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坚硬煤岩体“钻-切-压”一体化释能减冲技术研究 被引量:15
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作者 翁明月 郝英豪 解嘉豪 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期84-88,共5页
为解决葫芦素煤矿坚硬煤岩体的冲击地压问题,结合21103工作面冲击地压显现特征,详细分析了工作面冲击危险的全局影响因素与局部影响因素,得出了坚硬煤岩体的冲击地压发生机理。分析表明:坚硬煤层是21103工作面冲击启动的主要内部条件,... 为解决葫芦素煤矿坚硬煤岩体的冲击地压问题,结合21103工作面冲击地压显现特征,详细分析了工作面冲击危险的全局影响因素与局部影响因素,得出了坚硬煤岩体的冲击地压发生机理。分析表明:坚硬煤层是21103工作面冲击启动的主要内部条件,坚硬顶板是21103工作面冲击启动的主要外部条件,通过降低煤岩体系统内弹性能、增大系统破坏时所消耗的能量的方式,可破坏系统内外的蓄能条件,达到释能减冲的目的。设计了坚硬顶板水力压裂、顶板深孔预裂爆破、顶板水力切缝与坚硬煤体大直径钻孔卸压、煤体卸压爆破相结合的'钻-切-压'一体化释能减冲方案,采用水力压裂作为坚硬顶板的基础卸压措施,采用煤层大直径钻孔作为坚硬煤体的基础卸压措施,煤层卸压孔直径设为150 mm,钻孔间距设为1 m,采用煤体卸压爆破作为补充卸压措施,其实施原则包括:小孔径、高钻孔密度、小炸药线密度等。实践结果表明:该技术方案能够减弱强矿震的破坏力,有效减少冲击地压事故的发生,起到'释能减冲'的效果,具有一定的推广价值。 展开更多
关键词 坚硬煤岩体 “钻-切-压”一体化 冲击地压 卸压钻孔 水力压裂
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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
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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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深埋强冲击煤层工作面区段煤柱宽度确定 被引量:11
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作者 石超弘 苏士杰 +2 位作者 丁国利 于辉华 解嘉豪 《煤炭工程》 北大核心 2021年第2期5-9,共5页
为了确定冲击地压矿井合理区段煤柱尺寸,以葫芦素煤矿21103工作面为研究背景,采用理论方法对煤柱极限平衡区宽度进行了计算,从煤柱应力和围岩变形两方面入手构建了不同煤柱宽度下的数值模拟运算,并对21103辅运巷煤柱宽度分4m、6m、8m、... 为了确定冲击地压矿井合理区段煤柱尺寸,以葫芦素煤矿21103工作面为研究背景,采用理论方法对煤柱极限平衡区宽度进行了计算,从煤柱应力和围岩变形两方面入手构建了不同煤柱宽度下的数值模拟运算,并对21103辅运巷煤柱宽度分4m、6m、8m、10m、12m、14m、16m、18m、20m、22m、24m进行监测,得出:理论计算得到区段煤柱宽度为9.1~10.7m;数值模拟结果显示煤柱应力随宽度增大呈先增大后减小的趋势,5m时应力最低,15m时应力最高。巷道顶、底板及实体煤帮变形量与煤柱宽度成反比,煤柱侧帮位移量先增大后减小,煤柱为10m时位移量最大,综合应力与围岩变形模拟结果建议区段煤柱5~10m为宜;实测数据分析结果显示合理煤柱宽度在10~12m。最终得出葫芦素煤矿区段煤柱最优宽度为10m。 展开更多
关键词 煤柱应力 合理煤柱宽度 极限平衡区 围岩变形 实测数据
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蒙陕地区工作面冲击危险的增量叠加法评价 被引量:6
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作者 解嘉豪 韩刚 +2 位作者 吕玉磊 苏士杰 王翰秋 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期59-65,共7页
针对蒙陕地区矿井特殊的地质及开采技术条件,对其静载力源、动载力源、应力传递条件、煤体属性四大诱冲主控因素进行了研究,提出了增量叠加法的评价思路。以31103回采工作面为例,排查了其冲击危险的主控因素,基于Flac3D数值模拟结果和... 针对蒙陕地区矿井特殊的地质及开采技术条件,对其静载力源、动载力源、应力传递条件、煤体属性四大诱冲主控因素进行了研究,提出了增量叠加法的评价思路。以31103回采工作面为例,排查了其冲击危险的主控因素,基于Flac3D数值模拟结果和覆岩的关键层理论对回采工作面的动静载应力增量进行了半定量化估算,对比了2种应力增量的叠加方式并进行了选择,采用Min-Max标准化法,将回采工作面冲击危险区域划分为无、弱、中、强4个等级。以此为基础形成的冲击危险评价方法能较准确地反映回采工作面的冲击危险程度,为现场防冲工作提供了较可靠的依据。研究成果已应用于纳林河二号矿井,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 蒙陕地区 增量叠加法 冲击地压 动载力源
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基于能级-频度分析的微震能量预警指标优化 被引量:5
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作者 解嘉豪 张有志 +3 位作者 张寅 丁国利 石超弘 姚锐 《煤炭工程》 北大核心 2021年第10期67-72,共6页
单个事件能量、日总能量是矿井最常用的两个微震预警指标,但其初始值设置往往不够准确,需结合大量监测数据进行优化。以葫芦素21103工作面的实际监测数据为基础,对初始指标的预警效能进行了分析,分析表明:单个事件能量的强冲击危险指标... 单个事件能量、日总能量是矿井最常用的两个微震预警指标,但其初始值设置往往不够准确,需结合大量监测数据进行优化。以葫芦素21103工作面的实际监测数据为基础,对初始指标的预警效能进行了分析,分析表明:单个事件能量的强冲击危险指标、日总能量的中等及强冲击危险指标初设不合理。进一步发展了基于能级-频度分析进行微震预警指标优化的方法:首先研究了矿井尺度下微震事件的能级-频度曲线,并将其划分为指数分布段、线性分布段和离散分布段;然后,取线性分布段末两次偏移点的能级作为矿井中等与强冲击危险的预警指标,取斜率偏移点的能级作为弱冲击危险的预警指标;最后,对基于统计数据划分的日总能量指标的能级-频度合理性进行检验。最终得到的新预警指标预警准确率明显提高,对4起大能量事件的预警基本准确。 展开更多
关键词 微震监测 冲击地压 能级-频度分析 微震预警 日总能量 指标优化
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