冲击地压矿井近距离煤层被保护层工作面布置方法研究

1

作者 解嘉豪 韩刚 +3 位作者 姚锐 曹京龙 赵乾 刘虎 《煤炭工程》 北大核心 2024年第7期14-21,共8页

保护层开采是防治煤矿冲击地压灾害的有效手段,被保护层内工作面的位置对于保护层的防冲效果至关重要。针对冲击地压矿井被保护层工作面位置的量化确定问题,以葫芦素煤矿近距离煤层为研究背景,建立了半无限平面体受垂向载荷模型,理论分... 保护层开采是防治煤矿冲击地压灾害的有效手段,被保护层内工作面的位置对于保护层的防冲效果至关重要。针对冲击地压矿井被保护层工作面位置的量化确定问题,以葫芦素煤矿近距离煤层为研究背景,建立了半无限平面体受垂向载荷模型,理论分析了被保护层煤体高应力区分布特征,将被保护层工作面的布置方案问题简化为工作面最佳水平错距的选择问题,提出了基于层次分析思想的最佳水平错距优选方法,即:构建最佳水平错距的AHP结构模型,求解各因子层相对于目标层的权重矩阵,建立FLAC2D数值模型并求解水平错距取值范围,加权计算得到取值范围内的最佳水平错距。研究结果表明:①被保护层煤体存在一侧采空煤体区、两侧采空遗留煤柱区以及应力恢复区3处高应力区,以及2处呈对称分布的应力降低区;②对主要巷道掘进、维护及工作面回采有利的水平错距取值范围分别为50~75 m、80~140 m和40~100 m;③基于AHP分析方法,确定对主要巷道的掘进、维护以及工作面回采综合有利的水平错距为60 m。研究结果可为冲击地压矿井近距离煤层被保护层工作面的布置提供依据和方法。 展开更多

关键词 冲击地压矿井 近距离煤层 工作面布置 被保护层 水平错距 层次分析法

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双回撤通道冲击地压防治技术研究与应用 被引量：6

2

作者 秦喜文 牟亮 +1 位作者 韩刚 吕玉磊 《煤炭工程》 北大核心 2022年第3期73-78,共6页

针对冲击地压矿井的回撤通道易发生失稳破坏,工作面采动过程中对于回撤通道的影响进行了分析,并结合现场数据分析了双回撤通道内支架压力变化情况,制定针对性防治措施并进行了效果分析。研究结果表明:回撤通道的失稳破坏受工作面采动影... 针对冲击地压矿井的回撤通道易发生失稳破坏,工作面采动过程中对于回撤通道的影响进行了分析,并结合现场数据分析了双回撤通道内支架压力变化情况,制定针对性防治措施并进行了效果分析。研究结果表明:回撤通道的失稳破坏受工作面采动影响,当工作面剩余长度距离主回撤通道越近时,回撤通道的支承压力越大,巷道两帮的压力越集中,巷道越容易发生失稳破坏。基于主回撤通道易失稳破坏的特点对其顶板预裂爆破效果进行了分析,在预裂爆破后,爆破区域的应力变化幅度明显降低,说明顶板预裂爆破可降低回撤通道受工作面采动影响产生的应力集中。同时,也起到了将采空区应力传递路径阻断和本工作面的超前支承压力传递路径的弱化作用。 展开更多

关键词 冲击地压 双回撤通道 失稳破坏 预裂爆破

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冲击地压矿井合理回采速度的确定方法研究 被引量：5

3

作者 张忠温 赵雷 韩刚 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期67-74,共8页

为了确定冲击地压矿井回采工作面合理的回采速度,通过分析冲击地压监测数据、冲击显现与工作面回采速度关联性,研究工作面见方效应、顶板预裂爆破、小煤柱护巷工艺、保护层开采等对工作面回采速度的影响,探索工作面在实际生产中合理推... 为了确定冲击地压矿井回采工作面合理的回采速度,通过分析冲击地压监测数据、冲击显现与工作面回采速度关联性,研究工作面见方效应、顶板预裂爆破、小煤柱护巷工艺、保护层开采等对工作面回采速度的影响,探索工作面在实际生产中合理推采速度的确定方法。结果表明:冲击地压矿井合理回采速度的确定需要坚持“一矿一策、一面一策”的基本原则;在工作面见方等强冲击危险区域可依据实际监测数据及动力显现分析结果,选择动载扰动最小的回采速度作为安全回采速度;顶板预裂爆破、小煤柱护巷工艺、保护层开采等措施有利于降低工作面动载诱冲风险,在确保防治措施效果,加强实时监测与分析的同时可适当提高回采速度;但即使采取多种防治措施,仍需注意对回采速度的合理管控,最大回采速度不宜超过本矿井存在动力显现、冲击地压事故回采工作面的安全回采速度;工作面短期停产与复采期间,微震事件恢复平稳存在一定滞后性,因此,应重视工作面短期停产、复采期间动力显现风险。 展开更多

关键词 冲击地压 回采速度 见方效应 预裂爆破 小煤柱护巷 保护层开采

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呼吉尔特矿区邻空巷对掘致冲风险分析及防治技术研究

4

作者 段玉清 韩刚 +1 位作者 郝晓琦 赵乾 《煤炭工程》 北大核心 2024年第3期75-83,共9页

为研究呼吉尔特矿区厚硬顶板条件下小煤柱沿空掘巷贯通期间冲击地压机理,以门克庆煤矿11-3107回风巷贯通期间矿压显现为工程背景,建立了邻空巷贯通期间应力分布模型及FLAC3D数值模型,对比了距贯通点不同距离掘进工作面应力演化特征,揭... 为研究呼吉尔特矿区厚硬顶板条件下小煤柱沿空掘巷贯通期间冲击地压机理,以门克庆煤矿11-3107回风巷贯通期间矿压显现为工程背景,建立了邻空巷贯通期间应力分布模型及FLAC3D数值模型,对比了距贯通点不同距离掘进工作面应力演化特征,揭示了邻空巷贯通期间冲击地压机理,并通过十字布点法、应力、微震等多种监测手段对巷道围岩变形、煤体应力进行了实测。基于机理分析和现场实测,提出卸压-支护一体化技术。结果表明:由于煤层顶板上方存在厚硬岩层,巷道开挖后,厚硬岩层通过应力传递作用于巷道围岩,使得滞后于掘进工作面的巷道顶底板及帮部发生较大变形;随着邻空巷掘进工作面距离贯通点越近,巷道变形量逐渐增大,通过巷道变形量的增加速率明确了距贯通点约160 m时,巷道变形量开始突增;微震事件主要集中在距贯通点190~60 m以内的巷道贯通区域,理论计算与现场矿压显现相符。 展开更多

关键词 巷道贯通 邻空巷道 应力传递 巷道支护 厚硬顶板

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基于图像识别技术的冲击地压危险区域智能化评价方法 被引量：4

5

作者 韩刚 解嘉豪 +2 位作者 秦喜文 王星 郝晓琦 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第12期77-86,93,共11页

针对传统冲击地压危险评价方法计算量大、危险区域划分精度低等问题,为适应冲击地压防治智能化、可视化的发展需求,提出了一种基于图像识别技术的冲击地压危险区域智能化评价方法。采用半定量化估算方法,对11项冲击地压危险的动静载主... 针对传统冲击地压危险评价方法计算量大、危险区域划分精度低等问题,为适应冲击地压防治智能化、可视化的发展需求,提出了一种基于图像识别技术的冲击地压危险区域智能化评价方法。采用半定量化估算方法,对11项冲击地压危险的动静载主控因素进行量化表征;基于OpenCV机器视觉库和深度学习模型,实现对单一主控因素的图像识别;通过构建图像灰阶与应力集中系数的映射矩阵,实现对单一影响因素的线性与非线性叠加,得到评价区域的应力集中系数矩阵;采用min-max标准化法构建冲击地压危险区域的“无、弱、中等、强”4级判别标准,实现分级分区评价。基于Python语言开发了冲击地压危险智能化评价软件,并对软件实际应用效果进行了检验,结果表明:软件将传统仅针对巷道的一维线性危险区域划分方法改进为针对整个采掘空间的二维平面划分方法,显著提高了评价效率和危险区域划分精度,降低了人工成本;评价结果与微震能量密度云图、现场实测矿压规律一致性较高,可为现场冲击地压防治工作提供有效指导。 展开更多

关键词 煤炭开采 冲击地压 危险性评价 危险区域划分 图像识别

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鄂尔多斯矿区小煤柱沿空掘巷冲击地压机理 被引量：12

6

作者 郝晓琦 韩刚 +2 位作者 解嘉豪 张寅 韩宗会 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2023年第2期32-41,共10页

以门克庆煤矿11-3106回风巷掘进期间的矿压动力显现为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法,对鄂尔多斯矿区厚硬岩层条件下小煤柱沿空掘巷冲击地压机理进行研究。研究结果表明:由于煤层顶板上方存在较厚硬岩层,当煤体开挖后,顶... 以门克庆煤矿11-3106回风巷掘进期间的矿压动力显现为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法,对鄂尔多斯矿区厚硬岩层条件下小煤柱沿空掘巷冲击地压机理进行研究。研究结果表明:由于煤层顶板上方存在较厚硬岩层,当煤体开挖后,顶板岩层依旧具有一定承载能力,使得岩层在滞后一定时间以后才会出现较大形变;巷道顶板运动趋势出现一定的滞后性,通过判断巷道顶板的下沉幅度,明确了下沉最为明显的区域为滞后掘进工作面25~53 m;微震事件集中区域以及巷道顶板的变形量主要集中在滞后掘进工作面20~60 m区域,理论分析计算区域与现场实际相符。此外,基于掘巷期间矿压显现主要影响区域提出相应的卸压、支护措施,保障了现场施工的高效和安全。 展开更多

关键词 沿空掘巷 小煤柱 微震 冲击地压 卸压措施

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鄂尔多斯盆地北部沉积地质对矿井冲击地压的影响 被引量：4

7

作者 黄海鱼 丁湘 +3 位作者 刘溪 李哲 张寅 闫鑫 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期1032-1039,共8页

鄂尔多斯盆地北部中深部矿井冲击地压问题已成为制约煤矿安全开采的关键因素。为明确沉积地质条件对矿井冲击地压的影响,为科学防治冲击地压提供依据,通过分析盆地北部中深部煤层覆岩沉积相特征及砂体展布规律,确定关键砂层分布特征,结... 鄂尔多斯盆地北部中深部矿井冲击地压问题已成为制约煤矿安全开采的关键因素。为明确沉积地质条件对矿井冲击地压的影响,为科学防治冲击地压提供依据,通过分析盆地北部中深部煤层覆岩沉积相特征及砂体展布规律,确定关键砂层分布特征,结合中深部侏罗系矿井微震事件,探究冲击地压与沉积地质条件之间的关联性。结果表明:微震能量事件主要发育在河道沉积区域,主砂体厚度和岩心采取率的变化与微震能量事件基本呈正相关,主砂体与煤层间距和微震能量事件呈负相关。认为盆地北部中深部矿井冲击地压受沉积地质条件控制,直罗组底部“七里镇砂岩”是矿井冲击地压防治预裂措施重点考虑的层位。 展开更多

关键词 冲击地压 主砂体 沉积相 侏罗系 中深部矿井 鄂尔多斯盆地

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深埋煤层临空面开采覆岩结构失稳机理与防治技术

8

作者 解嘉豪 崔峰 +3 位作者 韩刚 苌玉 刘虎 郝晓琦 《西安科技大学学报》 北大核心 2024年第6期1050-1059,共10页

针对深埋煤层临空面开采过程中,覆岩结构失稳及诱冲灾害这一难题,以石拉乌素煤矿为背景,运用理论分析与现场监测等手段,研究了工作面上方覆岩结构演化规律与矿震诱冲机理,提出了工作面覆岩爆破防冲措施,并进行了现场验证。结果表明:221_... 针对深埋煤层临空面开采过程中,覆岩结构失稳及诱冲灾害这一难题,以石拉乌素煤矿为背景,运用理论分析与现场监测等手段,研究了工作面上方覆岩结构演化规律与矿震诱冲机理,提出了工作面覆岩爆破防冲措施,并进行了现场验证。结果表明:221_(上)08工作面在实体煤开采阶段主关键层极限破断步距为186.54 m,临空面开采时主关键层极限破断步距为337.79 m,低位关键层由O-X破断转变为高位关键层X-O破断;221_(上)08工作面两侧实体煤开采阶段,覆岩空间结构呈长臂F型结构,当工作面进入临空采空区进行开采时,覆岩结构由长臂F型结构转变为长臂T型结构,由于主关键层随工作面开采达到极限破断步距,在自身重力作用下将会逐步弯曲、下沉,释放大量弯曲弹性能,诱发矿震现象;主关键层爆破切顶手段的实施将微震事件由“高能-低频”转换为“低能-高频”,有效降低矿井发生矿震频率,保障了现场的安全生产,为此类矿井提供理论参考依据。 展开更多

关键词 长臂F型 长臂T型 X-O结构 采空区 爆破卸压

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多次采掘扰动下小煤柱失稳特征及控制技术研究

9

作者 李皓 张寅 +1 位作者 韩刚 赵毅 《煤炭技术》 CAS 2024年第9期21-24,共4页

以某矿7 m小煤柱为研究对象,通过理论分析、相似材料模拟、数值模拟和现场实测等方法发现,一次掘进扰动后,煤柱破坏区宽度为2 m,二次掘进扰动后,煤柱破坏区宽度为2.2 m,一次回采扰动后,煤柱基本已发生完全破坏,二次回采扰动后,破坏程度... 以某矿7 m小煤柱为研究对象,通过理论分析、相似材料模拟、数值模拟和现场实测等方法发现,一次掘进扰动后,煤柱破坏区宽度为2 m,二次掘进扰动后,煤柱破坏区宽度为2.2 m,一次回采扰动后,煤柱基本已发生完全破坏,二次回采扰动后,破坏程度进一步加剧,提出基于“树形骨架结构”围岩改性的区段小煤柱稳定性控制技术,通过现场试验发现,围岩改性后,顶底板移近量从60 mm/月降低至24 mm/月,且围岩完整性有明显提高,证明可以有效提高小煤柱稳定性。 展开更多

关键词 多次扰动 区段煤柱 失稳特征 数值模拟 稳定性控制

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基于AHP-CRITIC奥灰突水危险性评价的工作面水害分区防控

10

作者 闫鑫 丁湘 +4 位作者 蒲治国 纪卓辰 李哲 刘凯祥 张寅 《中国矿业》 北大核心 2024年第12期217-225,共9页

由于单一赋权法具有一定偏向性,难以兼顾生产实践经验和指标参数内在关联特征,容易导致评价结果失真。针对这一问题,首先,分析了底板奥灰突水影响因素及各因素作用机制,确定了影响奥灰突水的主控因素。其次,通过AHP和CRITIC分别确定了... 由于单一赋权法具有一定偏向性,难以兼顾生产实践经验和指标参数内在关联特征,容易导致评价结果失真。针对这一问题,首先,分析了底板奥灰突水影响因素及各因素作用机制,确定了影响奥灰突水的主控因素。其次,通过AHP和CRITIC分别确定了各主控因素的主观权重、客观权重,构建了基于最小信息熵法的AHP-CRITIC突水危险性综合分区评价模型,利用GIS信息融合技术得到了矿井奥灰突水危险性分区评价结果。最后,基于分区评价结果和物探成果制定了工作面水害分区防控方案,将工作面划分为重点探查区、次重点探查区和一般探查区,分别采用长距离定向钻和常规钻对不同区段开展探查治理和补充、验证工作。结果表明,危险区内探查钻孔出水点数量、出水量和注浆量均相对较多,次重点探查区次之,一般探查区最少,钻孔出水点的数量和平面分布位置与模型分区结果具有较好的对应关系,验证了评价模型的准确性。为类似条件下奥灰水害分区评价及防治提供了方法借鉴。 展开更多

关键词 突水危险性 奥灰水害 分区防控 水害治理 AHP-CRITIC模型

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深埋侏罗系煤层顶板水害源头防控关键技术 被引量：44

11

作者 王洋 武强 +2 位作者 丁湘 高柏 蒲治国 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2449-2459,共11页

为解决目前蒙陕矿区深部侏罗系矿井采后采场落地水量大、煤水混杂,以及上部煤层距离强含水层较近,无法安全掘进与回采等一系列问题,提出了深埋侏罗系煤层顶板水害源头防控关键技术。应用沉积控水规律,分析了含(隔)水层在平面与剖面的空... 为解决目前蒙陕矿区深部侏罗系矿井采后采场落地水量大、煤水混杂,以及上部煤层距离强含水层较近,无法安全掘进与回采等一系列问题,提出了深埋侏罗系煤层顶板水害源头防控关键技术。应用沉积控水规律,分析了含(隔)水层在平面与剖面的空间展布规律与含水层富水性分布规律,在此基础上,针对煤层厚度变化较大、顶板含(隔)水层交互成层的特征,通过构建含有沉积环境影响指数、砂岩厚度、岩芯采取率、单位涌水量、渗透系数与导水裂隙带发育高度6个指标在内的评价指标体系,提出了符合深部侏罗系矿井水文地质特征的矿井涌(突)水风险分区评价方法,进而根据“断源截流、集中疏排、源头预防、超前治理”的防治水思路,提出了“上行开采低位截流”、“工作面单侧截流”、“工作面双侧截流”与“工作面方向调整截流”4种地下水截流治理模式,最后以蒙陕矿区的门克庆矿井和母杜柴登矿井进行实例分析。应用结果表明:①直罗组一段砂岩含水层主要为河道相沉积,砂体的空间连续性较好,是深部侏罗系矿井的主要充水含水层;②门克庆矿井首采区3 -1 煤顶板涌(突)水危险区主要分布在研究区的南部,呈东西向条带状展布,与实际情况较为吻合;③根据门克庆矿井首采区涌(突)水危险性分布规律,应用了“工作面单侧截流”与“上行开采低位截流”两种治理模式并分析了其在实际工程中的应用效果。深部侏罗系矿井水害防治作为一个复杂的系统工程,以源头防控为重点的系统防治技术体系仍是深部侏罗系矿井水害防治需要重点攻关的研究方向。 展开更多

关键词 深埋侏罗系煤层 沉积控水 涌(突)水风险评价 断源截流 源头防控

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区段煤柱对沿空巷道动力显现影响机制研究 被引量：6

12

作者 韩刚 王黔 吕玉磊 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期153-159,共7页

为了探究不同宽度区段煤柱对沿空巷道动力显现影响的机制,结合鄂尔多斯中深部矿井不同宽度区段煤柱冲击地压工作面实测数据,从覆岩破裂与采动应力场关联性角度进行了研究。研究结果表明:煤层上覆坚硬砂岩组破断时释放的动载荷耦合集中... 为了探究不同宽度区段煤柱对沿空巷道动力显现影响的机制,结合鄂尔多斯中深部矿井不同宽度区段煤柱冲击地压工作面实测数据,从覆岩破裂与采动应力场关联性角度进行了研究。研究结果表明:煤层上覆坚硬砂岩组破断时释放的动载荷耦合集中静载荷区弹性应变能是为沿空巷道近距离超前段频繁动力显现的主要原因;采用较小区段煤柱有利于避免沿空巷道集中动载荷与高静载区域重合,从而降低沿空巷道动静载叠加诱冲风险;小煤柱工作面邻空巷巷道围岩变形相对更为超前,现场应重视小煤柱工作面沿空巷道超前支护距离及正帮侧的卸压工作。 展开更多

关键词 冲击地压 沿空巷道 微震监测 覆岩空间破裂 采动应力场 区段煤柱宽度

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巨厚推覆体下奥灰水害探查治理定向钻进技术 被引量：10

13

作者 周学年 程世贵 +3 位作者 夏小亮 朱印兵 纪卓辰 蒲治国 《煤炭工程》 北大核心 2021年第6期57-62,共6页

为有效治理新集二矿巨厚推覆体下底层煤开采面临的奥灰水害问题,依据在空间上以采区为单元的区域治理、在时间上超前治理和在注浆对象上由煤层底板CⅠ3和CⅡ3转变为C312灰岩的治理原则,采取地面定向钻进技术对2201和2301待采区施工2个... 为有效治理新集二矿巨厚推覆体下底层煤开采面临的奥灰水害问题,依据在空间上以采区为单元的区域治理、在时间上超前治理和在注浆对象上由煤层底板CⅠ3和CⅡ3转变为C312灰岩的治理原则,采取地面定向钻进技术对2201和2301待采区施工2个主孔、26个分支孔,累计进尺为28562.42m,累计注入水泥量为6278.13t。研究结果表明:地面定向钻进探查注浆技术实施后,区内观测奥灰水位的水0101长观孔水位较注浆前上涨了68.37m,太原组灰岩含水层富水性明显减弱,井下探放水钻孔单孔涌水量均小于5m3/h,保障了2201和2301采区10个工作面能够安全回采,解放煤炭资源储量约952.5万t。 展开更多

关键词 巨厚推覆体 奥灰水 超前探查治理技术 地面定向钻探 底层煤开采

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基于改进局部变权理论的底板突水脆弱性评价方法研究 被引量：4

14

作者 李哲 丁湘 +1 位作者 刘守强 蒲治国 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期209-218,共10页

为更加科学地解决煤层底板突水预测评价难题,首先系统全面地查阅、比较了以往底板突水危险性评价理论与方法,并深入细致地分析了目前最为先进的基于局部变权理论的底板突水脆弱性评价方法,结果认为该方法在局部状态变权函数的构建、变... 为更加科学地解决煤层底板突水预测评价难题,首先系统全面地查阅、比较了以往底板突水危险性评价理论与方法,并深入细致地分析了目前最为先进的基于局部变权理论的底板突水脆弱性评价方法,结果认为该方法在局部状态变权函数的构建、变权区间及调权参数的确定中依据不够充分,存在一定改进的空间;为此,基于现有理论与认识构建出了新型的三区间局部状态变权函数,将常权权重与常权相关系数加入到状态变权函数中,给出了基于主控因素归一值累积频率的变权区间阈值确定新方法,并采用在初步给定经验值的基础上根据评价结果不断调整确定调权参数最终取值的方法;其次,利用新型的三区间变权模型及其参数确定方法对研究区底板奥灰突水脆弱性进行了评价,圈定了相对脆弱区;最后,分析了改进后的变权模型的权重调整规律,并通过灵敏度分析的方法确定了常权相关系数的限定条件,结果表明,加入常权权重与常权相关系数的新型三区间变权模型不仅体现了现有变权模型权重随因素状态值及其组合状态的变化而改变的核心特征,还能够实现权重调整程度与常权权重呈正相关关系,说明本次对变权脆弱性评价模型的改进是科学的、可行的,研究成果对提升底板突水预测评价方法的科学性与实用性具有重要意义。 展开更多

关键词 局部变权理论 底板突水 脆弱性指数法 矿井水害 脆弱性评价

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基于沉积控压规律的鄂尔多斯盆地中深部矿井冲击危险性分区评价 被引量：4

15

作者 丁湘 闫鑫 +5 位作者 李哲 蒲治国 黄海鱼 刘溪 纪卓辰 张寅 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2023年第4期40-49,共10页

为解决鄂尔多斯盆地北部深埋煤层开采普遍面临的冲击地压问题,在煤层覆岩沉积地质特征研究基础上,以M煤矿为例,分析了微震事件的平面展布规律及其与沉积地质环境、主关键层厚度、主关键层与煤层间距、煤层厚度、岩心采取率之间的关联性... 为解决鄂尔多斯盆地北部深埋煤层开采普遍面临的冲击地压问题,在煤层覆岩沉积地质特征研究基础上,以M煤矿为例,分析了微震事件的平面展布规律及其与沉积地质环境、主关键层厚度、主关键层与煤层间距、煤层厚度、岩心采取率之间的关联性,结果表明沉积地质条件是影响微震事件的重要因素。利用灰色关联度法对影响冲击危险性的5个主控因素进行了影响程度排序,采用层次分析法确定了各因素的权重值,在ArcGIS平台上建立了各主控因素专题图,构建了冲击危险性评价模型,对矿井的冲击危险性进行了分区评价,并与工作面开采过程中微震事件实际观测数据进行了对比验证,结果表明分区评价结果与实际观测结果吻合程度较高,证明了基于沉积地质条件分析的冲击地压危险性评价结果的正确性。研究结果可为矿井冲击地压防治工作提供一种新的参考方法。 展开更多

关键词 沉积地质 鄂尔多斯盆地 冲击地压 中深部矿井 危险性分区

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溃水溃沙多源信息评价与生产布局优化研究 被引量：3

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作者 张坤 丁湘 +1 位作者 蒲治国 贺晓浪 《煤炭工程》 北大核心 2023年第11期30-37,共8页

针对我国现阶段煤矿溃水溃沙灾害预测评价方法单一、防治手段被动等问题,以薄基岩、厚松散层矿井为研究对象,从影响溃水溃沙致灾的主控因素出发,提出了以“沙层厚度、基采比、溃沙裂缝带发育高度、基岩风化指数、单位涌水量、饱水沙层... 针对我国现阶段煤矿溃水溃沙灾害预测评价方法单一、防治手段被动等问题,以薄基岩、厚松散层矿井为研究对象,从影响溃水溃沙致灾的主控因素出发,提出了以“沙层厚度、基采比、溃沙裂缝带发育高度、基岩风化指数、单位涌水量、饱水沙层厚度、渗透系数、采动影响指数”为指标的溃水溃沙危险性多源信息分区方法,建立了“区域转局部、高位截流接续”的超前生产布局优化模式,研究成果在神东矿区隆德煤矿成功应用,提高了煤矿溃水溃沙预警评价的精准度,为超前主动解决溃水溃沙问题提供了新理念。 展开更多

关键词 多源信息分区 溃沙裂缝隙带 采动影响指数 主控因素专题图 生产布局

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基于微震事件“时-频-能”特征分析的工作面隐伏断层预测研究 被引量：3

17

作者 解嘉豪 《煤炭工程》 北大核心 2020年第11期114-119,共6页

为了弄清煤矿井下无法被有效探测的隐伏断层,依据大量的微震事件分析,提出了使用微震监测预测工作面隐伏断层探测的方法,采用离散傅里叶变换(DDT)、一维离散小波变换(DWT)和能量密度法实现微震事件的时域、频域及能域曲线之间的转化。... 为了弄清煤矿井下无法被有效探测的隐伏断层,依据大量的微震事件分析,提出了使用微震监测预测工作面隐伏断层探测的方法,采用离散傅里叶变换(DDT)、一维离散小波变换(DWT)和能量密度法实现微震事件的时域、频域及能域曲线之间的转化。研究结果表明,微震事件的时域曲线呈现波峰少、震动持续时间长、尾波发育的特征;频域曲线呈现频段集中于0~20Hz、单峰的特征;能域曲线呈现"缺震"区间增多、波动时间变长的特征时,工作面前方可能存在隐伏断层。据此分析了星村煤矿3307工作面微震事件波形曲线的突变原因,推断工作面前方存在隐伏断层,工作面后续揭露的F2隐伏断层验证了此推断。 展开更多

关键词 微震事件 “时-频-能”特征 隐伏断层 冲击地压

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深埋近距离煤层开采底板破坏深度确定方法研究与应用 被引量：6

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作者 丁湘 周新河 +3 位作者 闫鑫 吴访 蒲治国 孟广山 《中国煤炭》 2022年第11期27-33,共7页

针对鄂尔多斯盆地深埋条件下煤层采动底板扰动破坏深度难以确定的问题,分别采用“三下”规范经验公式、多元线性回归模型、塑性力学理论公式计算、数值模拟和钻孔窥视探测等方法,研究了煤层采动底板破坏深度。研究结果显示,数值模拟结... 针对鄂尔多斯盆地深埋条件下煤层采动底板扰动破坏深度难以确定的问题,分别采用“三下”规范经验公式、多元线性回归模型、塑性力学理论公式计算、数值模拟和钻孔窥视探测等方法,研究了煤层采动底板破坏深度。研究结果显示,数值模拟结果与实际探测窥视结果较为接近,但该方法流程复杂,应用难度较大;钻孔探测窥视结果为实测值,可信度最高,但施工及观测困难,不宜作为常用手段;而塑性力学理论公式计算结果与实际探测窥视结果基本一致,且计算方便,可适用于近距离深埋煤层底板破坏深度的计算,从而为采空区探放水设计及底板灾害防治工作提供理论依据。 展开更多

关键词 底板破坏 多元线性回归模型 钻孔窥视 数值模拟 塑性力学理论计算公式

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切眼外错布置对工作面见方垮落影响研究 被引量：2

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作者 王朝引 郝晓琦 +3 位作者 刘虎 曹京龙 刘洋 靳俊晓 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第5期96-100,共5页

坚硬顶板的失稳下沉是工作面矿压显现的主要来源。在切眼外错布置条件下工作面的回采阶段,对顶板见方垮落时顶板垮落步距提出不同的计算方式。可明确出在切眼外错布置的条件下,当顶板的初次破断步距远大于“见方”来压时的步距大小,所... 坚硬顶板的失稳下沉是工作面矿压显现的主要来源。在切眼外错布置条件下工作面的回采阶段,对顶板见方垮落时顶板垮落步距提出不同的计算方式。可明确出在切眼外错布置的条件下,当顶板的初次破断步距远大于“见方”来压时的步距大小,所计算求得“见方”垮落步距远高于以往计算出的垮落步距,其步距大小与两工作面切眼垂直距离相近。通过现场所收集的微震事件数据和支架阻力来验证,找到顶板见方垮落发生的时期和明显的特征变化,通过比对后可发现在外错条件下,工作面来压等异常现象有向后推延的现象。运用FLAC3D有限差分值计算方法来分析不同采动条件下支承压力的不同情况,证实切眼外错布置条件下工作面顶板见方垮落具有一定的“延迟”作用,从而为矿井在工作面见方期间,为防治动力灾害现象提供有针对性的指导。 展开更多

关键词 切眼外错 工作面见方垮落 微震事件 围岩应力

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西湾露天煤矿剥采边帮涌水超前治理技术研究与应用 被引量：4

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作者 马建国 蒲治国 +5 位作者 丁湘 纪卓辰 李哲 贺晓浪 闫鑫 李文强 《中国煤炭》 2023年第2期37-43,共7页

为有效治理露天煤矿剥采面临的边帮涌水水害问题,以西湾露天煤矿边帮涌水治理为工程背景,通过抽水试验法和瞬变电磁法确定风化基岩和烧变岩地层为受注地层;利用钻孔电视成像仪对治理地层裂隙发育情况进行了探查,根据裂隙发育特征和露天... 为有效治理露天煤矿剥采面临的边帮涌水水害问题,以西湾露天煤矿边帮涌水治理为工程背景,通过抽水试验法和瞬变电磁法确定风化基岩和烧变岩地层为受注地层;利用钻孔电视成像仪对治理地层裂隙发育情况进行了探查,根据裂隙发育特征和露天煤矿爆破剥采方式综合确定了帷幕墙设计参数和超前预注浆施工工艺。结果表明:超前注浆治理工程实施后,受注地层透水率降为1.95~6.11 Lu,对应渗透系数小于0.0001 cm/s,矿坑东侧抽排水量基本稳定在10884 m^(3)/d,治理范围内仅1处出水点较前期堵水阶段减水率达92.12%,说明超前预注浆治理技术构建帷幕墙能够大幅增加浆液留存率,可对裂隙进行有效充填,阻隔地下水在边帮涌出。 展开更多

关键词 西湾露天煤矿 涌水超前治理 边帮涌水 注浆施工工艺 注浆效果检验

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