-
题名近距离煤层强扰动巷道布置与支护技术研究
被引量：35
- 1
-
-
作者
戴文祥
潘卫东
李猛
张剑
-
机构
中煤大同能源有限责任公司塔山煤矿
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
-
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期61-67,共7页
-
基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFC0604501)。
-
文摘
针对上层煤残留煤柱集中应力影响下,回采巷道布置难度大、支护困难等一系列问题,以中煤大同能源有限责任公司塔山煤矿30515综放工作面为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法,研究了上覆煤柱集中应力在底板的传递特征,30515工作面合理煤柱及巷道布置方式,围岩支护参数优化等。研究结果表明:在底板不同深度上,距离煤柱均布载荷越远,应力的分布范围越大,但影响程度越小。3-5号煤层巷道基本布置在距离上层煤底板20 m的层位,此时,至上覆煤柱中心水平距离25 m以远煤柱应力集中的影响趋近于0。为了最大限度节约煤炭资源,30515大采高综放工作面的回采巷道可以采用沿空掘巷的方式进行掘进,经过计算,区段煤柱留设宽度为8 m时,峰值应力小于煤柱的承载极限,煤柱完整性较好,回采巷道不会出现大的变形。"锚网索+钢带"的联合支护方式能够控制回采巷道围岩变形,30515运输巷在掘进过程中全程无明显矿压显现。研究结论对类似条件下巷道的支护提供了指导。
-
关键词
特厚煤层
极近距离
沿空掘巷
围岩控制
巷道支护
-
Keywords
extra-thick coal seam
extremely close distance
gob-side entry driving
surrounding rock control
roadway support
-
分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
-
-
题名采空区遗留煤柱下方回采巷道失稳特征及控制技术研究
被引量：9
- 2
-
-
作者
曹金钟
高乐
闫鹏飞
李猛
陈雷
杨华康
-
机构
中煤大同能源有限责任公司塔山煤矿
北京科技大学土木与资源工程学院
-
出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第4期44-52,共9页
-
基金
国家自然科学基金项目(52011530037)。
-
文摘
采空区下特厚煤层开采时,上煤层遗留煤柱和相邻工作面回采将对回采巷道的稳定性产生重要影响。目前对回采巷道变形破坏机理及控制的研究未考虑近距离留煤柱开采条件下特厚煤层临空巷道这种复杂环境。针对该问题,以塔山煤矿30503修复巷为工程背景,采用现场监测、理论分析及数值模拟等方法,分析了该巷道的变形破坏机理,提出了相应的巷道围岩支护技术。在30503修复巷顶板布置顶板离层仪,实时监测记录顶板各位置岩层位移情况。监测结果表明:由于受相邻工作面回采的影响,且距上覆遗留煤柱距离较近,30503修复巷顶板内围岩已较为破碎,在巷道掘进后,顶板变形速度快、离层量不断增加且影响范围广。针对监测结果,从遗留煤柱对巷道变形破坏的影响及基本顶断裂位置对巷道变形破坏的影响2个方面进行分析:①巷道的不合理布置是导致修复巷破坏的重要原因,同时为避开遗留煤柱的影响,将巷道布置在距煤柱中心35 m(煤柱边缘25 m)以外的范围。②修复巷掘进位置受遗留煤柱影响严重,巷道掘进前已处于高应力集中区域;当相邻工作面回采后,基本顶破断位置位于修复巷顶板上方,这是导致巷道顶板破碎的直接原因。针对上述分析结果,对不同宽度煤柱偏应力分布演化规律进行数值模拟分析,并提出了针对性的围岩稳定性控制技术方案:①在保证煤柱具有足够的安全性和避免资源浪费前提下,将30503修复巷区段煤柱宽度设为8 m。②近距离特厚煤层临空巷道掘进时,采用水力致裂措施减弱上覆遗留煤柱对煤层的影响。③选用锚网索+喷浆+单体支柱的支护方案对新掘巷道进行联合支护。为验证围岩稳定性控制技术的应用效果,采用十字观测法对30503工作面新修复巷掘进过程中的巷道变形量进行连续监测,结果表明:回采期间两帮变形量为90 mm,顶底板变形量为331 mm,围岩变形量得到了有效控制。
-
关键词
近距离煤层留煤柱开采
特厚煤层临空巷道
修复巷
巷道变形破坏
偏应力
围岩稳定性
水力致裂
-
Keywords
coal pillar mining in short distance coal seam
extra thick coal seam gob-side roadway
repaired roadway
roadway deformation and failure
deviatoric stress
surrounding rock stability
hydraulic fracturing
-
分类号
TD322
[矿业工程—矿井建设]
-
-
题名矿井通风系统的降阻减压优化研究与实践
被引量：12
- 3
-
-
作者
田晓波
-
机构
中煤大同能源有限责任公司塔山煤矿
-
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2018年第S2期126-130,共5页
-
文摘
塔山煤矿30509工作面因受上覆煤层有害气体下泄侵入该工作面,须采用局部均压的通风方式进行治理,在工作面恢复正常通风系统后,矿井通风阻力增大,矿井负压增大,造成主要通风机运行效率低、井下部分风门难以启开的情况。在矿井通风阻力测定的基础上,对现矿井通风网络进行了模拟解算,并针对该矿井通风系统存在的问题,通过通风网络模拟解算提出了降阻减压优化矿井通风系统方案,经过实践取得了较好的降低矿井通风阻力效果,降低了矿井负压,对矿井通风系统管理起到了积极作用。
-
关键词
降阻减压
通风阻力
矿井负压
优化通风系统
-
分类号
TD72
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名特厚煤层掘进巷道强矿压显现机理及防治技术研究
被引量：8
- 4
-
-
作者
戴文祥
孔令海
张宁博
冯宇峰
-
机构
中煤大同能源有限责任公司塔山煤矿
煤炭科学技术研究院有限公司安全分院
煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室
-
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2017年第8期74-79,共6页
-
基金
国家自然科学基金资助项目(51304117
51404140)
-
文摘
为确保特厚煤层巷道安全掘进,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了掘进巷道强矿压显现的力学机制,进行了综合防治研究与实践。结果表明:在近距离煤层群开采条件下,受上部煤层工作面遗留煤柱的影响,造成下部煤层掘进巷道围岩产生高集中应力,是掘进巷道发生强矿压显现的主要影响因素;随着上部遗留煤柱水平距离的增大,掘进巷道围岩最大钻屑量呈降低趋势,回风巷(距离上部遗留煤柱10 m)是运输巷(距离上部遗留煤柱40 m)最大钻屑量的1.2倍。综合防治实践表明,采取的煤层卸压、加强支护、优化设计、加强监测等措施是合理的,可实现高应力条件下巷道围岩的有效控制,为类似条件掘进巷道强矿压防治提供了参考。
-
关键词
特厚煤层
掘进巷道
钻屑量
矿压显现
-
Keywords
extra-thick coal seam
heading roadway
drilling cuttings
strata behaviours
-
分类号
TD322
[矿业工程—矿井建设]
-
-
题名布尔台矿单轴加卸载下砂质泥岩声发射特征研究
被引量：1
- 5
-
-
作者
曹金钟
杨志良
王文杰
-
机构
中煤大同能源有限责任公司塔山煤矿
山西大同大学煤炭工程学院
晋能控股煤业集团晋华宫矿
-
出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第6期147-153,158,共8页
-
基金
山西省基础研究计划项目(20210302124355)。
-
文摘
采掘反复扰动诱导的加卸载效应是造成井巷工程岩体破坏的重要诱因,但目前缺乏对西部广泛分布的弱胶结砂质泥岩在加卸载状态下力学响应的研究。针对该问题,以国家能源集团神东布尔台煤矿钻孔BK209中砂质泥岩为研究对象,采用单轴分级加卸载试验方案(设置Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ 3种加卸载路径,其中加卸载路径Ⅰ采用位移控制,加卸载路径Ⅱ,Ⅲ采用荷载控制),研究不同加卸载路径下砂质泥岩的力学及声发射(AE)特征。研究结果表明:(1)加卸载路径I下试样应力达到峰值后跌落较快,表现出脆性特征;加卸载路径Ⅱ下试样应力达到峰值后跌落有限,有一定残余强度;加卸载路径Ⅲ下试样应力达到峰值后分级跌落,表现出一定延性特征。(2)加卸载路径越短,卸载阶段弹性模量增加越大,主要是因为在加载过程中新生裂隙接触面因剪切滑移产生碎屑,卸载路径短,受到拉应力脱落的碎屑充分充填到附近空隙,裂隙面之间的摩擦能力变强。(3)第1次加载阶段,路径Ⅰ下AE振铃计数呈先增后减的对称变化,路径Ⅱ下AE振铃计数呈左偏峰变化,路径Ⅲ下AE振铃计数呈增减波动变化,中间波动较大;第2次加载阶段,在加载路径Ⅰ,Ⅲ下,当应力增至临近峰值,达到砂质泥岩屈服极限时,AE振铃计数陡增,出现Kaiser点;最后1次加载至峰值过程中,路径I下AE振铃计数先均匀持续发生,接着渐进式增加,路径Ⅱ,Ⅲ下AE振铃计数均先均匀持续发生,临近峰值应力呈跳跃式增长。(4)第1次加载阶段,由于应力较低,AE振铃计数较少,AE处于相对平静期;在卸载阶段,基本无振铃计数,AE处于间歇期;随着应力提高和加卸载次数增多,AE振铃计数相对增加,AE处于波动期;最后1次加载至峰值的过程中,砂质泥岩处于破坏阶段,AE振铃计数激增,AE进入活跃期。
-
关键词
砂质泥岩
巷道围岩
单轴分级加卸载
声发射特征
AE
振铃计数
-
Keywords
sandy mudstone
surrounding rock of roadway
uniaxial staged loading and unloading
acoustic emission characteristics
AE
ringing count
-
分类号
TD315
[矿业工程—矿井建设]
-
