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端帮充填开采支撑煤柱参数设计方法
被引量：
1
1
作者
曹兰柱
胡亚涛
+2 位作者
姜聚宇
蔡明祥
李磊
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期2987-2993,共7页
合理地设计端帮充填开采下支撑煤柱参数是端帮开采工艺推广应用的前提。对端帮充填开采前后煤柱受力变化进行了分析,阐明了充填体提高煤柱强度的机理。根据有效区域理论计算了煤柱上方载荷,推导了基于土压力公式的煤柱侧向约束力,结合CI...
合理地设计端帮充填开采下支撑煤柱参数是端帮开采工艺推广应用的前提。对端帮充填开采前后煤柱受力变化进行了分析,阐明了充填体提高煤柱强度的机理。根据有效区域理论计算了煤柱上方载荷,推导了基于土压力公式的煤柱侧向约束力,结合CIMFR煤柱强度经验公式和Mohr-Coulomb强度准则获得了充填条件下煤柱强度,提出了兼顾煤柱安全系数的非均布载荷下端帮充填开采支撑煤柱参数设计方法。基于端帮充填开采支撑煤柱参数计算方法,考虑端帮充填开采三角载荷作用,提出了对采硐分段充填的方法,并且给出了不同条块充填高度的计算方法。考虑充填环节与端帮采煤时间的协调性,在一步式开采不合理的情况下,设计了两步式充填开采顺序、三步式充填开采顺序。以某露天矿为工程背景,设计了端帮充填开采支撑煤柱参数,较非充填开采单个煤柱宽度减小3.5 m,资源回收率由33.7%提升至68.4%,在分段充填条件下,单个采硐充填材料用量减少2053.6 m^(3)。提出了端帮充填开采条件下支撑煤柱设计方法,对推动露天煤矿端帮充填开采具有科学意义。
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关键词
安全工程
端帮开采
充填采矿
煤柱参数
分段充填
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职称材料
动-静载作用下端帮开采支撑煤柱参数设计方法
被引量：
5
2
作者
姜聚宇
路烨
+5 位作者
曹兰柱
付天光
王东
王来贵
蔡明祥
李磊
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期53-62,共10页
应用端帮采煤机开采工艺回收端帮压覆滞留煤资源时,支撑煤柱合理宽度的确定是影响其安全、高效推广应用的一个关键性要素,尤其是考虑爆破振动效应对支撑煤柱稳定性的影响。以平朔安太堡露天矿南端帮为工程背景,采用现场测振试验、理论...
应用端帮采煤机开采工艺回收端帮压覆滞留煤资源时,支撑煤柱合理宽度的确定是影响其安全、高效推广应用的一个关键性要素,尤其是考虑爆破振动效应对支撑煤柱稳定性的影响。以平朔安太堡露天矿南端帮为工程背景,采用现场测振试验、理论分析、数值计算研究边坡三角载荷和爆破振动作用下端帮开采支撑煤柱稳定性及其参数设计方法。基于极限平衡理论和尖点突变理论,运用Mohr-Coulomb屈服准则,分析了煤柱弹塑性区分布规律;建立了受采高、采宽、上覆岩层载荷应力、煤柱黏聚力与内摩擦角等因素影响下的煤柱极限强度函数表达式;建立了不同安全储备系数条件下煤柱最大允许塑性屈服区宽度及煤柱留设宽度计算式。建立了支撑煤柱三维简谐振动响应模型,研究了单响药量、高程差、爆心水平距等爆破参数对煤柱瞬时最大动应力响应影响规律,揭示了爆破动载效应对支撑煤柱塑性区宽度和稳定性的影响机制,提出了爆破动载作用下支撑煤柱参数设计方法。研究结果表明:爆破振动对支撑煤柱稳定性影响较大,爆破动载作用下煤柱瞬时最大动应力响应与单响药量呈正相关关系、与高程差和水平距离呈负相关关系。随煤柱瞬时最大动应力响应增加,煤柱塑性区宽度呈正比例增大,煤柱安全系数以近似线性规律衰减。确定动−静载下煤柱留设宽度为5 m,经工程实践,验证了其合理性。
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关键词
露天开采
动静载荷
端帮开采
支撑煤柱
参数设计
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职称材料
题名
端帮充填开采支撑煤柱参数设计方法
被引量：
1
1
作者
曹兰柱
胡亚涛
姜聚宇
蔡明祥
李磊
机构
辽宁工程技术大学矿业学院
国家能源集团新疆能源公司准东露天煤矿
中煤科工
能源
科技发展有限
公司
出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期2987-2993,共7页
基金
国家自然科学基金项目(52204136,52204135)。
文摘
合理地设计端帮充填开采下支撑煤柱参数是端帮开采工艺推广应用的前提。对端帮充填开采前后煤柱受力变化进行了分析,阐明了充填体提高煤柱强度的机理。根据有效区域理论计算了煤柱上方载荷,推导了基于土压力公式的煤柱侧向约束力,结合CIMFR煤柱强度经验公式和Mohr-Coulomb强度准则获得了充填条件下煤柱强度,提出了兼顾煤柱安全系数的非均布载荷下端帮充填开采支撑煤柱参数设计方法。基于端帮充填开采支撑煤柱参数计算方法,考虑端帮充填开采三角载荷作用,提出了对采硐分段充填的方法,并且给出了不同条块充填高度的计算方法。考虑充填环节与端帮采煤时间的协调性,在一步式开采不合理的情况下,设计了两步式充填开采顺序、三步式充填开采顺序。以某露天矿为工程背景,设计了端帮充填开采支撑煤柱参数,较非充填开采单个煤柱宽度减小3.5 m,资源回收率由33.7%提升至68.4%,在分段充填条件下,单个采硐充填材料用量减少2053.6 m^(3)。提出了端帮充填开采条件下支撑煤柱设计方法,对推动露天煤矿端帮充填开采具有科学意义。
关键词
安全工程
端帮开采
充填采矿
煤柱参数
分段充填
Keywords
safety engineering
highwall mining
filling mining
pillar parameters
segmented filling
分类号
X936 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
动-静载作用下端帮开采支撑煤柱参数设计方法
被引量：
5
2
作者
姜聚宇
路烨
曹兰柱
付天光
王东
王来贵
蔡明祥
李磊
机构
辽宁工程技术大学矿业学院
中煤科工
能源
科技发展有限
公司
国家能源集团新疆能源公司准东露天煤矿
出处
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期53-62,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52204136,52204135)
辽宁省自然科学基金计划资助项目(2022-BS-327)。
文摘
应用端帮采煤机开采工艺回收端帮压覆滞留煤资源时,支撑煤柱合理宽度的确定是影响其安全、高效推广应用的一个关键性要素,尤其是考虑爆破振动效应对支撑煤柱稳定性的影响。以平朔安太堡露天矿南端帮为工程背景,采用现场测振试验、理论分析、数值计算研究边坡三角载荷和爆破振动作用下端帮开采支撑煤柱稳定性及其参数设计方法。基于极限平衡理论和尖点突变理论,运用Mohr-Coulomb屈服准则,分析了煤柱弹塑性区分布规律;建立了受采高、采宽、上覆岩层载荷应力、煤柱黏聚力与内摩擦角等因素影响下的煤柱极限强度函数表达式;建立了不同安全储备系数条件下煤柱最大允许塑性屈服区宽度及煤柱留设宽度计算式。建立了支撑煤柱三维简谐振动响应模型,研究了单响药量、高程差、爆心水平距等爆破参数对煤柱瞬时最大动应力响应影响规律,揭示了爆破动载效应对支撑煤柱塑性区宽度和稳定性的影响机制,提出了爆破动载作用下支撑煤柱参数设计方法。研究结果表明:爆破振动对支撑煤柱稳定性影响较大,爆破动载作用下煤柱瞬时最大动应力响应与单响药量呈正相关关系、与高程差和水平距离呈负相关关系。随煤柱瞬时最大动应力响应增加,煤柱塑性区宽度呈正比例增大,煤柱安全系数以近似线性规律衰减。确定动−静载下煤柱留设宽度为5 m,经工程实践,验证了其合理性。
关键词
露天开采
动静载荷
端帮开采
支撑煤柱
参数设计
Keywords
open-pit mining
dynamic and static loads
highwall mining
coal pillar
parameter design
分类号
TD824 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
端帮充填开采支撑煤柱参数设计方法
曹兰柱
胡亚涛
姜聚宇
蔡明祥
李磊
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
动-静载作用下端帮开采支撑煤柱参数设计方法
姜聚宇
路烨
曹兰柱
付天光
王东
王来贵
蔡明祥
李磊
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
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