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不同变异系数煤层应力场与瓦斯场规律的数值模拟研究
被引量:
2
1
作者
王峰
刘强
+5 位作者
邱黎明
刘勇
徐九洲
郭明功
马涛
张国雷
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2024年第2期268-278,共11页
为揭示煤层厚度变化对煤层突出危险性的影响,建立了煤层变形场和瓦斯场耦合模型,并基于高斯分布建立了不同煤层变异系数的煤层模型,揭示了不同变异系数下的煤层应力场和瓦斯场分布规律。结果表明:稳定煤层与非稳定煤层应力场差别显著,...
为揭示煤层厚度变化对煤层突出危险性的影响,建立了煤层变形场和瓦斯场耦合模型,并基于高斯分布建立了不同煤层变异系数的煤层模型,揭示了不同变异系数下的煤层应力场和瓦斯场分布规律。结果表明:稳定煤层与非稳定煤层应力场差别显著,非稳定煤层在煤层较薄处产生了应力集中现象,向厚煤层区域掘进时呈线性减小;煤层较厚处稳定煤层的应力大于非稳定煤层,且随着煤层变异系数的增加进一步减小;不同变异系数煤层随着变异系数的增加应力逐渐增加,主应力的增长速率随着掘进距离的增加逐渐增加;煤层厚度变化导致了煤层受到顶板的水平应力作用,在煤层较薄处,顶板水平应力指向煤层,导致煤层较薄处产生了应力集中,在煤层较厚处,顶板水平应力背离煤层,导致煤层应力相比较薄处小,且瓦斯浓度大、渗透率小、构造煤发育较多,在扰动下容易发生突出。
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关键词
煤与瓦斯突出
煤层厚度
煤层变异系数
多物理场
瓦斯压力
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职称材料
突出煤层孤岛工作面多场演化规律及瓦斯灾害防治技术
被引量:
7
2
作者
郭欢欢
胡家喻
邱黎明
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2022年第2期227-236,共10页
鉴于突出煤层孤岛工作面开采尚缺乏系统、有效的灾害防治技术,本文以某突出矿井新9100孤岛工作面回采为例,采用数值模拟的方法分析了该工作面开采过程中应力场、位移场、能量场等多场演化规律,深入分析了覆岩运动变化机理,并根据覆岩运...
鉴于突出煤层孤岛工作面开采尚缺乏系统、有效的灾害防治技术,本文以某突出矿井新9100孤岛工作面回采为例,采用数值模拟的方法分析了该工作面开采过程中应力场、位移场、能量场等多场演化规律,深入分析了覆岩运动变化机理,并根据覆岩运动规律深入研究了该孤岛工作面瓦斯迁移规律,提出了上覆岩层瓦斯抽采设计方法。结果表明:该孤岛工作面初期为“C”型覆岩结构,随着新采空区形成“C+C”型覆岩结构,最后形成四面采空的“θ”型孤岛工作面,设计停采线为60 m;裂隙带贯通M_(8)煤层,该煤层瓦斯解吸后进入到本工作面中,在形成新采空区阶段瓦斯含量显著增加;采用高位钻孔对上覆煤岩瓦斯进行瓦斯抽采,且瓦斯浓度随着工作面的推进先增加后减小,距离工作面47~25 m处瓦斯抽采效果最佳。
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关键词
突出煤层
孤岛工作面
应力分布
瓦斯防治
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职称材料
突出薄煤层中间巷掩护掘进消突技术研究
被引量:
2
3
作者
张楠
徐九洲
邱黎明
《工矿自动化》
北大核心
2022年第3期40-46,共7页
为了解决薄煤层煤与瓦斯突出防治困难的问题,分析了薄煤层中有效抽采区域分布特征:由于受薄煤层厚度的限制,瓦斯抽采有效区域在垂直方向的扩展受阻,更倾向于在水平方向延伸,导致水平方向的有效抽采半径远大于煤层厚度,有效抽采区域呈椭...
为了解决薄煤层煤与瓦斯突出防治困难的问题,分析了薄煤层中有效抽采区域分布特征:由于受薄煤层厚度的限制,瓦斯抽采有效区域在垂直方向的扩展受阻,更倾向于在水平方向延伸,导致水平方向的有效抽采半径远大于煤层厚度,有效抽采区域呈椭圆形分布,瓦斯渗流场主要集中在煤层走向和倾向上。根据该特征,指出基于本煤层抽采方式的中间巷掩护掘进消突技术能使抽采区域连成一片,更适用于薄煤层瓦斯抽采。分析了将中间巷掩护掘进消突技术应用于薄煤层中进行分块消突的优势和技术原理:采用沿空留巷技术将上一工作面的回风巷作为下一工作面的进风巷;在进风巷向前施工瓦斯抽采钻孔,抽采范围覆盖并超前预定的中间巷20 m以上,通过瓦斯抽采消除中间巷的突出危险性;掘进中间巷;在中间巷向回风巷预定位置施工瓦斯抽采钻孔,抽采范围覆盖并超前预定的回风巷20 m以上,通过瓦斯抽采消除中间巷的突出危险性;最后对回风巷进行掘进,形成回采工作面。以某矿9305工作面薄煤层为研究对象进行数值模拟,结果表明:在抽采时间为10 d和30 d之间,有效抽采半径的增加幅度最大,随着抽采时间增加,有效抽采范围的增加幅度逐渐减小;钻孔间距为3 m时,两钻孔之间的有效抽采半径几乎相切,抽采效果最佳,抽采压力基本可以使大部分煤层瓦斯有效扩散、解析、被动抽采;对中间巷的瓦斯抽采有效降低了回风巷和递进中间巷区域之间的瓦斯压力。现场实测结果表明:9305工作面突出煤层中间巷掩护掘进的最优抽采钻孔间距为3 m,孔径为94 mm,有效抽采直径不超过5 m,钻孔深度为107 m;中间巷掩护掘进消突技术使得薄煤层瓦斯体积分数下降约70%,消突效果显著。
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关键词
薄煤层
煤与瓦斯突出
瓦斯抽采
消突
中间巷掩护掘进
有效抽采区域
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职称材料
矿井污废水在线监控系统设计与应用
被引量:
2
4
作者
张小莉
闫浩东
《能源与环保》
2020年第2期98-101,共4页
针对矿井污废水处理不达标造成环境污染及水资源大量浪费等问题,根据环保部门要求及矿井实际情况,为提升矿井污水处理能力、加强矿井污废水处理工作的管理能力,安顺煤矿新设计建设了矿井污废水在线自动监控系统,该系统能够自动计量污水...
针对矿井污废水处理不达标造成环境污染及水资源大量浪费等问题,根据环保部门要求及矿井实际情况,为提升矿井污水处理能力、加强矿井污废水处理工作的管理能力,安顺煤矿新设计建设了矿井污废水在线自动监控系统,该系统能够自动计量污水排放量,自动完成CDD、pH值、悬浮物、氨氮、流量等参数的在线监测,自动完成联网传输和分析处理,其性能达到国家对污染源治理设施监控系统的技术要求。研究表明,该系统运行稳定可靠,实现了矿井水水质的实时监测,确保了矿井污废水达标排放,有效实现了矿井的节能减排,为矿井水处理系统的正规化运转提供了重要参考依据。
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关键词
矿井污废水
在线自动监控系统
实时监测
达标排放
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职称材料
题名
不同变异系数煤层应力场与瓦斯场规律的数值模拟研究
被引量:
2
1
作者
王峰
刘强
邱黎明
刘勇
徐九洲
郭明功
马涛
张国雷
机构
永贵能源开发有限责任公司西秀分公司
北京科技大学土木与资源工程学院
河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地
平顶山天安煤业股份
有限
公司
出处
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2024年第2期268-278,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFC3009005)
2023年度贵州省科技支撑计划项目(黔科合支撑[2023]一般380)。
文摘
为揭示煤层厚度变化对煤层突出危险性的影响,建立了煤层变形场和瓦斯场耦合模型,并基于高斯分布建立了不同煤层变异系数的煤层模型,揭示了不同变异系数下的煤层应力场和瓦斯场分布规律。结果表明:稳定煤层与非稳定煤层应力场差别显著,非稳定煤层在煤层较薄处产生了应力集中现象,向厚煤层区域掘进时呈线性减小;煤层较厚处稳定煤层的应力大于非稳定煤层,且随着煤层变异系数的增加进一步减小;不同变异系数煤层随着变异系数的增加应力逐渐增加,主应力的增长速率随着掘进距离的增加逐渐增加;煤层厚度变化导致了煤层受到顶板的水平应力作用,在煤层较薄处,顶板水平应力指向煤层,导致煤层较薄处产生了应力集中,在煤层较厚处,顶板水平应力背离煤层,导致煤层应力相比较薄处小,且瓦斯浓度大、渗透率小、构造煤发育较多,在扰动下容易发生突出。
关键词
煤与瓦斯突出
煤层厚度
煤层变异系数
多物理场
瓦斯压力
Keywords
coal and gas outburst
coal seam thickness
coefficient of coal seam variation:multiphysical field
gas pressure
分类号
TD73 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
突出煤层孤岛工作面多场演化规律及瓦斯灾害防治技术
被引量:
7
2
作者
郭欢欢
胡家喻
邱黎明
机构
永贵能源开发有限责任公司西秀分公司
北京科技大学土木与资源工程学院
出处
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2022年第2期227-236,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52004016)
山东省重大科技创新工程项目(2019SDZY02)
2021年度贵州省科技支撑计划项目(黔科合支撑〔2021〕515)。
文摘
鉴于突出煤层孤岛工作面开采尚缺乏系统、有效的灾害防治技术,本文以某突出矿井新9100孤岛工作面回采为例,采用数值模拟的方法分析了该工作面开采过程中应力场、位移场、能量场等多场演化规律,深入分析了覆岩运动变化机理,并根据覆岩运动规律深入研究了该孤岛工作面瓦斯迁移规律,提出了上覆岩层瓦斯抽采设计方法。结果表明:该孤岛工作面初期为“C”型覆岩结构,随着新采空区形成“C+C”型覆岩结构,最后形成四面采空的“θ”型孤岛工作面,设计停采线为60 m;裂隙带贯通M_(8)煤层,该煤层瓦斯解吸后进入到本工作面中,在形成新采空区阶段瓦斯含量显著增加;采用高位钻孔对上覆煤岩瓦斯进行瓦斯抽采,且瓦斯浓度随着工作面的推进先增加后减小,距离工作面47~25 m处瓦斯抽采效果最佳。
关键词
突出煤层
孤岛工作面
应力分布
瓦斯防治
Keywords
outburst coal seam
isolated working face
stress distribution
gas prevention and control
分类号
TD214 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
突出薄煤层中间巷掩护掘进消突技术研究
被引量:
2
3
作者
张楠
徐九洲
邱黎明
机构
永贵能源开发有限责任公司西秀分公司
北京科技大学土木与资源工程学院
出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第3期40-46,共7页
基金
国家自然科学基金项目(52004016)
2021年度贵州省科技支撑计划项目(黔科合支撑〔2021〕515)
山东省重大科技创新工程项目(2019SDZY02)。
文摘
为了解决薄煤层煤与瓦斯突出防治困难的问题,分析了薄煤层中有效抽采区域分布特征:由于受薄煤层厚度的限制,瓦斯抽采有效区域在垂直方向的扩展受阻,更倾向于在水平方向延伸,导致水平方向的有效抽采半径远大于煤层厚度,有效抽采区域呈椭圆形分布,瓦斯渗流场主要集中在煤层走向和倾向上。根据该特征,指出基于本煤层抽采方式的中间巷掩护掘进消突技术能使抽采区域连成一片,更适用于薄煤层瓦斯抽采。分析了将中间巷掩护掘进消突技术应用于薄煤层中进行分块消突的优势和技术原理:采用沿空留巷技术将上一工作面的回风巷作为下一工作面的进风巷;在进风巷向前施工瓦斯抽采钻孔,抽采范围覆盖并超前预定的中间巷20 m以上,通过瓦斯抽采消除中间巷的突出危险性;掘进中间巷;在中间巷向回风巷预定位置施工瓦斯抽采钻孔,抽采范围覆盖并超前预定的回风巷20 m以上,通过瓦斯抽采消除中间巷的突出危险性;最后对回风巷进行掘进,形成回采工作面。以某矿9305工作面薄煤层为研究对象进行数值模拟,结果表明:在抽采时间为10 d和30 d之间,有效抽采半径的增加幅度最大,随着抽采时间增加,有效抽采范围的增加幅度逐渐减小;钻孔间距为3 m时,两钻孔之间的有效抽采半径几乎相切,抽采效果最佳,抽采压力基本可以使大部分煤层瓦斯有效扩散、解析、被动抽采;对中间巷的瓦斯抽采有效降低了回风巷和递进中间巷区域之间的瓦斯压力。现场实测结果表明:9305工作面突出煤层中间巷掩护掘进的最优抽采钻孔间距为3 m,孔径为94 mm,有效抽采直径不超过5 m,钻孔深度为107 m;中间巷掩护掘进消突技术使得薄煤层瓦斯体积分数下降约70%,消突效果显著。
关键词
薄煤层
煤与瓦斯突出
瓦斯抽采
消突
中间巷掩护掘进
有效抽采区域
Keywords
thin coal seam
coal and gas outburst
gas extraction
outburst elimination
shield tunneling in middle roadway
effective extraction area
分类号
TD713 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
矿井污废水在线监控系统设计与应用
被引量:
2
4
作者
张小莉
闫浩东
机构
永贵能源开发有限责任公司西秀分公司
安顺煤矿
出处
《能源与环保》
2020年第2期98-101,共4页
文摘
针对矿井污废水处理不达标造成环境污染及水资源大量浪费等问题,根据环保部门要求及矿井实际情况,为提升矿井污水处理能力、加强矿井污废水处理工作的管理能力,安顺煤矿新设计建设了矿井污废水在线自动监控系统,该系统能够自动计量污水排放量,自动完成CDD、pH值、悬浮物、氨氮、流量等参数的在线监测,自动完成联网传输和分析处理,其性能达到国家对污染源治理设施监控系统的技术要求。研究表明,该系统运行稳定可靠,实现了矿井水水质的实时监测,确保了矿井污废水达标排放,有效实现了矿井的节能减排,为矿井水处理系统的正规化运转提供了重要参考依据。
关键词
矿井污废水
在线自动监控系统
实时监测
达标排放
Keywords
mine wastewater
online automatic monitoring system
real-time monitoring
standard discharge
分类号
TP274 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同变异系数煤层应力场与瓦斯场规律的数值模拟研究
王峰
刘强
邱黎明
刘勇
徐九洲
郭明功
马涛
张国雷
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2024
2
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职称材料
2
突出煤层孤岛工作面多场演化规律及瓦斯灾害防治技术
郭欢欢
胡家喻
邱黎明
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2022
7
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职称材料
3
突出薄煤层中间巷掩护掘进消突技术研究
张楠
徐九洲
邱黎明
《工矿自动化》
北大核心
2022
2
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职称材料
4
矿井污废水在线监控系统设计与应用
张小莉
闫浩东
《能源与环保》
2020
2
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职称材料
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