王楼煤矿无尘化矿井建设实践 被引量：1

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作者 刘长富 王艳艳 +1 位作者 王斌 刘遵利 《中国煤炭》 2018年第5期120-124,共5页

针对采、掘工作面生产过程中粉尘防治效果差的问题,通过分析工作中存在的问题,开展了以强化职工培训和管理、推广应用先进技术和装备、加强粉尘检测等工作为主的无尘化矿井建设活动。通过实践,矿井粉尘防治工作取得重大进展,经现场测定... 针对采、掘工作面生产过程中粉尘防治效果差的问题,通过分析工作中存在的问题,开展了以强化职工培训和管理、推广应用先进技术和装备、加强粉尘检测等工作为主的无尘化矿井建设活动。通过实践,矿井粉尘防治工作取得重大进展,经现场测定,采、掘工作面一次尘源分别降低了29.77%和22.84%,回风巷粉尘浓度分别降低了68.48%和70.18%,一线工作环境明显改善,保障了广大职工的身体健康。 展开更多

关键词 矿井粉尘 无尘化矿井 综合控尘技术 自动喷雾 封闭控尘装置

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不同倾角穿层裂隙组合岩石力学性能及破坏特征研究

2

作者 李杨杨 侯嘉琦 +4 位作者 张士川 孙宁 李宗凯 冯海龙 苏鹭 《山东科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期18-27,40,共11页

煤矿开采过程中,覆岩中原生裂隙贯通是导致工作面发生水害的重要因素之一,而原生裂隙不同赋存条件又影响裂隙间贯通形态,研究不同形态原生裂隙间破坏贯通方式对揭示工作面突水机理尤为重要。采用MTS816岩石力学剪切试验机开展了不同倾... 煤矿开采过程中,覆岩中原生裂隙贯通是导致工作面发生水害的重要因素之一,而原生裂隙不同赋存条件又影响裂隙间贯通形态,研究不同形态原生裂隙间破坏贯通方式对揭示工作面突水机理尤为重要。采用MTS816岩石力学剪切试验机开展了不同倾角裂隙组合岩石单轴压缩试验,研究了岩样破坏过程中应力-应变、峰值强度及能量耗散特征,并使用颗粒流(PFC)数值模拟软件对岩样宏细观破坏特征进行分析。研究结果表明,岩样的单轴应力-应变曲线整体呈现缓升-陡升-急降趋势,当裂隙倾角为30°、60°时,曲线出现大幅度二次波动。组合岩石抗压强度受强度较弱岩石影响更为显著,岩样峰值强度与裂隙倾角呈正相关,当裂隙倾角为30°、90°时,岩样峰值强度较无裂隙组合岩石降幅分别为73.17%、21.07%;峰值应力对应耗散能转化率随裂隙倾角增大而增大,当裂隙倾角为30°时,耗散能转化率为17.52%;裂隙倾角为90°时,耗散能转化率为47.51%。应力峰值点对应损伤变量D为0.252,岩样峰前损伤程度较小,峰后阶段耗散能占比急剧增大,岩样损伤程度大幅增加;不同裂隙倾角组合岩石均发生以拉伸破坏为主的“倒Y”型拉-剪混合破坏,且不同裂隙倾角岩样破坏过程可分为裂纹萌生、预制裂隙贯通、裂纹扩展及岩样破坏4个阶段。岩样不同倾角裂隙间的贯通与岩体断裂韧性及应力强度因子有关,且随裂隙倾角增大,岩样破坏时产生裂隙数量增多,预制裂隙贯通方式分为裂隙相邻尖端贯通、裂隙对角尖端贯通、两裂隙近接触面与裂隙尖端贯通3种类型。 展开更多

关键词 组合岩石 裂隙倾角 力学行为 能量耗散 破坏特征

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基于云计算的煤矿冲击地压监控预警技术研究 被引量：43

3

作者 姜福兴 曲效成 +4 位作者 王颜亮 魏全德 刘军 赵庆民 刘维信 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第1期199-206,244,共9页

为研究冲击地压各监测参量之间的相互关系,提高冲击地压监测预警的准确性,通过对冲击地压发生机理、各监测手段的监测原理进行分析,运用大数据分析方法和云平台技术,开发了一种多参量联合监测的冲击地压监控预警平台。研究结果表明:该... 为研究冲击地压各监测参量之间的相互关系,提高冲击地压监测预警的准确性,通过对冲击地压发生机理、各监测手段的监测原理进行分析,运用大数据分析方法和云平台技术,开发了一种多参量联合监测的冲击地压监控预警平台。研究结果表明:该平台提高了各监测参量的兼容性和同步性,实现监测数据深度挖掘和远程分析;平台可对矿井进行分区分级预警,对回采工作面、掘进工作面、无明显采动扰动区域采用不同的监测方法和预警指标,提高预警的针对性和准确性;预警算法中各指标、各参量所占比重,均可根据冲击地压类型、影响因素、监测指标活跃程度等调整,提高预警算法对采掘和地质复杂环境的适应性,经10余个矿井现场应用表明,该系统能有效提高监测数据对安全生产的指导作用。 展开更多

关键词 冲击地压 多参量 监控预警平台 大数据分析 云平台

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套筒压裂作用下岩石细观裂隙与能量演化规律探究 被引量：3

4

作者 胡善超 韩金明 +5 位作者 黄俊鸿 平立芬 程亚飞 高志豪 郭世豪 杨磊 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期79-91,共13页

为从细观层面揭示不同围压作用下套筒压裂岩石破坏机理及能量运移规律,基于套筒压裂试验以及膨胀力测定试验构建了PFC^(3D)数值模型,采用离散元法对套筒压裂过程开展数值模拟,结合声发射信息探究了套筒压裂过程中不同围压对岩石细观裂... 为从细观层面揭示不同围压作用下套筒压裂岩石破坏机理及能量运移规律,基于套筒压裂试验以及膨胀力测定试验构建了PFC^(3D)数值模型,采用离散元法对套筒压裂过程开展数值模拟,结合声发射信息探究了套筒压裂过程中不同围压对岩石细观裂隙及能量变化的影响规律,并依据弹性力学揭示了套筒压裂力学机制,研究结果表明:①套筒注液过程存在压力损失,依据注液压力损失率可将注液过程大致划分为充填阶段、增压阶段、快速增压阶段。注液压力与套筒膨胀力呈线性关系,其修正系数为0.678。②基于PFC^(3D)所构建的数值模型能够较好的反映套筒压裂过程中岩石力学性质与变形破坏特征,岩石压裂过程以张拉破坏为主。围压决定着裂缝的扩展路径,并对岩石内部微裂纹的生成起抑制作用。随着应力差的逐渐增大,岩石内部剪切裂纹数量及占比均逐渐增大。③声发射信号可分为平静期与活跃期,累计裂缝数目曲线呈现阶梯状上升。无围压条件下,声发射特征呈现单峰值分布;有围压条件下,声发射特征呈现多峰值分布,压裂过程存在多个破坏阶段。④套筒膨胀力作用范围有限,环向拉应力作用范围与套筒膨胀力呈现对数关系。切向应力随应力差的增大而增大,当夹角φ取值为45°或135°时,岩石内部剪切破坏最明显。⑤同一膨胀力作用下,围压越大岩石内部输入能越小。不同围压条件下岩石的输入能、弹性能、耗散能均出现不同程度的激增,这主要是由于宏观裂缝的形成引发了钻孔扩容;耗散能平均增长速率更快,为弹性能的1.27~1.55倍。 展开更多

关键词 套筒压裂 岩石力学 细观裂隙 力学机制 能量演化

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极近距离煤层采空区下沿空留巷技术研究 被引量：9

5

作者 高海滨 侯可可 +3 位作者 王兆其 黄万朋 隋乐 邵贤坤 《中国煤炭》 北大核心 2024年第4期68-78,共11页

为了解决极近距离煤层采空区下多次回采影响的沿空留巷围岩严重变形难题,以山东新查庄矿业有限责任公司(以下简称“新查庄煤矿”)91006综采工作面为工程背景,研究分析了采空区下沿空留巷覆岩顶板结构特征及运动规律,通过建立顶板位态力... 为了解决极近距离煤层采空区下多次回采影响的沿空留巷围岩严重变形难题,以山东新查庄矿业有限责任公司(以下简称“新查庄煤矿”)91006综采工作面为工程背景,研究分析了采空区下沿空留巷覆岩顶板结构特征及运动规律,通过建立顶板位态力学结构模型,确定了采空区下沿空留巷巷旁支护阻力计算方法,计算出巷旁支护阻力为3432 kN,提出了“水力压裂超前断顶+巷旁钢管混凝土墩柱高强支护”为主体的巷旁复合支护体系。利用超前断顶卸压技术将巷旁顶板由传递岩梁结构向短悬臂梁结构转变,大大降低巷旁支护阻力,与钢管混凝土墩柱的高强巷旁支护相结合,特别适用于采空区下的沿空留巷工程。通过在新查庄煤矿91006综采工作面试验应用表明,留巷取得了较好的效果,巷道表面整体变形量较小,满足工作面回采期间的要求。 展开更多

关键词 采空区 极近距离煤层 沿空留巷 巷旁支护 钢管混凝土墩柱

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长壁膏体充填开采覆岩运移特征及矿压显现规律研究 被引量：4

6

作者 陈洋 李长青 +3 位作者 张沿 张丽丽 苏苗苗 栾博宇 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期737-746,共10页

以古城煤矿1123充填工作面为研究对象,运用地质雷达、多点位移计、微震监测等方法研究深井长壁膏体充填开采覆岩运移特征及矿压显现规律。结果表明:(1)工作面超前采动影响距离为33~37 m,进风巷煤柱侧超前采动影响距离增至50 m,回风巷断... 以古城煤矿1123充填工作面为研究对象,运用地质雷达、多点位移计、微震监测等方法研究深井长壁膏体充填开采覆岩运移特征及矿压显现规律。结果表明:(1)工作面超前采动影响距离为33~37 m,进风巷煤柱侧超前采动影响距离增至50 m,回风巷断层影响区超前采动影响距离呈现增长趋势;(2)充填工作面微震事件分布呈非对称、低能量、纵向发育高度小、底板集中、顶板分散等特征,以小能量事件居多;(3)充填工作面顶板以变形下沉为主,未发生大范围的破坏,说明充填开采可降低上覆岩层的运移模式和强度;(4)充填工作面推进到165.6 m时,地表未发生明显的沉降现象,表明充填开采对地表沉降具有较好抑制作用。 展开更多

关键词 膏体充填开采 矿压显现规律 覆岩运移特征 超前支承压力

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基于防冲的孤岛工作面分类及应用研究 被引量：6

7

作者 杨伟利 魏全德 +2 位作者 曲效成 刘维信 张假妮 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期107-113,共7页

针对目前煤矿孤岛工作面冲击地压类型复杂且治理缺乏针对性的问题,提出了"分类防治"的思路,围绕导致孤岛工作面冲击的高应力这一本质原因,并综合考虑覆岩运动、地质构造、开采、空间等因素,基于防冲对孤岛工作面进行分类;将... 针对目前煤矿孤岛工作面冲击地压类型复杂且治理缺乏针对性的问题,提出了"分类防治"的思路,围绕导致孤岛工作面冲击的高应力这一本质原因,并综合考虑覆岩运动、地质构造、开采、空间等因素,基于防冲对孤岛工作面进行分类;将孤岛工作面分为充分采动、非充分采动、充分-非充分采动、立体、"隐性"和复合型6种类型;将该分类方法应用于孤岛工作面采前冲击危险性评估,并根据评估结果对孤岛工作面冲击地压实施分类防治。研究结果表明:该分类方法可有效控制孤岛工作面冲击地压灾害。 展开更多

关键词 防冲 孤岛工作面 分类 高集中应力

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放顶煤工作面立体自燃带动态变化特性研究 被引量：2

8

作者 赵文彬 刘方顺 +3 位作者 石新岩 刘辉 王忠密 李振武 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期65-74,共10页

为探究采空区自燃带动态分布特征,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,研究空隙、裂隙结构及氧化速率改变对采空区漏风及氧气体积分数分布特征的影响,揭示综采放顶煤自燃带由采空区后部向工作面顶煤动态变化特性。结果表明:... 为探究采空区自燃带动态分布特征,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,研究空隙、裂隙结构及氧化速率改变对采空区漏风及氧气体积分数分布特征的影响,揭示综采放顶煤自燃带由采空区后部向工作面顶煤动态变化特性。结果表明:受采动应力及上覆岩层垮落滞后影响,顶煤裂隙及采空区空隙结构随暴露时间延长发生改变;支架后方中上部伞檐空场形成自由扩散漏风;随冒落煤岩体暴露时间增加,耗氧速率增大,顶煤裂隙结构发育,采空区垮落空间上移,中下部内部空隙结构下降,导致自燃带范围由采空区后部向综采支架顶煤范围扩展。 展开更多

关键词 综采放顶煤 立体自燃带 煤体裂隙 耗氧速率 动态变化特性

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工作面掘采时期邻近采空区动态漏风规律研究 被引量：8

9

作者 赵文彬 芦继宇 +2 位作者 李振武 李福存 王胜利 《煤炭工程》 北大核心 2019年第9期136-141,共6页

为了探究工作面巷道掘进与回采时期邻近采空区动态漏风规律,基于风阻定律,建立漏风模型,并结合现场实测研究邻近采空区回风风路两端风压差ΔH及通道漏风风阻R对漏风的影响。研究表明随温度升高大气压力下降加之掘采变化造成通风系统由... 为了探究工作面巷道掘进与回采时期邻近采空区动态漏风规律,基于风阻定律,建立漏风模型,并结合现场实测研究邻近采空区回风风路两端风压差ΔH及通道漏风风阻R对漏风的影响。研究表明随温度升高大气压力下降加之掘采变化造成通风系统由局部正压通风变为全负压通风,邻近采空区工作面回风侧压力骤降,最大为1303Pa;3月份掘进时期内外压差变化范围小于9月份回采时期,4号测点内外压差值变化范围由掘进时期-2~14Pa变为回采时期-24~11Pa,该规律反映出回采时期漏风较大的特点;区域空间变化,回采时期4号测点内外压差整体高于5号测点,表明5号测点采空区内部与外部联通较好,风流交换频繁。SPSS相关性分析表明,受时空变化影响采空区内外巷道压力间的显著相关性与实际漏风状况较为吻合。研究对于了解工作面邻近采空区漏风规律,指导工作面防灭火具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 采空区 动态漏风 风压差 风阻 大气压

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绞车变频调速尖峰电压吸收装置设计 被引量：2

10

作者 吕凤新 杜朋 +1 位作者 苏良成 于月森 《工矿自动化》 北大核心 2015年第2期25-28,共4页

为了减少电动机接线端尖峰电压对电动机对地绝缘的影响,保证变频绞车安全稳定运行,基于均匀传输线过电压模型及吸收电路原理,设计了绞车变频调速尖峰电压吸收装置。该装置采用电容充放电原理,可以有效降低电动机端尖峰电压,防止电动机... 为了减少电动机接线端尖峰电压对电动机对地绝缘的影响,保证变频绞车安全稳定运行,基于均匀传输线过电压模型及吸收电路原理,设计了绞车变频调速尖峰电压吸收装置。该装置采用电容充放电原理,可以有效降低电动机端尖峰电压,防止电动机绝缘击穿。试验结果表明,该装置减小了变频器输出电压变化率,降低了电动机接线端瞬时峰值,峰值由2 820V降到2 330V,输出尖峰电压得到有效治理。 展开更多

关键词 绞车 变频器 尖峰电压 谐波吸收

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大孤岛工作面区域性剪切破坏冲击机理研究 被引量：2

11

作者 王玉霄 姜福兴 +2 位作者 王永宝 刘维信 方婷 《金属矿山》 CAS 北大核心 2017年第10期183-186,共4页

孤岛工作面由于受到两侧采空区侧向支承压力的共同影响,冲击危险性高于普通工作面,因此极易引发整体失稳冲击。虽然采用大孤岛工作面开采可以有效避免该类冲击的发生,但仍然存在局部冲击危险。为了研究大孤岛工作面的局部冲击特性,通过... 孤岛工作面由于受到两侧采空区侧向支承压力的共同影响,冲击危险性高于普通工作面,因此极易引发整体失稳冲击。虽然采用大孤岛工作面开采可以有效避免该类冲击的发生,但仍然存在局部冲击危险。为了研究大孤岛工作面的局部冲击特性,通过建立力学模型分析煤体内部的三向应力状态,由微元煤体的剪切破坏进一步推导得出区域煤体的剪切破坏准则,并提出大孤岛工作面区域性剪切破坏冲击的判据。该研究结果为大孤岛工作面开采提供了理论依据。 展开更多

关键词 孤岛工作面 三向应力 剪应力 区域性剪切破坏

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多排孔微差松动挤压爆破陷落柱技术研究 被引量：10

12

作者 刘维信 王劲翔 +3 位作者 王其杰 孟庆新 平立芬 王士礼 《煤炭工程》 北大核心 2020年第10期61-65,共5页

针对综采工作面推采中遇到断层或陷落柱阻碍工作面正常推采的问题,结合王楼煤矿工程地质和破岩要求,从改善爆破效果和提高工作面推进效率入手,分析爆破方案设计中的布孔方式、爆破参数、起爆方式等影响因素;基于岩石爆破理论,结合过断... 针对综采工作面推采中遇到断层或陷落柱阻碍工作面正常推采的问题,结合王楼煤矿工程地质和破岩要求,从改善爆破效果和提高工作面推进效率入手,分析爆破方案设计中的布孔方式、爆破参数、起爆方式等影响因素;基于岩石爆破理论,结合过断层和陷落柱的工程特点,针对性设计孔深、炮孔间距、装药量、钻孔角度,形成了完整的爆破参数选取及计算方法。以王楼煤矿27305综采工作面过陷落柱为背景,设计了具体的爆破方案,并计算了各项爆破参数,改进了爆破工艺;针对钻孔角度借助经验选取主观性过大的问题,开展不同钻孔角度的现场爆破试验,对比分析各组爆破后的矸石抛掷距离、爆破进尺等数据,验证了钻孔角度设计为80°的合理性。实践证明,该爆破技术能较好地破碎岩石,节约了截齿,实现了工作面正常推采。 展开更多

关键词 陷落柱 松动挤压爆破 参数选取

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基于统计学原理的锚杆破坏特征分析与巷道修复技术 被引量：2

13

作者 张信 刘春峰 +2 位作者 许亚栋 王成功 李杨杨 《中国煤炭》 2020年第12期117-122,共6页

针对王楼煤矿二采区胶带下山软岩巷道多次修复仍难以维护的问题,通过收集巷道断裂锚杆,基于统计学原理对锚杆断裂位置及断口特征进行统计分析,结合巷道钻孔窥视结果,通过极限平衡方程计算得出巷道围岩塑性区范围,据此进一步分析了巷道... 针对王楼煤矿二采区胶带下山软岩巷道多次修复仍难以维护的问题,通过收集巷道断裂锚杆,基于统计学原理对锚杆断裂位置及断口特征进行统计分析,结合巷道钻孔窥视结果,通过极限平衡方程计算得出巷道围岩塑性区范围,据此进一步分析了巷道围岩运动规律。结果表明:顶煤与顶板分界面附近处煤体破裂严重,其中失效锚杆具有剪切裂纹且发生在拱部的概率约为74.4%,表明拱部受力锚杆以剪切断裂为主,因此,提高顶板处锚杆的抗剪能力是此次返修的关键;巷道表面向内57~1329 mm范围内为巷道围岩的主要相对运动区域,并且在距离巷道表面693 mm处围岩相对运动最为剧烈,这为巷道修复支护参数研究提供了有效依据,并以此制定了现场支护方案。现场应用表明,巷道两帮及顶板变形量均控制在50 mm以内,该方法能有效控制巷道围岩变形,保证了巷道围岩的长期稳定。 展开更多

关键词 统计学原理 锚杆断裂 破坏特征 巷道修复 极限平衡方程 围岩运动规律 巷道支护参数 塑性区

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深部中厚煤层工作面矸石充填技术理论研究 被引量：2

14

作者 孙宁 王其杰 +1 位作者 许振鲁 庄文涛 《中国煤炭》 2019年第7期106-110,共5页

以王楼煤矿三采区13313充填工作面为研究背景,通过对三采区地质采矿条件的分析,根据地表村庄和建筑物分布状况,依据煤层开采地表移动变形规律,对工作面充填开采引起的地表沉陷影响进行了预测与分析.提出了工作面充填开采设计方案,采用... 以王楼煤矿三采区13313充填工作面为研究背景,通过对三采区地质采矿条件的分析,根据地表村庄和建筑物分布状况,依据煤层开采地表移动变形规律,对工作面充填开采引起的地表沉陷影响进行了预测与分析.提出了工作面充填开采设计方案,采用矸石充填的开采方法,以达到经济、合理、安全地采出建筑物下煤炭资源的目的. 展开更多

关键词 充填工作面 变形规律 地表沉陷

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