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回采扰动巷道双深度分区锚注支护技术研究
1
作者
王金星
韩闯
+5 位作者
杨小林
陈新明
焦华喆
张超
陈峰宾
涂坤
《金属矿山》
北大核心
2025年第8期9-18,共10页
回采巷道原主动式超前支护方案的支护效果较差,不能满足巷道的稳定性要求。基于锚注支护技术与围岩的破坏范围,提出双深度分区锚注支护技术作为回采巷道的优化支护方案。根据巷道现场调研的钻孔窥视探测结果与理论计算确定了围岩的破坏...
回采巷道原主动式超前支护方案的支护效果较差,不能满足巷道的稳定性要求。基于锚注支护技术与围岩的破坏范围,提出双深度分区锚注支护技术作为回采巷道的优化支护方案。根据巷道现场调研的钻孔窥视探测结果与理论计算确定了围岩的破坏范围,对围岩的注浆深度进行了区域划分。理论分析了围岩注浆后的加固性能,通过巷道围岩注浆前后的煤体力学试验结果,定量分析了围岩的注浆加固效果。利用数值模拟与工程应用结合研究了巷道采用双深度分区锚注支护技术的支护效果。结果表明:巷道顶板围岩破坏范围为2.7 m左右,两帮破坏范围为5.4 m左右,顶板和两帮注浆划分为“深”“浅”2种深度注浆加固区域。巷道注浆加固后在注浆锚杆(索)与凝固后的浆液协同支护作用下,增加了围岩的强度与黏聚力,提高了围岩抵抗变形的能力。巷道采用双深度分区锚注支护方案后,巷道变形、围岩塑性区深度与破坏范围明显减小,改善了巷道的稳定性。工程应用监测数据结果与数值模拟结果差异较小,验证了数值模拟的合理性。
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关键词
主动式超前支护
注浆加固
数值模拟
注浆锚杆(索)
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职称材料
矿用反应型无卤有机注浆加固材料阻燃性能研究
被引量:
1
2
作者
陈星明
周亭
+3 位作者
周家家
马琳
刘青
许向彬
《矿业安全与环保》
北大核心
2023年第2期40-45,共6页
针对普通聚氨酯注浆加固材料(PU)卤素含量高,造成煤化工企业催化剂中毒失活的问题,合成了一种反应型无卤有机注浆加固材料(PU-NH);借助极限氧指数(LOI),探究PU-NH的阻燃性能;通过热重差示扫描量热分析(TG-DSC)和锥形量热分析,探究PU-NH...
针对普通聚氨酯注浆加固材料(PU)卤素含量高,造成煤化工企业催化剂中毒失活的问题,合成了一种反应型无卤有机注浆加固材料(PU-NH);借助极限氧指数(LOI),探究PU-NH的阻燃性能;通过热重差示扫描量热分析(TG-DSC)和锥形量热分析,探究PU-NH的热稳定性和燃烧性能。结果表明:PU-NH为难燃材料,与PU相比,PU-NH表现出更优异的热稳定性能,且PU-NH烟释放量降低了39.3%,一氧化碳释放量降低了50.75%。材料燃烧后炭渣的扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)的表征结果表明:PU-NH燃烧后炭渣呈“蜂窝状”结构,燃烧时表面形成一层蓬松而致密的炭层,可有效隔绝氧气,并降低热传导速率,这是材料表现出良好阻燃性能的根本原因;同时,PU-NH炭渣中碳元素高,也有利于炭层的形成,提高了耐氧化能力。煤矿井下注浆试验结果表明,PU-NH的性能高于煤矿加固煤岩体用高分子材料的行业标准,加固后可有效提高煤岩体承载能力,保障工作人员生命安全。
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关键词
注浆加固材料
聚氨酯
无卤
阻燃性能
热稳定性
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职称材料
破坏程度不同煤体失稳过程红外辐射及裂隙演化特征研究
被引量:
5
3
作者
唐一举
郝天轩
+5 位作者
刘静
李帆
赵立桢
王泽华
王浩昌
刘迅
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期2907-2920,共14页
为了探讨破坏程度不同煤体的力学行为、红外辐射及裂隙演化特征,进行了单轴压缩过程中同步红外辐射检测试验,分析了不同试样受载后力学行为及红外辐射响应特征。在试样宏观力学特性的基础上,采用颗粒流PFC2D对试样单轴压缩进行模拟,从...
为了探讨破坏程度不同煤体的力学行为、红外辐射及裂隙演化特征,进行了单轴压缩过程中同步红外辐射检测试验,分析了不同试样受载后力学行为及红外辐射响应特征。在试样宏观力学特性的基础上,采用颗粒流PFC2D对试样单轴压缩进行模拟,从细观尺度上分析了试样裂隙的演化特征。研究结果表明:破坏程度影响了试样的强度、变形特征,随着破坏程度的增强,试样表现出弱脆性、强塑性特征;破坏程度不同试样均表现出增温的时变特征,Ⅰ类、Ⅱ类试样临破裂前温度出现骤增的前兆特征,温度突增可达1.7℃左右,而Ⅲ类试样则表现为先骤降后快速上升的变化特征,温度增加0.93℃;加载过程中红外热像出现分异特征,高温或低温异常区域对应着煤岩试样破坏的空间位置;试样破坏区域与红外辐射异常区域大致相同,内部损伤(裂隙发育)与表面损伤(红外辐射)有着密切的关联性。该研究结果可为破坏程度不同煤体采掘过程中的动力灾害预警提供参考。
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关键词
破坏程度
变形破裂
红外辐射
裂隙演化
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职称材料
露天煤场环保型抑尘剂的制备及性能测试
被引量:
8
4
作者
张川
陈星明
+2 位作者
周家家
周亭
许向彬
《矿业安全与环保》
北大核心
2021年第5期50-53,58,共5页
以醋酸乙烯酯(VAC)为主要单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)和辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,采用乳液聚合的方法制备了环保型抑尘剂,对其抗风蚀、保湿、毒理、煤质影响等性能进行了评价,并结合扫描电镜分析了...
以醋酸乙烯酯(VAC)为主要单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)和辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,采用乳液聚合的方法制备了环保型抑尘剂,对其抗风蚀、保湿、毒理、煤质影响等性能进行了评价,并结合扫描电镜分析了喷洒抑尘剂后煤粒表面的微观形貌。结果表明:该抑尘剂喷洒的煤样放置120 h后,经6级风力(风速为10.8~13.8 m/s)吹扫,煤样风蚀率仅为2%,抑尘效率达到98%;煤样失水速率略低于水,具有一定的保湿性;煤样表干后成膜,无毒无害,不会对作业人员、环境产生不良影响,喷洒抑尘剂后也不会对煤质产生影响。该抑尘剂能高效抑制煤尘飞扬,可减少露天煤场的煤尘污染和煤炭损失,保护大气环境。
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关键词
露天煤场
煤尘污染
抑尘
环保
高分子
改性
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职称材料
采空区自燃“三带”分布数值模拟研究
被引量:
5
5
作者
轩建军
《煤炭工程》
北大核心
2013年第11期53-56,共4页
根据现场实际情况实测的部分已知参数(风量、风压及采空区尺寸大小等),利用FLUENT软件模拟采煤工作面采空区的氧浓度场,将模拟结果与现场实测数据(氧气浓度分布)进行对比分析,并对模拟参数作相应调整,直到模拟结果与现场实测数据吻合,...
根据现场实际情况实测的部分已知参数(风量、风压及采空区尺寸大小等),利用FLUENT软件模拟采煤工作面采空区的氧浓度场,将模拟结果与现场实测数据(氧气浓度分布)进行对比分析,并对模拟参数作相应调整,直到模拟结果与现场实测数据吻合,由此可以反演出正确的模拟参数(孔隙率、渗透率及粘性阻力等),最终模拟出氧浓度场、速度场、瓦斯浓度分布及压力分布,通过双指标法(上限漏风风速0.004m/s和下限氧浓度8%)划分采空区自燃"三带",对模拟结果分析可以得到采空区最大自燃带宽度为58m,并计算工作面安全回采速度为2.3m/d。
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关键词
自燃“三带”
双指标法
FLUENT模拟
气体分布
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职称材料
题名
回采扰动巷道双深度分区锚注支护技术研究
1
作者
王金星
韩闯
杨小林
陈新明
焦华喆
张超
陈峰宾
涂坤
机构
河南理工大学土木工程学院
中国平煤神马集团十一矿
出处
《金属矿山》
北大核心
2025年第8期9-18,共10页
基金
“十四五”国家重点研发计划项目(编号:2023YFC2907203)
平煤重点科技项目(编号:4104022022220101T)。
文摘
回采巷道原主动式超前支护方案的支护效果较差,不能满足巷道的稳定性要求。基于锚注支护技术与围岩的破坏范围,提出双深度分区锚注支护技术作为回采巷道的优化支护方案。根据巷道现场调研的钻孔窥视探测结果与理论计算确定了围岩的破坏范围,对围岩的注浆深度进行了区域划分。理论分析了围岩注浆后的加固性能,通过巷道围岩注浆前后的煤体力学试验结果,定量分析了围岩的注浆加固效果。利用数值模拟与工程应用结合研究了巷道采用双深度分区锚注支护技术的支护效果。结果表明:巷道顶板围岩破坏范围为2.7 m左右,两帮破坏范围为5.4 m左右,顶板和两帮注浆划分为“深”“浅”2种深度注浆加固区域。巷道注浆加固后在注浆锚杆(索)与凝固后的浆液协同支护作用下,增加了围岩的强度与黏聚力,提高了围岩抵抗变形的能力。巷道采用双深度分区锚注支护方案后,巷道变形、围岩塑性区深度与破坏范围明显减小,改善了巷道的稳定性。工程应用监测数据结果与数值模拟结果差异较小,验证了数值模拟的合理性。
关键词
主动式超前支护
注浆加固
数值模拟
注浆锚杆(索)
Keywords
active advance support
grouting reinforcement
numerical simulation
grouting bolt(cable)
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
矿用反应型无卤有机注浆加固材料阻燃性能研究
被引量:
1
2
作者
陈星明
周亭
周家家
马琳
刘青
许向彬
机构
中国平煤神马集团十一矿
中煤科工
集团
重庆研究院有限公司
出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2023年第2期40-45,共6页
文摘
针对普通聚氨酯注浆加固材料(PU)卤素含量高,造成煤化工企业催化剂中毒失活的问题,合成了一种反应型无卤有机注浆加固材料(PU-NH);借助极限氧指数(LOI),探究PU-NH的阻燃性能;通过热重差示扫描量热分析(TG-DSC)和锥形量热分析,探究PU-NH的热稳定性和燃烧性能。结果表明:PU-NH为难燃材料,与PU相比,PU-NH表现出更优异的热稳定性能,且PU-NH烟释放量降低了39.3%,一氧化碳释放量降低了50.75%。材料燃烧后炭渣的扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)的表征结果表明:PU-NH燃烧后炭渣呈“蜂窝状”结构,燃烧时表面形成一层蓬松而致密的炭层,可有效隔绝氧气,并降低热传导速率,这是材料表现出良好阻燃性能的根本原因;同时,PU-NH炭渣中碳元素高,也有利于炭层的形成,提高了耐氧化能力。煤矿井下注浆试验结果表明,PU-NH的性能高于煤矿加固煤岩体用高分子材料的行业标准,加固后可有效提高煤岩体承载能力,保障工作人员生命安全。
关键词
注浆加固材料
聚氨酯
无卤
阻燃性能
热稳定性
Keywords
grouting reinforcement material
polyurethane
halogen-free
flame retardant property
heat stability
分类号
TD752.2 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
破坏程度不同煤体失稳过程红外辐射及裂隙演化特征研究
被引量:
5
3
作者
唐一举
郝天轩
刘静
李帆
赵立桢
王泽华
王浩昌
刘迅
机构
河南城建学院市政与环境工程学院
河南理工大学安全科学与工程学院
河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心
焦作煤业(
集团
)新乡能源有限公司赵固二
矿
中国平煤神马集团十一矿
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期2907-2920,共14页
基金
国家自然科学基金(No.51774117)
河南省高等学校重点科研项目(No.22B620001,No.22B880005)
河南省科技攻关(No.222102320413)。
文摘
为了探讨破坏程度不同煤体的力学行为、红外辐射及裂隙演化特征,进行了单轴压缩过程中同步红外辐射检测试验,分析了不同试样受载后力学行为及红外辐射响应特征。在试样宏观力学特性的基础上,采用颗粒流PFC2D对试样单轴压缩进行模拟,从细观尺度上分析了试样裂隙的演化特征。研究结果表明:破坏程度影响了试样的强度、变形特征,随着破坏程度的增强,试样表现出弱脆性、强塑性特征;破坏程度不同试样均表现出增温的时变特征,Ⅰ类、Ⅱ类试样临破裂前温度出现骤增的前兆特征,温度突增可达1.7℃左右,而Ⅲ类试样则表现为先骤降后快速上升的变化特征,温度增加0.93℃;加载过程中红外热像出现分异特征,高温或低温异常区域对应着煤岩试样破坏的空间位置;试样破坏区域与红外辐射异常区域大致相同,内部损伤(裂隙发育)与表面损伤(红外辐射)有着密切的关联性。该研究结果可为破坏程度不同煤体采掘过程中的动力灾害预警提供参考。
关键词
破坏程度
变形破裂
红外辐射
裂隙演化
Keywords
degree of damage
deformation rupture
infrared radiation
fracture evolution
分类号
TD823 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
露天煤场环保型抑尘剂的制备及性能测试
被引量:
8
4
作者
张川
陈星明
周家家
周亭
许向彬
机构
中煤科工
集团
重庆研究院有限公司
中国平煤神马集团十一矿
出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2021年第5期50-53,58,共5页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0807900)
中国煤炭科工集团面上项目(2019-TD-MS019)。
文摘
以醋酸乙烯酯(VAC)为主要单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)和辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,采用乳液聚合的方法制备了环保型抑尘剂,对其抗风蚀、保湿、毒理、煤质影响等性能进行了评价,并结合扫描电镜分析了喷洒抑尘剂后煤粒表面的微观形貌。结果表明:该抑尘剂喷洒的煤样放置120 h后,经6级风力(风速为10.8~13.8 m/s)吹扫,煤样风蚀率仅为2%,抑尘效率达到98%;煤样失水速率略低于水,具有一定的保湿性;煤样表干后成膜,无毒无害,不会对作业人员、环境产生不良影响,喷洒抑尘剂后也不会对煤质产生影响。该抑尘剂能高效抑制煤尘飞扬,可减少露天煤场的煤尘污染和煤炭损失,保护大气环境。
关键词
露天煤场
煤尘污染
抑尘
环保
高分子
改性
Keywords
open-pit coal yard
coal dust pollution
dust suppression
environmental protection
polymer
modified
分类号
X502 [环境科学与工程—环境工程]
TD824 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
采空区自燃“三带”分布数值模拟研究
被引量:
5
5
作者
轩建军
机构
中国平煤神马集团十一矿
出处
《煤炭工程》
北大核心
2013年第11期53-56,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(50974003)
文摘
根据现场实际情况实测的部分已知参数(风量、风压及采空区尺寸大小等),利用FLUENT软件模拟采煤工作面采空区的氧浓度场,将模拟结果与现场实测数据(氧气浓度分布)进行对比分析,并对模拟参数作相应调整,直到模拟结果与现场实测数据吻合,由此可以反演出正确的模拟参数(孔隙率、渗透率及粘性阻力等),最终模拟出氧浓度场、速度场、瓦斯浓度分布及压力分布,通过双指标法(上限漏风风速0.004m/s和下限氧浓度8%)划分采空区自燃"三带",对模拟结果分析可以得到采空区最大自燃带宽度为58m,并计算工作面安全回采速度为2.3m/d。
关键词
自燃“三带”
双指标法
FLUENT模拟
气体分布
Keywords
spontaneous combustion "three zones"
double index method
FLUENT simulation
gas distribution
分类号
TD75 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
回采扰动巷道双深度分区锚注支护技术研究
王金星
韩闯
杨小林
陈新明
焦华喆
张超
陈峰宾
涂坤
《金属矿山》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
矿用反应型无卤有机注浆加固材料阻燃性能研究
陈星明
周亭
周家家
马琳
刘青
许向彬
《矿业安全与环保》
北大核心
2023
1
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职称材料
3
破坏程度不同煤体失稳过程红外辐射及裂隙演化特征研究
唐一举
郝天轩
刘静
李帆
赵立桢
王泽华
王浩昌
刘迅
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
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职称材料
4
露天煤场环保型抑尘剂的制备及性能测试
张川
陈星明
周家家
周亭
许向彬
《矿业安全与环保》
北大核心
2021
8
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职称材料
5
采空区自燃“三带”分布数值模拟研究
轩建军
《煤炭工程》
北大核心
2013
5
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职称材料
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