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大倾角煤层沿空留巷弓形柔性掩护支架控制技术 被引量:13
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作者 沈平 姜永东 +3 位作者 杨启军 邹勇 谢英亮 李广 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期37-42,共6页
大倾角煤层占我国煤炭总储量的15%~20%,在我国西部,50%以上的煤矿属于大倾角煤层,为了实现大倾角煤层沿空留巷,需研发新型沿空留巷技术。基于大倾角煤层开采岩层移动"厂"型结构模型,发明了弓形柔性掩护支架,并成功应用于石洞... 大倾角煤层占我国煤炭总储量的15%~20%,在我国西部,50%以上的煤矿属于大倾角煤层,为了实现大倾角煤层沿空留巷,需研发新型沿空留巷技术。基于大倾角煤层开采岩层移动"厂"型结构模型,发明了弓形柔性掩护支架,并成功应用于石洞沟煤矿31321大倾角采煤工作面,实现了沿空留巷,减少了煤炭损失,提高了采出率。研究结果表明:研制的弓形柔性掩护支架系统具有刚柔并举的功能,即单根支架刚度大,能承受高压力,在垮落带矸石的推力作用下,支架系统可整体水平移动,具有柔性功能。通过现场试验,发现弓形柔性掩护支架沿空留巷,充分发挥了支架的支撑和掩护作用,支架承受顶板的压力较小,不会发生向下弯曲和断裂,支架与压实的垮落带形成的组合体结构,能有效控制矿山压力,正常时期、来压期间,支架安全系数分别为2.724、1.363,且支架可回收重复利用。研究成果为大倾角煤层无煤柱开采提出了一种新的方法。 展开更多
关键词 大倾角煤层 沿空留巷 弓形柔性掩护支架
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急倾斜中厚煤层顶板破断特征及覆岩移动规律研究 被引量:4
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作者 邹勇 姜永东 +3 位作者 杨启军 谢英亮 王德平 刘华君 《中国煤炭》 2023年第4期22-28,共7页
为了研究急倾斜中厚煤层综采工作面开采过程中顶板破断特征、覆岩垮落规律及支架受力情况,以石洞沟煤矿31111工作面为工程背景,采用相似模拟实验研究了急倾斜中厚煤层矿山压力与岩层移动规律,获得急倾斜煤层开采顶板、底板、支架的应力... 为了研究急倾斜中厚煤层综采工作面开采过程中顶板破断特征、覆岩垮落规律及支架受力情况,以石洞沟煤矿31111工作面为工程背景,采用相似模拟实验研究了急倾斜中厚煤层矿山压力与岩层移动规律,获得急倾斜煤层开采顶板、底板、支架的应力分布规律,顶板岩层断裂与移动规律,并揭示了急倾斜煤层开采基本顶断裂的“厂”型结构;同时还进行了采动影响下采区巷道矿山压力与显现研究,获得急倾斜煤层群开采下部煤层采区巷道合理布置的区域。研究成果为该矿31111工作面综采液压支架选型、工作面岩层控制以及下部煤层采区巷道位置选择提供了重要参考依据。 展开更多
关键词 急倾斜煤层 相似模拟 矿山压力 覆岩移动
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急倾斜大采高综采工作面沿空留巷技术研究 被引量:1
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作者 李腾 姜永东 +3 位作者 刘华君 邹勇 桂涛 陈飞 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第S2期1-9,共9页
针对急倾斜大采高综采工作面沿空留巷矿压显现剧烈,支护困难等问题,以川煤石洞沟煤矿31111综采工作面为工程背景,采用理论分析、现场监测,得到了31111综采工作面周期来压步距约16.4m,煤壁前方支承压力影响范围约40m,明确了31111机巷超... 针对急倾斜大采高综采工作面沿空留巷矿压显现剧烈,支护困难等问题,以川煤石洞沟煤矿31111综采工作面为工程背景,采用理论分析、现场监测,得到了31111综采工作面周期来压步距约16.4m,煤壁前方支承压力影响范围约40m,明确了31111机巷超前支护距离;结合微震监测三维定位技术,得到了31111综采工作面“三区”(煤壁支承压力影响区约40m,离层区122~144m)和“三带”(顶板垮落带0~2m、裂隙带2~30m、弯曲下沉带30~96m)范围,揭示了急倾斜大采高岩层周期性破断规律及“厂”型移动拱特征,为后续来压预测预报,实施沿空留巷提供数据支撑。基于回采过程中巷道围岩变形及压力分布规律,提出在非断层带采用弓型柔性掩护支架+锚网索联合支护的沿空留巷方法,断层带采用弓型柔性掩护支架+锚网索+矸石胶结充填联合支护的沿空留巷方法。现场工程实践表明,该方法刚柔并举,对采空区垮落矸石有良好的支撑、掩护作用,保障了沿空留巷安全,实现矿山无煤柱安全经济开采。 展开更多
关键词 急倾斜煤层 大采高 矿山压力与控制 沿空留巷 综采
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砂岩力学特性与本构方程 被引量:1
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作者 姜永东 谢英亮 +4 位作者 沈平 杨启军 邹勇 覃旭东 何清锋 《中国煤炭》 2020年第10期87-91,共5页
采用MTS815岩石力学测试系统和CT机对高围压下砂岩的变形规律和断裂特征进行了试验研究,得到岩石应力应变全过程曲线。研究表明,岩石变形规律分为初始压密、弹性变形、应变硬化、应变软化4个阶段;随围压的增高,岩石的强度和残余强度增大... 采用MTS815岩石力学测试系统和CT机对高围压下砂岩的变形规律和断裂特征进行了试验研究,得到岩石应力应变全过程曲线。研究表明,岩石变形规律分为初始压密、弹性变形、应变硬化、应变软化4个阶段;随围压的增高,岩石的强度和残余强度增大,峰值应力点对应的轴向应变、横向应变增大,弹性变形阶段增长,岩石呈脆性塑性延性转变;三轴压缩试验试件破坏形式为剪切破坏,且破裂面与水平方向的夹角随围压的增高而减小。根据岩石的变形规律,对邓肯张(Duncan-Chang)本构方程进行了改进,改进的本构方程能更好地描述岩石的变形特性。 展开更多
关键词 砂岩 应力应变 邓肯张模型 岩石断裂
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