基于单元不安全度的下伏采空区巷道最优支护时机分析

1

作者 袁海平 方兴业 +3 位作者 李艳龙 夏子晋 黄松涛 于旭阳 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期1001-1008,共8页

为降低下伏采空区对巷道围岩稳定性带来的负面影响,文章采用调整支护时机的方式来实现主动调控围岩变形的目的。在虚拟支撑力法的理论基础上,引入单元不安全度、应力释放系数和位移完成系数3个影响变量,构建出三者的关系曲线用以求解最... 为降低下伏采空区对巷道围岩稳定性带来的负面影响,文章采用调整支护时机的方式来实现主动调控围岩变形的目的。在虚拟支撑力法的理论基础上,引入单元不安全度、应力释放系数和位移完成系数3个影响变量,构建出三者的关系曲线用以求解最佳支护时机,并从位移和支护力2个方面进行综合评价。研究结果表明:巷道洞壁处的单元不安全度分布形态由圆形变为椭圆形,最终再转变为圆形;巷道与采空区的间距越小,最优的支护距离越短,间距为0.5D(D为巷道洞径)时,最佳支护距离提前了91.866%,而当间距达到2.0D以上时,采空区的存在导致影响较小。该研究结果可为相关工程提供一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 下伏采空区 支护时机 虚拟支撑力法 单元不安全度

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城区大跨度地铁车站新型暗挖工法探索与实践

2

作者 王祥 王春凯 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第7期66-71,79,共7页

[目的]为进一步提高施工机械化率,并因地制宜地建立与环境条件相适应、与大型机械相配套的新型暗挖工法,以满足城市轨道交通建设的复杂需求,特对城区大跨度地铁车站新型暗挖工法进行研究。[方法]在分析城市地形地貌特征及城区地铁建设... [目的]为进一步提高施工机械化率,并因地制宜地建立与环境条件相适应、与大型机械相配套的新型暗挖工法,以满足城市轨道交通建设的复杂需求,特对城区大跨度地铁车站新型暗挖工法进行研究。[方法]在分析城市地形地貌特征及城区地铁建设面临的难点基础上,结合贵阳地铁暗挖工程的实际经验,对传统暗挖工法(如拱盖法、双侧壁导坑法、中洞法等)进行了深入剖析。依托贵阳市轨道交通3号线北京路站工程项目,创新性地提出了与环境要求高度匹配的“拱柱法”新型暗挖工法。[结果及结论]通过研究探索与工程实践应用,从设计理念、施工工序、关键技术控制等多个方面对拱柱法进行了全面细致的论述。实践结果表明,拱柱法相较于传统工法,具有工期短、对周边环境扰动小、工程造价低等优势,推动了大跨度地铁车站暗挖工法的创新发展。 展开更多

关键词 地铁暗挖车站 拱柱法 支护体系 施工技术

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深部特厚煤层综放沿空掘巷煤柱优化及巷道支护 被引量：8

3

作者 彭林军 吴家遥 +3 位作者 何满潮 宫凯旋 陈东旭 徐顺钰 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期563-574,共12页

为研究深部大采高综放工作面窄煤柱沿空掘巷巷道矿压控制问题,以国能宁煤集团枣泉煤矿2^(-2)特厚煤层130203大采高综放工作面回风巷道为背景,基于实用矿山压力理论,建立了巷道围岩内、外应力场动态结构力学模型,运用理论计算和数值计算... 为研究深部大采高综放工作面窄煤柱沿空掘巷巷道矿压控制问题,以国能宁煤集团枣泉煤矿2^(-2)特厚煤层130203大采高综放工作面回风巷道为背景,基于实用矿山压力理论,建立了巷道围岩内、外应力场动态结构力学模型,运用理论计算和数值计算针对不同尺寸煤柱煤体应力对比分析,将原留设15 m护巷煤柱缩小至5 m进行了煤柱优化。结果表明:在稳定的内应力场掘巷有利于巷道的稳定性,避免了顶板事故及冲击地压相关灾害的发生,现场5 m小煤柱护巷工程应用中,130203回风巷道小煤柱侧变形量为1050 mm,实体煤帮变形量为400 mm,两帮呈现不对称性变形,底板局部底鼓量为1400 mm;深部特厚煤层综放开采沿空掘巷采用5 m小煤柱护巷方案设计正确,极大改善了巷道围岩的应力环境,整体设计满足生产要求,现场应用良好。130203工作面小煤柱沿空掘巷技术成功应用,为矿井开采提供了可靠的科学依据。 展开更多

关键词 深部特厚煤层 大采高综放开采 沿空巷道 煤柱优化 巷道支护

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刀柱采空区上方遗弃煤层上行开采可行性判定 被引量：51

4

作者 冯国瑞 张绪言 +2 位作者 李建军 杨双锁 康立勋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期726-730,共5页

针对刀柱采空区上方遗弃煤层开采问题,分析了现有上行开采可行性判定方法的不足.受关键层理论启迪,基于刀柱采空区上方岩层可形成的结构和上层煤开采对层间岩层的影响,提出了关键层叠合破断距的概念,形成了"5步法"刀柱采空区... 针对刀柱采空区上方遗弃煤层开采问题,分析了现有上行开采可行性判定方法的不足.受关键层理论启迪,基于刀柱采空区上方岩层可形成的结构和上层煤开采对层间岩层的影响,提出了关键层叠合破断距的概念,形成了"5步法"刀柱采空区上方遗弃煤层上行开采可行性判定理论及方法.用本文提出的方法判定白家庄矿8号煤层刀柱采空区上方遗弃的6号煤层可以上行开采,并在生产实际中实施,开采情况正常. 展开更多

关键词 刀柱采空区 遗弃煤层 上行开采 可行性

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神东矿区房采采空区安全隐患评估与治理技术 被引量：29

5

作者 张俊英 李文 +6 位作者 杨俊哲 张彬 贺安民 李宏杰 毕忠伟 陈清通 林惠立 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第10期14-19,共6页

基于调查与踏勘、综合分析、危险性分级与评估、现场监测与试验等方法,分析了神东矿区房采采空区的隐患类型,提出了神东矿区房采采空区危险性分级方法,开发了神东矿区房采采空区安全评估专家系统并进行了隐患评估,通过爆破试验对房采采... 基于调查与踏勘、综合分析、危险性分级与评估、现场监测与试验等方法,分析了神东矿区房采采空区的隐患类型,提出了神东矿区房采采空区危险性分级方法,开发了神东矿区房采采空区安全评估专家系统并进行了隐患评估,通过爆破试验对房采采空区进行注浆治理试验。结果表明,神东矿区已有房采采空区面积约29.05 km2,包含房采空区对应地表存在重要建筑物、通信塔或高压线塔、公路、井下采掘安全等4种隐患类型,并将神东房采采空区危险等级划分为5级;开发出神东矿区房采采空区安全专家评估系统,评估结果符合现场实际。经采取地面注浆治理试验和爆破治理试验,为房采采空区隐患评估、隐患治理及建筑物保护利用提供了可靠安全保证。 展开更多

关键词 房采采空区 采空区隐患 注浆治理 爆破治理

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浅埋房式采空区集中煤柱下综采动载控制研究 被引量：37

6

作者 李浩荡 杨汉宏 +4 位作者 张斌 陈刚 肖剑儒 徐会军 孔令海 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期6-11,共6页

石圪台煤矿31201综采工作面过上方房式采空区集中煤柱后,上煤层顶板运动造成下煤层综采面大量支架压死。通过建立过煤柱阶段覆岩结构模型,推导出工作面在出煤柱时的结构必然失稳是动载力源,辅以数值模拟揭示了动载矿压大于支架工作阻力... 石圪台煤矿31201综采工作面过上方房式采空区集中煤柱后,上煤层顶板运动造成下煤层综采面大量支架压死。通过建立过煤柱阶段覆岩结构模型,推导出工作面在出煤柱时的结构必然失稳是动载力源,辅以数值模拟揭示了动载矿压大于支架工作阻力的压架机理,由此提出预先爆破煤柱、释放岩层能量的治理方案。同步进行地面钻孔位移监测、从地面和井下钻孔布置传感器进行微震监测,掌握矿压显现特征,预警了动压危险。地表钻孔窥视说明了过煤柱动载显然要大于进入煤柱期间的动载,多点位移观测和微震观测说明预警爆破措施可有效防治动载矿压。 展开更多

关键词 近距离 房式采空区 集中煤柱 压架 爆破

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沿空掘巷合理煤柱宽度综合分析与确定 被引量：18

7

作者 奚家米 毛久海 +1 位作者 杨更社 王进锋 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期42-45,共4页

在总结分析经验法、理论计算法、数值模拟法、现场实测等确定煤柱宽度方法优缺点的基础上,提出了采用现场实测和数值模拟相结合的方法来确定保留煤柱宽度。根据石炭井二矿生产实际,分别对巷道开挖前后,不同煤柱宽度下围岩应力、变形进... 在总结分析经验法、理论计算法、数值模拟法、现场实测等确定煤柱宽度方法优缺点的基础上,提出了采用现场实测和数值模拟相结合的方法来确定保留煤柱宽度。根据石炭井二矿生产实际,分别对巷道开挖前后,不同煤柱宽度下围岩应力、变形进行了模拟,同时利用21053工作面异型煤柱的有利条件,对不同煤柱宽度下巷道围岩变形、支护结构受力等进行了实测。经过对监测数据的分析,得出了巷道围岩变形、支护结构受力与煤柱宽度之间的关系,结合数值模拟结果,确定了石炭井二矿煤柱宽度。 展开更多

关键词 沿空掘巷 煤柱宽度 数值模拟 锚网索支护

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露天采场边坡下隐伏空区灾害影响分析及其治理 被引量：18

8

作者 解联库 熊代余 +2 位作者 杨天鸿 万串串 胡建军 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2503-2512,共10页

采空区是影响矿山安全的重大危险源之一。针对金厂峪矿露天采场隐伏空区,首先分析了各空区工况条件下露天采场边坡失稳破坏特征,其次采用类比法、力学理论计算以及极限平衡法校核等,确定了隐伏空区预处理顶板安全厚度,形成了一种空区顶... 采空区是影响矿山安全的重大危险源之一。针对金厂峪矿露天采场隐伏空区,首先分析了各空区工况条件下露天采场边坡失稳破坏特征,其次采用类比法、力学理论计算以及极限平衡法校核等,确定了隐伏空区预处理顶板安全厚度,形成了一种空区顶板安全厚度的综合判别法。结果表明:空区存在时出现应力集中现象和拉剪破坏,空区顶板失稳造成露天采场边坡局部滑塌,空区回填后边坡稳定性明显改善;当空区跨度为12 m时,顶板安全厚度取10.5 m合适,满足类比法及主要工程力学理论的安全要求。 展开更多

关键词 隐伏空区 破坏特征 顶板安全厚度 极限平衡法 综合判别法 空区治理

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综采工作面沿空掘巷围岩控制技术 被引量：18

9

作者 赵启峰 杜锋 +2 位作者 李强 钱文勇 单耀 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第10期23-28,共6页

针对谢桥煤矿13218综采工作面沿空掘巷工程地质条件,为揭示窄煤柱沿空巷道在整个服务期内不同阶段覆岩结构运移形态的差异性,利用掘巷期间巷道顶板岩梁承载支点形成的覆岩大结构,能确保沿空巷道自身稳定和回采期间该覆岩结构使顶板不会... 针对谢桥煤矿13218综采工作面沿空掘巷工程地质条件,为揭示窄煤柱沿空巷道在整个服务期内不同阶段覆岩结构运移形态的差异性,利用掘巷期间巷道顶板岩梁承载支点形成的覆岩大结构,能确保沿空巷道自身稳定和回采期间该覆岩结构使顶板不会失稳垮落的特点,采用FLAC3D模拟软件,对沿空巷道不同阶段覆岩应力分布、围岩变形特征、支护体受力进行模拟研究,并对其支护参数进行优化。结果表明:与原支护方案相比,采用大延伸率高强螺纹钢锚杆和小孔径锚索顶板补强、锚网护帮、底角锚杆防底鼓等支护技术,沿空巷道围岩塑性区范围由2.5 m缩至1.4 m,顶板下沉量由620mm减至430 mm。优化后的支护方案使得围岩释能让压,确保了窄煤柱沿空巷道在掘巷及回采期间围岩变形可控。 展开更多

关键词 沿空掘巷 覆岩结构差异性 支护参数优化 窄煤柱

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近距离采空区下大采高综采面矿压演化规律研究 被引量：13

10

作者 胡金鉴 周广飞 +1 位作者 武晓明 杨科 《煤炭工程》 北大核心 2012年第8期75-78,共4页

为了研究近距离煤层上覆煤层已采对下覆煤层开采时支承压力的影响,基于潘二煤矿18516工作面矿压实测结果,运用FLAC3D大型非线性三维数值模拟软件,从围岩应力场分布角度对上覆已采煤层对18516工作面作用机理进行了分析。结果表明:煤柱下... 为了研究近距离煤层上覆煤层已采对下覆煤层开采时支承压力的影响,基于潘二煤矿18516工作面矿压实测结果,运用FLAC3D大型非线性三维数值模拟软件,从围岩应力场分布角度对上覆已采煤层对18516工作面作用机理进行了分析。结果表明:煤柱下支架来压时最大循环末阻力大于采空区下支架载荷。煤柱下部周期来压时最大循环末阻力小于初次来压时的载荷;采空区下,周期来压时最大循环末阻力略小于初次来压时的载荷,相差不大。采空区影响区域,6煤采空区上方应力呈"鞍"形等值线分布;煤柱影响区域,6煤采空区上方应力呈"拱"形等值线分布。煤柱下的支承压力应力集中系数达到4.6～4.67,是采空区下方应力集中系数的3.5倍,受煤柱高支承压力的影响,工作面开采此位置时的危险程度较高,更易产生片帮、漏顶现象。 展开更多

关键词 近距离煤层 采空区 煤柱 支承压力 数值模拟

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浅埋深综采工作面过集中煤柱压架机理分析 被引量：15

11

作者 李浩荡 张彬 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第9期54-60,82,共8页

针对我国西部矿区浅埋深近距离煤层过房柱采空区集中煤柱时压架事故频发的问题,以神东矿区石圪台煤矿综采工作面为对象,采用理论分析和数值模拟的方法分析了压架机理。结果表明:受集中煤柱支撑的上覆顶板较为完整,综采工作面进入集中煤... 针对我国西部矿区浅埋深近距离煤层过房柱采空区集中煤柱时压架事故频发的问题,以神东矿区石圪台煤矿综采工作面为对象,采用理论分析和数值模拟的方法分析了压架机理。结果表明:受集中煤柱支撑的上覆顶板较为完整,综采工作面进入集中煤柱前和在集中煤柱下,综采工作面顶板压力基本正常,对支架影响不大;当综采工作面推过集中煤柱一段距离后,集中煤柱进入采空区,其状态由弹塑性状态变为完全塑性状态,随下方岩层下沉,发生失稳破坏,并导致其上方顶板岩层的大面积破坏下沉;基本顶无法形成稳定的"铰接岩梁"结构,发生瞬时断裂失稳,形成远大于支架工作阻力的超大动载矿压,将下方综采工作面80%的支架压死。因此,上方悬而未冒的基本顶的失稳切冒且无法形成稳定结构成为大面积、瞬间压架的根本原因。 展开更多

关键词 集中煤柱 压架 浅埋深煤层 房柱采空区

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“采-充-留”协调开采技术原理与应用 被引量：67

12

作者 戴华阳 郭俊廷 +2 位作者 阎跃观 李培现 刘义生 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1602-1610,共9页

我国岩层移动控制主要采用条带开采、充填开采和协调开采方法。针对条带开采采出率较低、全采全充成本较高的问题,提出了一种"采-充-留"相结合的部分开采、部分充填、部分煤柱的协调开采方法,给出了留设煤柱、充填开采工作面... 我国岩层移动控制主要采用条带开采、充填开采和协调开采方法。针对条带开采采出率较低、全采全充成本较高的问题,提出了一种"采-充-留"相结合的部分开采、部分充填、部分煤柱的协调开采方法,给出了留设煤柱、充填开采工作面、垮落法开采工作面的布置方式和采充留尺寸确定原则,分析了由充填体与小煤柱所构建的联合支撑体的作用原理和形成非充分开采的岩层移动控制实质。通过模型试验验证了该方法对地表下沉的良好控制作用,揭示了其控制覆岩及地表移动的机理。采用"采-充-留"协调开采技术,对某矿村庄下采煤试验区进行了方案设计,地表移动变形预测表明,该技术具有良好的减沉效果,建(构)筑物的损害等级可得到有效控制。该技术为提高滞压资源采出率、降低充填成本、减缓地表损害,提供了新的手段。 展开更多

关键词 “采-充-留”协调开采技术 联合支撑体 单元非充分开采 相似模型试验

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长壁开采煤柱支承压力及塑性区分布规律 被引量：9

13

作者 谷拴成 杨超凡 +1 位作者 王盼 牛宏新 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第12期4875-4881,共7页

为了研究长壁开采采面面间煤柱支承压力与塑性区分布规律,采用理论推导、数值模拟、现场监测的方法,通过考虑采空区上覆岩土体自重荷载作用下煤岩体的成拱效应,推导了临近采空区侧煤柱顶部支承压力计算式,基于所得支承压力对煤柱进行弹... 为了研究长壁开采采面面间煤柱支承压力与塑性区分布规律,采用理论推导、数值模拟、现场监测的方法,通过考虑采空区上覆岩土体自重荷载作用下煤岩体的成拱效应,推导了临近采空区侧煤柱顶部支承压力计算式,基于所得支承压力对煤柱进行弹塑性分析,建立临界状态下煤柱弹塑性微分方程并求解,给出了煤柱塑性区计算式。根据玉华煤矿2410工作面工程地质条件,采用ANSYS对不同采深(500~600 m)与采空区宽度(160~280 m)的煤柱塑性区分布规律进行模拟研究,将数值模拟与理论所揭示的规律进行对比,研究理论适应范围;为验证理论的可靠性,进一步对玉华煤矿2410工作面回风巷道煤柱塑性区进行监测,并将监测结果与理论计算结果对比。结果表明:数值模拟揭示的煤柱塑性区分布规律与理论反映出的规律一致,同时发现在大采宽条件下计算出的煤柱最大塑性区宽度与模拟结果吻合度较高。现场监测结果进一步验证了计算理论的可靠性。研究结果给出了大采宽下长壁开采时综采工作面面间煤柱顶部支承压力分布以及最大塑性区宽度计算式,可为煤柱设计提供依据。 展开更多

关键词 支承压力 塑性区 煤柱 采空区 数值模拟

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大团山矿床采空区处理方法 被引量：10

14

作者 乔春生 田治友 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期734-738,共5页

采用岩石力学原理和方法，通过现场初始地应力实测、室内岩石力学性质试验和矿床开采全过程的三维有限元模拟，系统地分析了大团山矿床开采过程中采空区顶底板和矿柱的稳定性。结果表明，矿柱宽度小于２７．５ｍ时，矿柱将会发生失稳，... 采用岩石力学原理和方法，通过现场初始地应力实测、室内岩石力学性质试验和矿床开采全过程的三维有限元模拟，系统地分析了大团山矿床开采过程中采空区顶底板和矿柱的稳定性。结果表明，矿柱宽度小于２７．５ｍ时，矿柱将会发生失稳，增加矿柱宽度对采空区顶底板稳定性的影响并不明显。据此进一步提出了一套合理的空区处理方法。 展开更多

关键词 采空区 有限元 矿柱 铜矿床 采矿

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沿空掘巷煤柱宽度与支护参数的研究与应用 被引量：36

15

作者 申志平 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第7期31-34,共4页

为了提高煤炭资源采出率,同时也为了保证巷道的稳定性,提出了在潞宁煤矿2号煤层开采时采用小煤柱沿空掘巷技术,根据煤岩层物理力学属性,建立了数值模型,通过分析不同宽度条件下的煤柱破坏状态、应力场范围及巷道围岩变形量等3个因素来... 为了提高煤炭资源采出率,同时也为了保证巷道的稳定性,提出了在潞宁煤矿2号煤层开采时采用小煤柱沿空掘巷技术,根据煤岩层物理力学属性,建立了数值模型,通过分析不同宽度条件下的煤柱破坏状态、应力场范围及巷道围岩变形量等3个因素来确定沿空掘巷的合理煤柱宽度,进而确定了沿空巷道的支护参数。采用上述技术措施以后,该工作面的煤炭损失量减少了13万t左右,煤炭损失率降低了近20%,且巷道在采动影响下的顶底移近量小于468 mm,两帮移近量控制在835 mm以内。研究实践结果表明:在沿空掘巷采用留设小煤柱配合树脂加长锚固锚杆组合支护系统的方案是合理可行的,能够使巷道位于应力较低区域、巷道变形量较小,实现安全生产。 展开更多

关键词 沿空掘巷 巷道支护 数值模拟 煤柱宽度 巷道变形

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浅埋近距离房式采空区下应力场分析及动压机理研究 被引量：32

16

作者 霍丙杰 范张磊 +3 位作者 谢伟 段志华 路洋波 荆雪冬 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期179-186,共8页

针对因房式采空区煤柱留设情况复杂,煤柱底板应力传递相互叠加,周期来压异常,霍洛湾煤矿3-1煤层过上覆2-2煤层房式采空区强矿压及动压现象的问题,应用理论分析、数值计算、相似材料模拟等方法,建立了2-2煤层房式采空区复合煤柱底板传递... 针对因房式采空区煤柱留设情况复杂,煤柱底板应力传递相互叠加,周期来压异常,霍洛湾煤矿3-1煤层过上覆2-2煤层房式采空区强矿压及动压现象的问题,应用理论分析、数值计算、相似材料模拟等方法,建立了2-2煤层房式采空区复合煤柱底板传递规律模型,探讨了出煤柱时顶板覆岩结构,揭示了煤柱影响条件下3-1工作面"高应力-煤柱-覆岩运动"联合作用动压机理。研究结果表明:2-2煤层房式采空区大煤柱下的水平与垂直应力较高,达9.7～15.3 MPa;垂直应力影响深度为42～58 m,水平应力影响深度为10～23 m,剪应力波及范围25～50 m;当3-1煤层工作面在20 m或50 m宽煤柱下开采时,超前支承应力较大,应力集中系数高达4.44～5.00; 3-1煤层工作面出大煤柱时的动压现象是由上下煤层应力叠加、煤柱上方倒梯形岩柱失稳与顶板垮裂运动联合作用的结果,可指导霍洛湾矿3-1煤层安全开采。 展开更多

关键词 浅埋煤层 房式采空区 应力场 超前支承应力 覆岩结构

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综采工作面过上覆集中煤柱压架机理分析 被引量：31

17

作者 周海丰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第7期120-123,128,共5页

为解决下层煤综采工作面过上覆集中煤柱时易发生压架事故的问题,采用理论分析和现场观测的方法,对石圪台煤矿22301综采工作面过上覆集中煤柱压架事故原因进行分析,揭示压架事故的机理,并提出相应的防治对策。结果表明:在工作面出上覆集... 为解决下层煤综采工作面过上覆集中煤柱时易发生压架事故的问题,采用理论分析和现场观测的方法,对石圪台煤矿22301综采工作面过上覆集中煤柱压架事故原因进行分析,揭示压架事故的机理,并提出相应的防治对策。结果表明:在工作面出上覆集中煤柱5~20 m时,上覆岩层会在上覆集中煤柱边界破断,并形成砌体梁式铰接结构,随着工作面的推进,铰接结构的断裂岩块会进一步回转失稳,对下层煤工作面顶板产生冲击作用,容易发生动载矿压现象,导致压架事故的发生。因此,提出了优化工作面开采设计、对上覆集中煤柱实施预裂爆破、工作面调斜、矿压观测等措施,使综采工作面避开应力集中的影响、周期来压强度降低、动载矿压降低,从而达到避免发生压架事故的目的。 展开更多

关键词 浅埋煤层 近距离煤层 上覆采空区 集中煤柱 压架事故

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浅埋综采工作面区段煤柱宽度优化 被引量：8

18

作者 任建喜 林海 +1 位作者 易归 张琨 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第14期5562-5568,共7页

以龙华煤矿3^(-1)煤30203工作面为工程背景,采用现场实测,理论分析和数值模拟的方法进行了区段煤柱宽度优化研究。建立了三维有限差分模型,分析了不同煤柱宽度时煤柱的弹性区宽度,煤柱支承应力分布规律以及顺槽围岩变形特征。完成了煤... 以龙华煤矿3^(-1)煤30203工作面为工程背景,采用现场实测,理论分析和数值模拟的方法进行了区段煤柱宽度优化研究。建立了三维有限差分模型,分析了不同煤柱宽度时煤柱的弹性区宽度,煤柱支承应力分布规律以及顺槽围岩变形特征。完成了煤柱松动区数字钻孔成像和煤柱受力特性现场实测方案设计并开展了实测分析,得出了顺槽煤柱松动区范围和塑性区宽度。实测结果表明20 m的区段煤柱宽度有优化的空间。综合分析数值模拟和理论分析的结果,建议龙华煤矿3^(-1)煤综采工作面区段煤柱合理宽度为15 m。最后进行现场工业性试验验证了理论分析和数值模拟的合理性。该研究结果可以提高煤层回采率,增加经济效益,可为类似开采条件下区段煤柱的留设提供参考。 展开更多

关键词 浅埋煤层 区段煤柱宽度 支承应力 塑性区 有限差分法

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窄煤柱沿空掘巷巷道围岩变形影响因素及非对称支护技术研究 被引量：21

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作者 陈晓祥 张天 王逸良 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期24-33,共10页

为确定窄煤柱沿空掘巷巷道围岩变形影响因素和围岩控制方案,以晋能控股集团煤业集团有限公司隆博煤业有限公司8507工作面回风巷为工程背景,基于正交试验和FLAC3D数值模拟试验对沿空掘巷巷道围岩变形影响因素、不同条件下巷道围岩变形特... 为确定窄煤柱沿空掘巷巷道围岩变形影响因素和围岩控制方案,以晋能控股集团煤业集团有限公司隆博煤业有限公司8507工作面回风巷为工程背景,基于正交试验和FLAC3D数值模拟试验对沿空掘巷巷道围岩变形影响因素、不同条件下巷道围岩变形特征、4~10 m不同宽度煤柱的塑形区破坏范围、巷道围岩应力分布和顶板位移特征进行研究。结果表明:在煤柱宽度、煤体内聚力、煤体内摩擦角、直接顶厚度和顶板强度5种影响因素中,煤柱宽度对巷道围岩变形影响最显著;随煤柱宽度增加,巷道围岩塑性区破坏和变形主要表现在窄煤柱帮、顶板、底板和实体煤侧等部位,塑性区范围变化较小;合理的煤柱留设宽度为8 m;巷道围岩变形为非对称性变形,煤柱侧巷道顶板和帮部变形显著大于工作面开采侧的。根据窄煤柱沿空掘巷巷道围岩变形特征,提出"顶板和两帮锚网索+钢带、窄煤柱帮贴帮槽钢梁+注浆加固补强"的非对称支护方案。现场工业性试验结果表明,煤柱留设宽度和支护方案合理,巷道变形后能够满足工作面开采需要。研究结果可为类似地质条件下窄煤柱沿空掘巷巷道围岩控制提供参考依据。 展开更多

关键词 沿空掘巷 窄煤柱 围岩变形 正交试验 数值模拟 非对称支护

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沿空掘巷合理窄煤柱宽度确定与围岩控制技术 被引量：46

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作者 杨吉平 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第1期39-43,共5页

进一步掌握沿空掘巷围岩控制技术.以枣泉煤矿12203工作面为研究对象,通过理论计算与数值模拟相结合的方法,确定窄煤柱的宽度为6 m,以沿空掘巷围岩大、小结构的稳定性为理论基础,认为解决沿空巷道围岩稳定问题必须使得围岩小结构与其外... 进一步掌握沿空掘巷围岩控制技术.以枣泉煤矿12203工作面为研究对象,通过理论计算与数值模拟相结合的方法,确定窄煤柱的宽度为6 m,以沿空掘巷围岩大、小结构的稳定性为理论基础,认为解决沿空巷道围岩稳定问题必须使得围岩小结构与其外部大结构保持相互协调,而保持小结构的稳定性是沿结果表明:空掘巷稳定的根本,根据围岩强度强化理论,采用高强度高预应力锚网索联合支护,并在窄煤柱侧进行注浆加固.经过现场工业性试验,该方法能够有效控制巷道的变形,实现该类巷道的稳定. 展开更多

关键词 沿空掘巷 数值模拟 窄煤柱宽度 注浆加固 UDEC 大小结构 联合支护 围岩控制

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