内蒙古能源某矿灭火技术现状及探究 被引量：4

1

作者 吕继恒 李鹏 赵衍广 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期53-56,共4页

矿井五大灾害包含瓦斯、煤尘、水、火和顶板灾害,五大灾害各有各的危害影响。自然火灾作为其中的一项影响的范围和力度也是很大的,如果在矿井生产中因操作不当导致火灾会损坏矿井煤炭资源和相关生产设施,甚至会引发瓦斯泄漏、煤尘爆炸... 矿井五大灾害包含瓦斯、煤尘、水、火和顶板灾害,五大灾害各有各的危害影响。自然火灾作为其中的一项影响的范围和力度也是很大的,如果在矿井生产中因操作不当导致火灾会损坏矿井煤炭资源和相关生产设施,甚至会引发瓦斯泄漏、煤尘爆炸、顶板等其他灾害,直接关系着社会和企业的发展。所以减少矿井火灾事故发生频率的方法就是探索发生火灾的原因并设立相关的预防和灭火举措。鉴于此,为了有效防治煤层自然发火,基于煤炭自燃的原理和防治技术,对鄂托克前旗长城五号矿业有限公司开采煤层自燃倾向性与自燃特性进行研究,摸清了鄂托克前旗长城五号矿业有限公司开采煤层3、5、9号煤层自燃气体产物规律、自燃氧化热力学特性及其规律、自然发火标志性气体及其临界值,分析了鄂托克前旗长城五号矿业有限公司自燃发火危险区和预防矿井煤炭自燃的重点,阐述了鄂托克前旗长城五号矿业有限公司防灭火技术现状,对防灭火技术存在的问题进行了剖析,结合国内外目前常用的防灭火技术,针对鄂托克前旗长城五号矿业有限公司防灭火实际情况,分析探究适合鄂托克前旗长城五号矿业有限公司的防灭火技术,进一步完善矿井防灭火系统,提升矿井防灭火能力。 展开更多

关键词 自然发火 自燃特性 防灭火技术 防灭火现状

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大倾角大采高软弱顶底板工作面分区矿压规律研究 被引量：3

2

作者 房万伟 李鹏杰 +4 位作者 李明鑫 赵瑞 时套套 孙强 姬长兴 《中国矿业》 北大核心 2024年第4期182-191,共10页

为研究内蒙古长城二矿大倾角大采高软弱顶底板复杂开采地质条件下,1305S工作面正常区、过渡区、卸压区的矿压显现规律及特征,建立了倾斜煤层采空区冒落矸石滑移充填数值模拟模型,采用数值模拟和现场实测相结合的研究方法进行研究。研究... 为研究内蒙古长城二矿大倾角大采高软弱顶底板复杂开采地质条件下,1305S工作面正常区、过渡区、卸压区的矿压显现规律及特征,建立了倾斜煤层采空区冒落矸石滑移充填数值模拟模型,采用数值模拟和现场实测相结合的研究方法进行研究。研究结果表明:沿倾斜方向,1305S工作面中上部所受垂直应力呈现出过渡区>正常区>卸压区的特点,工作面下部呈现出卸压区>过渡区>正常区的特点;1305S工作面推进过程中,平均周期来压步距为13.3 m,周期来压时支架工作阻力在26.75~33.05 MPa之间,沿工作面倾斜方向顶板所受垂直应力总体呈现出工作面上部>中部>下部的特点;巷道工作面一侧的边帮变形量较大。现场实测结果表明,回风巷顶板监测最大移进量为860.18 mm,运输巷顶板监测最大移进量为367.84 mm,两巷围岩移进量呈现出回风巷>运输巷的特点。 展开更多

关键词 大倾角煤层 大采高开采 岩块滑移充填 分区矿压规律 复合煤层

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深部多层坚硬顶板动−静载耦合致灾机制与监测

3

作者 付兴 李英豪 +4 位作者 张宏伟 荣海 宋健康 杨振华 王玉柱 《工矿自动化》 北大核心 2025年第10期131-141,150,共12页

因地质赋存、采掘布局等存在差异,冲击地压机制需要结合矿井和工作面的具体条件进行针对性研究。以河南大有能源股份有限公司耿村煤矿12240工作面为研究对象,从微震能量事件、工作面前方动静载能量叠加致灾和坚硬顶板应力在线监测的角... 因地质赋存、采掘布局等存在差异,冲击地压机制需要结合矿井和工作面的具体条件进行针对性研究。以河南大有能源股份有限公司耿村煤矿12240工作面为研究对象,从微震能量事件、工作面前方动静载能量叠加致灾和坚硬顶板应力在线监测的角度确定了上覆坚硬顶板对工作面冲击地压的影响。通过微震能量事件分布特征确定了坚硬顶板失稳活动的时空规律;建立了充分采动条件下工作面超前支承压力力学模型,提出了基于能量叠加原理的动静载耦合分析方法,计算了上覆各坚硬岩层破断传递至工作面的能量叠加;建立了坚硬岩层活动在线监测方案,通过锚索监测数据,定量揭示了工作面开采过程中煤岩体应力动态演化规律。研究结果表明:低位坚硬岩层、中位坚硬岩层1和中位坚硬岩层2协同破断传递至工作面的叠加能量达1.22×10^(4)J,显著超过耿村煤矿冲击地压临界能量;锚索监测数据显示,测点在距开切眼132~143 m区间出现显著应力增幅异常,该异常区与微震能量事件时空演化具有高度相关性,确定为冲击地压产生的主要诱因;基于锚索应力动态响应特征,将工作面推进过程中前方煤岩体活动特征划分为缓慢影响阶段、显著影响阶段和影响急速下降阶段3个典型阶段。 展开更多

关键词 冲击地压 多层坚硬顶板 动静载耦合 微震能量事件 深部开采 应力监测

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煤岩斜巷穿层掘进长短锚索协同支护及围岩控制机理研究

4

作者 尹博 王睿 +3 位作者 张连昆 杨俊峰 李先峰 杨瑞宙 《金属矿山》 北大核心 2025年第2期13-23,共11页

为解决浅埋多煤层斜巷穿层掘进过程中软硬复合顶板变形大、易离层、支护难等问题,以淖尔壕煤矿2-3煤辅运斜巷为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的研究方法,通过对比分析无支护和现有支护条件下巷道围岩塑性区及软硬复... 为解决浅埋多煤层斜巷穿层掘进过程中软硬复合顶板变形大、易离层、支护难等问题,以淖尔壕煤矿2-3煤辅运斜巷为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的研究方法,通过对比分析无支护和现有支护条件下巷道围岩塑性区及软硬复合顶板易离层区特征,发现现有支护参数下仍不能有效预防局部冒顶发生,为此提出了长短锚索协同支护优化设计方案。结果表明:煤岩斜巷穿层掘进中,当距离软硬复合顶板较近时,巷道受剪切破坏与张拉破坏共同作用,导致围岩塑性区探入顶板离层区内,极易引发冒顶。另外,按照等长锚索布置时,虽可提高支护效果,但塑性破坏区范围未完全处于锚杆、锚索的锚固范围内,仍存有冒顶事故发生可能。根据斜巷掘进层位与局部冒顶易发区的复合顶板特征将现有支护的等长锚索布置方式变为长、短锚索相间布置后,顶板下沉量进一步减小至40 mm,塑性区范围处于锚杆、锚索支护范围内。长短锚索协同支护优势在于长锚索锚固端若处不稳定岩层,则以短锚索补强,确保始终存在锚固与稳定岩层中的锚索。从而有效控制围岩,防止冒顶事故的发生。结合现场监测分析结果,巷道围岩变形明显减小,稳定性升高,可以有效地提高巷道的稳定性和安全性。研究结果将为巷道围岩稳定性分析及巷道穿层支护设计提供参考依据。 展开更多

关键词 浅埋多煤层 穿层掘进 围岩变形 局部冒顶 协同支护

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上行开采渐变煤柱下沿空巷道分区协同支护技术研究

5

作者 房万伟 郝清旺 +5 位作者 董金法 陈建刚 刘统申 张勇 刘其路 张吉祥 《煤炭工程》 北大核心 2025年第8期42-48,共7页

为解决上行开采渐变煤柱条件下沿空巷道稳定性控制的难题,以榆树井煤矿1206工作面辅运巷为工程背景,采用现场调研、理论分析与现场试验相结合的方法,系统揭示该条件下沿空巷道的变形破坏机理。基于协同支护理论,提出分区协同支护设计方... 为解决上行开采渐变煤柱条件下沿空巷道稳定性控制的难题,以榆树井煤矿1206工作面辅运巷为工程背景,采用现场调研、理论分析与现场试验相结合的方法,系统揭示该条件下沿空巷道的变形破坏机理。基于协同支护理论,提出分区协同支护设计方案,并通过现场试验段巷道变形监测验证其控制效果。研究结果表明:1206辅运巷大变形破坏的主要诱因包括围岩力学性质劣化、遇水软化、工程应力扰动及煤柱渐进变窄等;通过弹塑性理论计算,确定该沿空巷道保护煤柱最小宽度为15 m,并据此将巷道划分为强影响区、中影响区与弱影响区,针对性地形成各分区控制对策并开展现场应用;监测数据显示,新技术应用后巷道围岩累计变形量平均降低30%以上,有效遏制了上行开采渐变煤柱条件下沿空巷道的围岩大变形。 展开更多

关键词 上行开采 渐变煤柱 沿空巷道 分区支护 围岩大变形 弹塑性理论

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循环加卸载下高含水率煤样渗透率演化规律及微观机理研究

6

作者 董凤宝 《煤炭工程》 北大核心 2025年第8期153-160,共8页

针对煤矿开采中煤柱因反复加卸载失稳而诱发的突水灾害问题,以长城一矿煤样为研究对象,通过不同围压下的循环加卸载渗透试验,并结合三维裂隙结构模拟,对剪切屈服后煤样在全应力-应变及塑性流动阶段的渗透率演化规律及其微观机理展开研... 针对煤矿开采中煤柱因反复加卸载失稳而诱发的突水灾害问题,以长城一矿煤样为研究对象,通过不同围压下的循环加卸载渗透试验,并结合三维裂隙结构模拟,对剪切屈服后煤样在全应力-应变及塑性流动阶段的渗透率演化规律及其微观机理展开研究。结果表明:(1)在全应力-应变过程中,煤样渗透率随轴向应变呈三阶段演化:弹性阶段因原生裂隙闭合而衰减,弹塑性阶段缓慢恢复至应力峰值时达最大,残余流动阶段则随应变持续增大而降低;(2)循环加卸载下,渗透率演化呈两阶段特征:卸载阶段随轴向应变减小而递增,反向加载阶段则先升后降;同一轴向应变下卸载渗透率低于加载值,形成椭圆滞回曲线,反映煤体内部不可逆损伤累积;(3)围压效应分析表明,随围压增大,煤样渗透率逐渐降低;(4)基于优化的模拟退火算法构建三维裂隙结构模型,发现围压增大导致孔隙压密、连通度降低且迂曲度增大,从微观角度阐明了渗透率的变化机理。 展开更多

关键词 塑性流动 循环加卸载 渗透率 模拟退火算法 三维裂隙重构 突水灾害 围压效应

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TDS智能干选机在煤矿中的研究与应用 被引量：11

7

作者 高嵩 王敏 吴菠 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期57-60,共4页

内蒙古能源某矿位于宁夏回族自治区银川市东南35 km,行政区划分隶属内蒙古自治区鄂托克前旗上海庙镇管辖。未配套建设选煤厂,矿井原煤主要运输至中心选煤厂进行集中分选加工,对于中心选煤厂来说,原煤来料粒度要求小于50 mm,在内蒙古能... 内蒙古能源某矿位于宁夏回族自治区银川市东南35 km,行政区划分隶属内蒙古自治区鄂托克前旗上海庙镇管辖。未配套建设选煤厂,矿井原煤主要运输至中心选煤厂进行集中分选加工,对于中心选煤厂来说,原煤来料粒度要求小于50 mm,在内蒙古能源某矿设置地面生产系统,将原煤粒度控制在50 mm以内,以满足中心选煤厂入料及产品地销的粒度要求。另外,5号煤层质量较好,块原煤可以通过筛分后直接销售。但是开采9号煤层时由于硫分较高,而且矸石含量较高,特别是+50mm块煤中矸石含量更高,通过设置TDS智能排矸系统,可以稳定原煤煤质,改善后续选煤厂主洗系统分选效果,提高精煤产率以及产品销售价格;可以降低块煤破碎机的处理负荷,降低设备故障率。对于稳定生产、提高企业经济效益,意义重大。可以减少长距离输送带运输的负荷,降低生产成本,增加企业经济效益。较采用手选工艺,可以大幅减轻劳动强度,改善作业环境,同时可以做到减人提效的目的。介绍了TDS智能矸选系统的作用意义,从技术报告中阐述了智能矸选系统在新矿内蒙古能源有限责任公司某矿应用的主要特点,在与其他分选系统比较中进一步扩大了其优越性,最后从效益分析中确定了智能矸选系统的推广意义。 展开更多

关键词 TDS智能矸选系统 输送带运输 破碎机 设备故障率

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大倾角倒梯形煤巷新型配套快速掘进技术研究 被引量：10

8

作者 孙立虎 王敏 +1 位作者 于冰冰 高正华 《煤炭工程》 北大核心 2023年第11期49-55,共7页

针对长城五矿1902S回风巷大倾角倒梯形巷道机械施工难度大,施工效率低下的问题,结合巷道地质环境和巷道设计断面,对掘进支护配套装备进行优化改进,形成“大功率综掘机+单轨吊四臂液压锚杆钻车+自移机尾+小型柴油单轨吊+皮带集控”的自... 针对长城五矿1902S回风巷大倾角倒梯形巷道机械施工难度大,施工效率低下的问题,结合巷道地质环境和巷道设计断面,对掘进支护配套装备进行优化改进,形成“大功率综掘机+单轨吊四臂液压锚杆钻车+自移机尾+小型柴油单轨吊+皮带集控”的自动化快速掘进工艺。研究结果表明:智能化设备和自动化工艺的使用大大减少了现场施工人员的数量,同时该工艺有效利用巷道的上部空间,实现掘进机与单轨吊锚杆钻车之间“上下行走,掘支衔接”的协同作业目标。对比于原人工风钻工艺,新型配套快速掘进工艺可以根据顶板状况进行双排距(单排距为0.8 m)和三排距的掘进进尺施工,日进尺从原工艺的7.8 m(双排距三班)提高到15.6 m(三排距4班),新型配套快速掘进工艺现场应用的双排距施工月平均进尺达到368 m,三排距的施工月平均进尺达到392 m,最大提高42.03%。为解决倒梯形(倾斜顶板)等特殊断面形状巷道的快速掘进问题提供重要的参考意义。 展开更多

关键词 大倾角 倒梯形巷道 智能化 快速掘进 掘进工艺

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重介主再选工艺对磁铁矿粉粒度的选择 被引量：3

9

作者 彭阳 方义恩 《洁净煤技术》 CAS 2011年第6期14-16,共3页

从理论上分析了磁铁矿粉粒度组成对介耗的影响,说明磁铁矿粉粒度越细,损失越大,介耗越高。研究了分别使用细粒级磁铁矿粉和中细粒级磁铁矿粉作为重介主再选段加重质时,各物质的带介量和中煤中错配物含量。结果表明:主选段使用中细粒级... 从理论上分析了磁铁矿粉粒度组成对介耗的影响,说明磁铁矿粉粒度越细,损失越大,介耗越高。研究了分别使用细粒级磁铁矿粉和中细粒级磁铁矿粉作为重介主再选段加重质时,各物质的带介量和中煤中错配物含量。结果表明:主选段使用中细粒级质量分数为65%～75%的磁铁矿粉后,物质带介量明显减少,介耗也随之降低;再选段使用中细粒级磁铁矿粉时,错配物含量较高,为了提高数量效率,降低可能偏差,延用细粒级质量分数为80%～90%的磁铁矿粉。与2010年相比,2011年2月—7月,选煤厂单位介耗降低0.38 kg/t,累计节约材料费94.05万元,预计全年节约材料费228万元。 展开更多

关键词 磁铁矿粉 重介 主再选工艺 粒度组成 错配物

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提高TBS精矿品位的方法 被引量：2

10

作者 彭阳 方义恩 《洁净煤技术》 CAS 2012年第2期112-114,共3页

通过分析TBS精矿的粒度组成,发现影响精矿灰分的根本原因是高灰细泥物质含量较高,通过调整反冲水压力,更换分级旋流器底流口,对不同煤质原煤选用不同规格型号的筛孔等措施,以及对粗煤泥处理系统各环节的探索改造,降低精矿中高灰细泥物... 通过分析TBS精矿的粒度组成,发现影响精矿灰分的根本原因是高灰细泥物质含量较高,通过调整反冲水压力,更换分级旋流器底流口,对不同煤质原煤选用不同规格型号的筛孔等措施,以及对粗煤泥处理系统各环节的探索改造,降低精矿中高灰细泥物质的含量,提高了精矿产品的品位,实现了TBS精矿全部掺配到精煤产品,提高了精煤产率,使企业获得更高的经济效益。 展开更多

关键词 粗煤泥 TBS分选机 离心液 灰分

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侏罗系宝塔山砂岩突水风险预测及限制边界疏降技术 被引量：4

11

作者 乔伟 吕玉广 +5 位作者 韩港 刘光尧 吕文斌 冯培超 陈维池 汪祯 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期194-208,共15页

内蒙古上海庙矿区新上海一号煤矿发生国内首次也是目前唯一的侏罗系煤层开采底板宝塔山砂岩突水淹井事故;开展了侏罗系煤层开采底板强富水宝塔山砂岩突水危险性评价方法和防控技术的研究工作。首先,明确了“11·25”事故的突水水源... 内蒙古上海庙矿区新上海一号煤矿发生国内首次也是目前唯一的侏罗系煤层开采底板宝塔山砂岩突水淹井事故;开展了侏罗系煤层开采底板强富水宝塔山砂岩突水危险性评价方法和防控技术的研究工作。首先,明确了“11·25”事故的突水水源为侏罗系延安组下部的宝塔山砂岩含水层,且煤层与底板宝塔山砂岩之间隔水层具有强度低、软化系数小、胶结性差的特点,属地质软岩。其次,以“含水层厚度、含水层富水性、含水层渗透性、含水层水压力及18煤底板隔水层有效厚度”为主要指标建立突水评价体系,将宝塔山砂岩含水层突水危险性分区被划分为安全区(32.21%)、威胁区(37.53%)及危险区(30.26%)三种类型,并通过实例验证了评价模型的准确性。最后,结合底板隔水层工程地质特性,分析采用“断层注浆形成局部限制边界+群孔疏降”的方法防控宝塔山砂岩突水。设定“疏放水开始至1号钻场退出疏放水工作、2号、3号和4号钻场持续进行疏放水工作至3号钻场退出、2号和4号钻场持续进行疏放水工作至模型补排平衡”的疏降方案。依据规范得出注浆后最大帷幕渗透系数为2×10^(-2) m/d,当断层注浆后帷幕渗透系数为2×10^(-2)~2×10^(-8) m/d时,疏放水量为402万~347.8万m^(3),安全区占矿区的比例为43.34%~67.37%。结合注浆成本、疏放水量和安全性,帷幕渗透系数为2×10^(-4) m/d时即可有效保证矿井安全生产和技术经济效益。断层注浆局部限制边界+疏放水联合技可有效防控宝塔山砂岩水害,研究工作对我国西部侏罗纪煤田开发底板水防治具有重要意义和工程实践价值。 展开更多

关键词 宝塔山砂岩 弱胶结隔水层 三维地下水模型 危险性评价 水害防治

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《“三下”开采规范》中安全煤(岩)柱留设问题探讨 被引量：1

12

作者 吕玉广 孙国 +1 位作者 吴宝峰 李硕 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期139-145,共7页

针对《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中安全煤(岩)柱设计以及水压对顶板突水控制作用等问题进行探讨。首先分析了规范的附表4-3表头文字,指出保护层厚度的有关规定仅适用于松散含水层(含地表水体),至于基岩含... 针对《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中安全煤(岩)柱设计以及水压对顶板突水控制作用等问题进行探讨。首先分析了规范的附表4-3表头文字,指出保护层厚度的有关规定仅适用于松散含水层(含地表水体),至于基岩含水层下采煤应如何确定保护层厚度则未明确;进而以泥岩与黏性土层均具有阻水功能为桥梁,推导出基岩含水层下采煤可参照“松散层下黏性土层累计厚度大于采厚”条件执行,遵照“就高不就低原则”,基岩含水层下保护层厚度统一取采厚的4倍为宜;既然规范适用条件为单层采厚不大于3.0 m,则附表4-3中“松散层厚度小于采厚”的规定难以理解,建议删除。其次,基于“保护”一词的科学内涵对“保护层”重新定义,即导水裂缝带顶界面到含水层底界面之间的隔水岩层均具有“保护”功能,应统称为保护层H_(b);进而提出了保护系数B_(s)概念,即保护层厚度与单层采厚的比值;松散含水层下保护系数分区阈值(B_(i)=2、3、4、5、6、7),基岩含层下保护系数分区阈值B_(i)=4,据此对顶板水害风险进行等级划分:突水区(B_(s)≤0)、危险区(0<B_(s)<B_(i))、安全区(B_(s)≥B_(i))。此外,借鉴底板突水系数概念,将单位厚度保护层承受的水头压力称为保护层承压系数(T=P/H_(b)),通过对3种煤水结构条件下承压系数的分析,得出第4系松散含水层、非煤系基岩含水层下采煤可以不考虑水压,煤系基岩含水层下采煤随着开采深度增加、水压随之增大而带来突(涌)水风险。最后,分析了底板含水层顶部存在被泥质物充填隔水带时,《“三下”开采规范》给出的底板防水安全煤(岩)柱表达式(h_(a)≥h_(1)+h_(2)+h_(4))与附图相矛盾,正确的表达式应为h_(a)≥h_(1)+h_(2)-h_(4)。 展开更多

关键词 保护层 保护系数 分区阈值 “三区”划分 承压系数 安全煤(岩)柱

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煤层顶板水害风险保护系数法评价技术研究 被引量：3

13

作者 吕玉广 乔伟 +2 位作者 胡发仑 刘梦楠 吕波 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期180-188,共9页

关于近水体下采煤防水安全煤(岩)柱保护层厚度取采高倍数问题,《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(以下简称《“三下”开采规范》)附表4-3“防水安全煤(岩)柱保护层厚度”仅适用于“松散含水层”下采煤,至于基岩... 关于近水体下采煤防水安全煤(岩)柱保护层厚度取采高倍数问题,《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(以下简称《“三下”开采规范》)附表4-3“防水安全煤(岩)柱保护层厚度”仅适用于“松散含水层”下采煤,至于基岩含水层下采煤以及老空水体下采煤如何确定保护层厚度并未涉及;常用的顶板水害风险评价技术方法评价的主要内容包括富水性评价、导通性评价、充水强度评价,在含水层富水性已知的情况下,评价方法可以进一步简化,仅评价“导通性”即可。基于以上2点,从《“三下”开采规范》出发,试图构建类似于底板突水系数那样简单的判据用于评价顶板水害风险。首先,基于“保护”一词的科学内涵,提出导水裂隙带顶界面至上覆含水层之间的隔水岩层均具有保护功能,应统称为保护层(Hb);基于《“三下”开采规范》中保护层厚度选取采高(A)一定倍数的做法,提出了保护系数(Bs)概念,即保护层厚度与采高的比值(Bs=Hb/A)。其次,基于《“三下”开采规范》附表4-3关于防隔水煤(岩)柱保护层厚度取值的规定,提出松散含水层下采煤的保护系数分区阈值Bi=(0,2、3、4、5、6、7);煤系地层一般为砂、泥岩互层型沉积建造,其中泥岩具有阻水功能(相当于松散层下的黏性土层),且泥岩总厚度一般大于累计采厚,故基岩含水层下保护层厚度可参照《“三下”开采规范》附表4-3“松散层底部黏性土层厚度大于累计采厚”的条件并按最大值选取,即4A,遂提出评价基岩含层的保护系数分区阈值Bi=(0,4)。根据保护系数和分区阈值,可将评价区划分为突水区(Bs≤0)、危险区(0<Bs<Bi)、安全区(Bs≥Bi)。当煤层上方有多层含水层时,应分别进行评价。最后,举例说明应用保护系数评价顶板水害风险的过程和方法,指出当含水层富水性为中等及以上时,“突水区”“危险区”的内涵侧重于安全性,通常作为防水安全煤柱留设;当含水层富水性弱或疏放经济时,“突水区”“危险区”主要用于指导疏干工程设计。 展开更多

关键词 顶板水害 风险评价 保护系数 分区阈值 “三区”划分

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倒梯形巷道顶板全长锚索联合支护技术研究 被引量：1

14

作者 孙立虎 王雁冰 +1 位作者 王敏 于冰冰 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第6期14-22,共9页

针对长城五矿1902S回风巷倒梯形煤巷的高地应力产生的围岩稳定性差,支护体失效的问题,在实地调研施工现场后,结合FLAC3D数值模拟分析原方案的支护失效体制,并提出“全长锚固锚索+组合支撑钢墩柱+W型钢带+钢筋锚网+钢带”的联合支护技术... 针对长城五矿1902S回风巷倒梯形煤巷的高地应力产生的围岩稳定性差,支护体失效的问题,在实地调研施工现场后,结合FLAC3D数值模拟分析原方案的支护失效体制,并提出“全长锚固锚索+组合支撑钢墩柱+W型钢带+钢筋锚网+钢带”的联合支护技术,从顶板围岩的变形量和帮部相对移近量两方面来分析矿压显现规律。结论如下:原方案锚杆锚索的组合支护体应力偏分布,不能解决倾斜顶板帮角处出现的应力集中现象,全长锚索支护对应顶板离层和应力集中位置,并采用支撑钢墩柱对顶帮角处进行补强支护,矿压监测数据显示,该技术明显改善了顶板的围岩稳定性,有效地减轻了帮部的压力和变形,锚索的承拉效果明显强于锚杆,为解决不规则巷道的顶板支护提供了重要的实践经验。 展开更多

关键词 倒梯形 高地应力 全长锚固锚索 数值模拟 矿压显现规律

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极薄煤层综采工作面智能充填系统设计与应用 被引量：5

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作者 张兆海 《工矿自动化》 北大核心 2021年第12期114-120,共7页

目前通常采用原矸、风动泵送等充填技术对极薄煤层采空区进行充填,充填系统设计功能较为单一,缺乏多系统之间的联动,无法实现矸石的智能分选与工作面连续充填。针对上述问题,以内蒙古鄂尔多斯市新矿集团长城煤矿1901N综采工作面为研究背... 目前通常采用原矸、风动泵送等充填技术对极薄煤层采空区进行充填,充填系统设计功能较为单一,缺乏多系统之间的联动,无法实现矸石的智能分选与工作面连续充填。针对上述问题,以内蒙古鄂尔多斯市新矿集团长城煤矿1901N综采工作面为研究背景,设计了极薄煤层综采工作面智能充填系统。该系统包括煤矸智能分离破碎与长距离连续运输系统、连续泵送充填系统,并配套与连续泵送充填系统相适应的充填模板支架。开采后井下的煤矸石首先通过带式输送机运送至煤矸智能分离破碎系统进行分离、破碎与筛选,然后通过管状带式输送机运送至搅拌机混合成充填用混凝土,最后通过高压管路输送至充填口进行充填。通过试验得到了适合长城煤矿极薄煤层综采工作面沿空留巷及架后采空区的充填材料的最佳配比及相应各龄期的抗压强度标准值,确定了以沿空留巷充填为主、架后采空区充填为辅的充填方案。现场实测结果表明:该系统可同时对沿空留巷及架后采空区实施精准充填,提高了充填工效和充填面推进速度,降低了动载对巷道围岩产生的影响,可有效控制巷道变形,充填留巷两帮收敛和顶底板最大移近量分别为133.5、178.2 mm,均在合理控制范围内,满足现场应用需求。 展开更多

关键词 综采工作面 极薄煤层 矸石 煤矸分离 智能充填 沿空留巷充填 架后采空区充填

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泥岩顶板大跨度开切眼围岩控制及支护技术 被引量：5

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作者 张有为 张理生 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第S1期10-12,共3页

针对福城煤矿1302南工作面开切眼跨度大,顶板厚层泥岩破碎范围大、破坏程度严重,巷道维护困难的问题,提出了厚层不稳定泥岩顶板条件下,大跨度开切眼围岩内外承载结构控制原理,形成了高强锚杆、高锚固点及高承载结构的"三高"... 针对福城煤矿1302南工作面开切眼跨度大,顶板厚层泥岩破碎范围大、破坏程度严重,巷道维护困难的问题,提出了厚层不稳定泥岩顶板条件下,大跨度开切眼围岩内外承载结构控制原理,形成了高强锚杆、高锚固点及高承载结构的"三高"支护技术,确定了以高强度长锚杆、加厚W钢带、钢筋网、高预应力长锚索梁及单体支柱的联合支护形式,确定该开切眼采用长3.0 m、单轴抗拉强度600MPa的高强度锚杆,配合6.2 m长锚索配双页加厚W钢带支护顶板。结果表明:支护参数优化后巷道两帮最大移近量400 mm,顶板最大下沉量160 mm,底鼓量50 mm,巷道基本保持稳定。 展开更多

关键词 泥岩顶板 大跨度 承载结构 高强锚杆 高锚固点

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近距离煤层采动及构造对预掘工作面回撤通道的影响 被引量：5

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作者 牛田瑞 陈健 曹峰 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期47-52,共6页

在近距离煤层重复采动条件下,通过研究近断层保护煤柱开采与覆岩结构演化—矿压显现与应力传递—围岩稳定与控制之间的关系,确定合理的超前预掘工作面回撤通道(或者终采线)位置及其安全支护等关键技术参数,保障采煤工作面过断层安全回... 在近距离煤层重复采动条件下,通过研究近断层保护煤柱开采与覆岩结构演化—矿压显现与应力传递—围岩稳定与控制之间的关系,确定合理的超前预掘工作面回撤通道(或者终采线)位置及其安全支护等关键技术参数,保障采煤工作面过断层安全回撤与停采,实现灾害控制和煤炭回收的双重目的。构建多煤层重复采动条件下工作面过断层超前预掘工作面回撤通道(或者终采线位置确定)关键技术与方法,丰富和完善矿山压力理论和开采设计方法,保障工作面安全生产,解决矿井实际生产难题,同时对深部工作面过断层安全、高效开采提供参考。随着国家能源开发和资源配置中心向西部转移,西部矿井生产能力的提升和安全开采的要求进一步提高,西部浅埋或中深近距离多煤层、重复采动矿井,基于西部矿井当前特有的近距离倾斜多煤层(具有弱冲击倾向性)、断层构造、重复采动等"复杂"条件下,进行预掘工作面回撤通道,在国内其他矿井不具有相似条件,相关的预掘工作面回撤通道成功案例不能够直接指导或运用于西部矿井预掘工作面回撤通道/终采线设计,因此,通过理论演技和工程实践,提高工作面回撤通道布置的合理性、降低矿压灾害的风险,从而实现减少损失、增加收益和稳定矿区的综合效益。 展开更多

关键词 近距离煤层 构造影响 覆岩结构演化 围岩稳定与控制

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洗选煤堆自燃特性及危险区域演化判定 被引量：4

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作者 马砺 马武阳 +3 位作者 姚刚 智荣臻 唐耀勇 张波 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第2期228-235,共8页

为研究不同品位煤堆自燃过程的异同,指导洗选煤堆自燃防治,以大浮沉试验筛选出的5种品位长焰煤为研究对象,采用试验和数值模拟相结合的方法,研究煤样自燃特征参数和煤堆堆积过程中的氧浓度场与高温区域演化特征。结果表明:洗选加工使煤... 为研究不同品位煤堆自燃过程的异同,指导洗选煤堆自燃防治,以大浮沉试验筛选出的5种品位长焰煤为研究对象,采用试验和数值模拟相结合的方法,研究煤样自燃特征参数和煤堆堆积过程中的氧浓度场与高温区域演化特征。结果表明:洗选加工使煤自燃危险性增大,随着煤样品位升高,耗氧速率及放热强度增大;煤堆迎风侧上角的低压区使内部风流向上方运移,氧化带处于竖直深度1~3 m的范围;煤堆迎风侧及背风侧各存在一个椭圆状高温区域,最高温度区域随堆放时间推移逐渐由背风侧变为迎风侧;随着煤炭品位提升,升温速率增大,氧化带及高温区域面积减小并向迎风侧迁移约0.8 m,背风侧温度升高20℃;随着风速降低,煤堆堆放40 d时高温区域逐渐由背风侧迁移至迎风侧,风速为0.005 m/s时煤堆内最高温度减小了24℃。较低的环境风速可减小煤炭热值损耗并降低煤堆自燃危险性。 展开更多

关键词 煤自燃 洗选加工 煤堆 温度场 品位

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悬轨翼式液压锚杆钻车优化研究 被引量：2

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作者 郭朝阳 赵远 +1 位作者 王敏 冯锦萍 《煤炭工程》 北大核心 2023年第9期41-46,共6页

为解决长城六矿大倾角倒梯形巷道倾斜顶板支护困难,掘进效率低下的问题,在研究其煤层地质条件及围岩情况的基础上,引入了悬轨翼式液压锚杆钻车,配合悬臂式掘进机进行掘进施工。并依据现场钻车的应用情况进行信息反馈,以数值模拟方式对... 为解决长城六矿大倾角倒梯形巷道倾斜顶板支护困难,掘进效率低下的问题,在研究其煤层地质条件及围岩情况的基础上,引入了悬轨翼式液压锚杆钻车,配合悬臂式掘进机进行掘进施工。并依据现场钻车的应用情况进行信息反馈,以数值模拟方式对钻车临时支护平台进行优化改进。现场应用表明:钻车行走于断面上部空间,与悬臂式掘进机错步施工,临时支护平台很好地契合倾斜顶板,能够完成特殊断面的支护作业;锚杆锚索施工效率提高60%以上,锚杆钻车巷道掘进支护月平均进尺达到350 m。临时支护平台优化改进后,钻车临时支护平台的承压效果更好,极大降低了结构发生应力集中现象的概率,关键部位的结构位移减少了63.72%,对特殊断面形式的支护装备应用及优化具有重要的参考意义。 展开更多

关键词 大倾角 倾斜顶板 悬轨翼式锚杆钻车 临时支护平台

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