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上分层遗留区段煤柱下斜交工作面综放开采覆岩结构演化特征
被引量：
1
1
作者
刘用
王红伟
+5 位作者
吴学松
田程鹏
关荣福
聂云枭
范志伟
曹沛沛
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第12期46-58,共13页
特厚煤层分层综放开采上下分层工作面斜交布置时,下分层综放工作面间歇性过上分层遗留区段煤柱导致覆岩破断运动及矿压显现规律复杂,围岩控制困难,制约了煤矿安全生产。以甘肃华亭煤电股份有限公司砚北煤矿250203下综放工作面为工程背景...
特厚煤层分层综放开采上下分层工作面斜交布置时,下分层综放工作面间歇性过上分层遗留区段煤柱导致覆岩破断运动及矿压显现规律复杂,围岩控制困难,制约了煤矿安全生产。以甘肃华亭煤电股份有限公司砚北煤矿250203下综放工作面为工程背景,采用物理相似模拟实验、数值计算、现场实测相结合的方法,研究了上分层遗留区段煤柱下斜交工作面综放开采覆岩运移规律及应力分布演化特征,阐明了下分层综放工作面开采扰动下上分层遗留区段煤柱失稳特征及围岩支承压力变化规律,定义了斜交工作面覆岩内场和外场,揭示了下分层综放工作面过遗留区段煤柱覆岩结构演化特征。研究结果表明:①下分层综放工作面开采诱发上分层遗留区段煤柱失稳导致覆岩大尺度空间垮落,扰动区内顶板结构渐次演化,形成“低位倒台阶组合悬臂梁+高位大结构砌体梁”组合结构。②在工作面距区段煤柱15 m时,区段煤柱最大垂直应力达到46.7 MPa,较下分层未开采时增大了9.9%,煤柱形变现象较为明显;工作面位于区段煤柱正下方时,区段煤柱应力集中区域呈近似“月牙状”分布。③随着下分层综放工作面与上覆遗留区段煤柱斜交位置变化,外场覆岩破断形态呈近似对称梯形,结构动态失稳导致内场垮落形态呈“非对称双拱”、“对称双拱”、“单拱”演化过程。研究结果对特厚煤层分层综放工作面安全开采具有指导意义。
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关键词
特厚煤层
分层综放开采
遗留区段煤柱
斜交工作面
覆岩结构
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职称材料
上覆遗留区段煤柱对下伏煤层开采扰动影响研究
被引量：
34
2
作者
李春元
王泓博
石瑶玉
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期232-239,共8页
上覆遗留区段煤柱导致底板应力环境改变,而下伏采场在开采扰动和遗留区段煤柱底板高应力双重作用下极易出现剧烈矿压问题。根据遗留区段煤柱对底板应力的扰动传播规律,研究了下伏煤层开采前后上覆遗留区段煤柱对底板应力的扰动演化机制...
上覆遗留区段煤柱导致底板应力环境改变,而下伏采场在开采扰动和遗留区段煤柱底板高应力双重作用下极易出现剧烈矿压问题。根据遗留区段煤柱对底板应力的扰动传播规律,研究了下伏煤层开采前后上覆遗留区段煤柱对底板应力的扰动演化机制,计算分析了遗留煤柱区域下伏煤层开采的扰动宽度范围;应用FLAC3D数值软件模拟了上覆遗留区段煤柱影响下下伏煤层开采的扰动破坏特征;现场实测验证分析了遗留区段煤柱对下伏煤层巷道布置及采场来压的影响。结果表明:下伏煤层开采前遗留区段煤柱对下伏煤层的扰动范围与煤柱宽度和层间距呈正相关关系,但层间距对扰动范围的影响更为显著;下伏煤层开采后,在采动及遗留区段煤柱底板高应力叠加作用下,下伏采场推进方向由煤壁向采场前方深部,扰动宽度较下伏煤层开采前呈增加—减小—稳定趋势,并在超前支承压力峰值处宽度达到最大;煤柱宽度20 m时,下伏煤层开采后的最大扰动宽度可由开采前的30 m增加至36 m,增加20%,扰动角由32°增高至45°,增高40.6%,超前支承压力峰值较开采前也增加了14.8 MPa;且现场回采时,遗留煤柱区域下伏采场来压步距均值28.3 m,较采空区下来压步距均值20.5 m增加约38%,动载系数增高约7.1%,应加强遗留煤柱扰动范围内的顶板维护,确保下伏采场安全开采。
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关键词
遗留区段煤柱
下伏煤层
应力扰动
超前支承压力
近距离煤层群
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职称材料
近距离煤层下行跨煤柱开采巷道的合理布局
被引量：
16
3
作者
王泓博
张勇
庞义辉
《东北大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期100-109,共10页
为了探究遗留区段煤柱对下伏回采巷道布局的影响,以煤峪口矿为工程背景,通过最大主应力集中系数判别底板应力增高区,采用理论解析、编程计算、数值模拟的方法,研究了不同开采阶段底板应力增高区的演化特征.结果表明:区段煤柱宽度、埋深...
为了探究遗留区段煤柱对下伏回采巷道布局的影响,以煤峪口矿为工程背景,通过最大主应力集中系数判别底板应力增高区,采用理论解析、编程计算、数值模拟的方法,研究了不同开采阶段底板应力增高区的演化特征.结果表明:区段煤柱宽度、埋深、煤柱边缘至峰值区的距离及其垂直应力峰值控制着应力增高区的发育,采空区应力恢复特征对应力增高区的影响可以忽略;对比各模拟方案中煤柱-巷道错距与应力增高区对下煤层的影响范围峰值,并结合采空区应力逐渐恢复及工作面矿压显现的区域化特征,认为煤柱-巷道错距10~15 m为优选区间.选择12 m错距进行工业试验,取得了良好效果.
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关键词
近距离煤层
下行开采
遗留区段煤柱
采空区应力恢复
煤柱
底板高应力
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职称材料
题名
上分层遗留区段煤柱下斜交工作面综放开采覆岩结构演化特征
被引量：
1
1
作者
刘用
王红伟
吴学松
田程鹏
关荣福
聂云枭
范志伟
曹沛沛
机构
甘肃华亭煤电股份有限公司砚北煤矿
西安科技大学能源学院
西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室
华亭煤业集团有限责任公司技术中心
出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第12期46-58,共13页
基金
国家自然科学基金面上项目(51974230,52474149)
陕西省杰出青年科学基金项目(2023-JC-JQ-42)
华能集团总部科技项目(6000230484)。
文摘
特厚煤层分层综放开采上下分层工作面斜交布置时,下分层综放工作面间歇性过上分层遗留区段煤柱导致覆岩破断运动及矿压显现规律复杂,围岩控制困难,制约了煤矿安全生产。以甘肃华亭煤电股份有限公司砚北煤矿250203下综放工作面为工程背景,采用物理相似模拟实验、数值计算、现场实测相结合的方法,研究了上分层遗留区段煤柱下斜交工作面综放开采覆岩运移规律及应力分布演化特征,阐明了下分层综放工作面开采扰动下上分层遗留区段煤柱失稳特征及围岩支承压力变化规律,定义了斜交工作面覆岩内场和外场,揭示了下分层综放工作面过遗留区段煤柱覆岩结构演化特征。研究结果表明:①下分层综放工作面开采诱发上分层遗留区段煤柱失稳导致覆岩大尺度空间垮落,扰动区内顶板结构渐次演化,形成“低位倒台阶组合悬臂梁+高位大结构砌体梁”组合结构。②在工作面距区段煤柱15 m时,区段煤柱最大垂直应力达到46.7 MPa,较下分层未开采时增大了9.9%,煤柱形变现象较为明显;工作面位于区段煤柱正下方时,区段煤柱应力集中区域呈近似“月牙状”分布。③随着下分层综放工作面与上覆遗留区段煤柱斜交位置变化,外场覆岩破断形态呈近似对称梯形,结构动态失稳导致内场垮落形态呈“非对称双拱”、“对称双拱”、“单拱”演化过程。研究结果对特厚煤层分层综放工作面安全开采具有指导意义。
关键词
特厚煤层
分层综放开采
遗留区段煤柱
斜交工作面
覆岩结构
Keywords
ultra-thick coal seams
stratified fully mechanized caving
residual coal pillars
inclined working face
overburden structure
分类号
TD325 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
上覆遗留区段煤柱对下伏煤层开采扰动影响研究
被引量：
34
2
作者
李春元
王泓博
石瑶玉
机构
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
中国矿业大学(北京)能源与矿业学院
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期232-239,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51904303)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(2011YZ05)。
文摘
上覆遗留区段煤柱导致底板应力环境改变,而下伏采场在开采扰动和遗留区段煤柱底板高应力双重作用下极易出现剧烈矿压问题。根据遗留区段煤柱对底板应力的扰动传播规律,研究了下伏煤层开采前后上覆遗留区段煤柱对底板应力的扰动演化机制,计算分析了遗留煤柱区域下伏煤层开采的扰动宽度范围;应用FLAC3D数值软件模拟了上覆遗留区段煤柱影响下下伏煤层开采的扰动破坏特征;现场实测验证分析了遗留区段煤柱对下伏煤层巷道布置及采场来压的影响。结果表明:下伏煤层开采前遗留区段煤柱对下伏煤层的扰动范围与煤柱宽度和层间距呈正相关关系,但层间距对扰动范围的影响更为显著;下伏煤层开采后,在采动及遗留区段煤柱底板高应力叠加作用下,下伏采场推进方向由煤壁向采场前方深部,扰动宽度较下伏煤层开采前呈增加—减小—稳定趋势,并在超前支承压力峰值处宽度达到最大;煤柱宽度20 m时,下伏煤层开采后的最大扰动宽度可由开采前的30 m增加至36 m,增加20%,扰动角由32°增高至45°,增高40.6%,超前支承压力峰值较开采前也增加了14.8 MPa;且现场回采时,遗留煤柱区域下伏采场来压步距均值28.3 m,较采空区下来压步距均值20.5 m增加约38%,动载系数增高约7.1%,应加强遗留煤柱扰动范围内的顶板维护,确保下伏采场安全开采。
关键词
遗留区段煤柱
下伏煤层
应力扰动
超前支承压力
近距离煤层群
Keywords
coal pillar in the remaining section
underlying coal seam
stress disturbance
abutment pressure
adjacent coal seams
分类号
TD323 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
近距离煤层下行跨煤柱开采巷道的合理布局
被引量：
16
3
作者
王泓博
张勇
庞义辉
机构
中国矿业大学(北京)能源与矿业学院
天地科技股份有限公司
中煤科工开采研究院有限公司
出处
《东北大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期100-109,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52004124).
文摘
为了探究遗留区段煤柱对下伏回采巷道布局的影响,以煤峪口矿为工程背景,通过最大主应力集中系数判别底板应力增高区,采用理论解析、编程计算、数值模拟的方法,研究了不同开采阶段底板应力增高区的演化特征.结果表明:区段煤柱宽度、埋深、煤柱边缘至峰值区的距离及其垂直应力峰值控制着应力增高区的发育,采空区应力恢复特征对应力增高区的影响可以忽略;对比各模拟方案中煤柱-巷道错距与应力增高区对下煤层的影响范围峰值,并结合采空区应力逐渐恢复及工作面矿压显现的区域化特征,认为煤柱-巷道错距10~15 m为优选区间.选择12 m错距进行工业试验,取得了良好效果.
关键词
近距离煤层
下行开采
遗留区段煤柱
采空区应力恢复
煤柱
底板高应力
Keywords
close distance coal seams
downward mining
remnant coal pillar
stress recovery of goaf
high floor stress caused by coal pillar
分类号
TD323 [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
上分层遗留区段煤柱下斜交工作面综放开采覆岩结构演化特征
刘用
王红伟
吴学松
田程鹏
关荣福
聂云枭
范志伟
曹沛沛
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
2
上覆遗留区段煤柱对下伏煤层开采扰动影响研究
李春元
王泓博
石瑶玉
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020
34
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职称材料
3
近距离煤层下行跨煤柱开采巷道的合理布局
王泓博
张勇
庞义辉
《东北大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
16
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职称材料
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