52074267)。
文摘
针对陕西省永陇矿区褶曲构造带突水压架事故频发问题,以陕西省郭家河煤矿为工程背景,采用现场调研、物理实验与理论分析的方法,确定了导致工作面突水压架的主要含水层,得出了向斜构造区煤层开采覆岩破断失稳特征,建立了考虑承压水作用的覆岩结构力学模型,推导了工作面突水压架的临界水压力,揭示了向斜构造区突水压架机理。研究表明:①1303、1304、1308等已开采工作面在向斜轴部区域均发生过突水压架事故,宜君组岩层是导致工作面突水事故的主要含水层,煤层之上102.5 m处厚度为28.53 m的中粒砂岩为隔水关键层。隔水关键层断裂后,其上部100.51 m载荷层同步破断,导水裂隙带导通宜君组含水层。②在向斜构造区俯采阶段,顶板覆岩具有多层亚关键层并形成多离层区。向斜轴部岩层破断角竖直发育,顶板破坏程度最高,压架风险最大。③顶板突水致使覆岩结构失稳是导致压架事故发生的关键。承压水对顶板岩层稳定性的影响主要表现为:增加了覆岩载荷传递的连续性,降低了组合亚关键层的承载能力;构成了组合亚关键层的附加载荷。④防止突水压架所需的支护阻力随承压水压力的增大而加速增加,工作面发生突水压架事故的临界承压水压力为0.98 MPa。控制导水裂隙带发育高度与降低宜君组承压水压力是保证工作面不发生压架事故的关键。
关键词
突水压架
向斜构造
相似材料模拟
覆岩结构
支
架
围岩关系
Keywords
water inrush and support crushing
syncline structure
similar material simulation
overlying rock structure
support and surrounding rock relationship
分类号
TD745 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
薄基岩采场覆岩运动规律及压架防治技术研究
被引量：
4
2
作者
张冯
张华磊
涂敏
机构
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
安徽理工大学矿业工程学院
出处
《煤炭工程》
北大核心
2021年第12期103-107,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51574007)。
文摘
基于顾北矿区薄基岩工作面易出现突水压架事故的特点,为实现工作面的安全高效回采,以顾北矿1512(3)工作面为工程背景,采用相似模拟对比实验、数值模拟及现场观测的方法,研究了不同岩层结构对综采工作面覆岩运动规律的影响,提出了薄基岩风氧化带注浆加固技术并成功进行了工业性试验。研究表明:对于单承载层结构随工作面的推进,由于支架的受力过大无法承受上部岩层传递的载荷,工作面极易出现突水压架事故;采场覆岩的双承载层结构可以阻断上覆岩层的应力传递,降低工作面压架的风险;基于研究结果,对顾北矿1512(3)工作面风氧化带采用了整体注浆加固的方法,在采场上方构建一个有效的高位承载层,减小了作用于液压支架的荷载,降低了矿压显现的剧烈程度,确保了工作面的安全开采,研究结果为类似工况条件下的突水压架防治问题提供了一定的参考。
关键词
薄基岩
承载层
突水压架
注浆加固
Keywords
thin bedrock
bearing layer
supports crushing caused by water inrush
grouting reinforcement
分类号
TD325 [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
向斜构造区特厚煤层开采覆岩结构稳定性及突水压架机理
刘怀东
刘长友
杨培举
王晨鸿
杨敬轩
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
薄基岩采场覆岩运动规律及压架防治技术研究
张冯
张华磊
涂敏
《煤炭工程》
北大核心
2021
4
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职称材料
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