题名 液氧相变爆破技术在“半岛状岩体”中的工程应用研究
1
作者
吴健辉 毛庆福 丁宝山 王雁冰 付代睿 张芳平
机构
紫金矿业集团股份有限 公司 汶上义桥煤矿有限责任公司 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院
出处
《金属矿山》
北大核心
2025年第10期140-148,共9页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金项目(编号:2025JCCXLJ01) 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室开放基金资助项目(编号:HNKY2024YB103) 国家自然科学基金铁路基础研究联合基金资助项目(编号:U2468219)。
文摘
针对露天矿山传统炸药爆破污染高、振动危害大及“半岛状岩体”破碎不均等问题,以河北省某石灰岩矿山为工程背景,通过设计液氧相变膨胀爆破系统、优化孔网参数及开展块度分析与振动监测,系统揭示该技术在三面临空的“半岛状岩体”露天矿特殊工况下的破岩规律与环境效应。试验结果表明:液氧爆破通过准静态膨胀压力驱动岩体张拉破坏,形成以直径0.3~1.0 m的中块为主的均匀块度分布,大块率较传统爆破显著降低且无需二次破碎;振动速度峰值均低于1.7 cm/s,垂直方向振动能量因岩体结构差异呈规律性分布,水平方向振动随距离增加快速衰减,验证了其对边坡及周边环境的低扰动特性;技术体系兼具无飞石、粉尘排放减少的环保优势,契合绿色矿山建设需求。研究成果为复杂地质条件下露天矿爆破提供了可复制的技术范式,对推动非炸药破岩技术的工程应用具有指导意义。
关键词
液氧相变爆破 露天矿山 块度分析 振动监测 绿色爆破
Keywords
liquid oxygen phase change blasting open-pit mine fragmentation analysis vibration monitoring green blasting
分类号
TD235
[矿业工程—矿井建设]
题名 基于改进YOLOv11的钢轨缺陷检测实验研究
2
作者
李书莲 高正中 张经龙 尤振环
机构
山东科技大学电气与自动化工程学院 汶上义桥煤矿有限责任公司 黄岛海关
出处
《实验技术与管理》
北大核心
2025年第9期111-119,共9页
基金
国家自然科学基金项目(62273215)。
文摘
针对复杂环境下钢轨表面缺陷检测中由于特征提取不足引发检测精度不良问题,提出一种融合可分离核注意力机制与部分卷积的钢轨表面缺陷检测算法YOLOv11-LSPS。首先,利用大可分离核注意力机制实现卷积核的分解,避免出现因深度卷积导致计算复杂度随核大小增加而二次增长的情况,提高运算效率。其次,在骨干网络中引入Swin Transformer机制以提高对缺陷局部特征的提取能力,增强对小目标特征的耦合性。最后,在颈部网络中引入部分卷积,在减少相关冗余参数计算的同时深度挖掘空间特征,增强模型鲁棒性及泛化能力。采用NEU-DET数据集进行实验验证的结果表明,所提算法相较于传统算法,检测精度提高6.3%,检测速度提升35%。此外,通过在GC10-DET数据集上的验证,证实了该算法的泛化性,即具备一定的工程实践价值。
关键词
YOLOv11 注意力机制 缺陷检测 深度学习
Keywords
YOLOv11 attention mechanism defect detection deep learning
分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
题名 煤矿井下边角煤柱不规则回采冲击地压防治探索
被引量：1
3
作者
肖自义 陈建文 左常清 李勇
机构
山东煤矿 安全监察局鲁西监察分局 汶上义桥煤矿有限责任公司 济宁矿业集团
出处
《中国煤炭》
2021年第5期41-45,共5页
文摘
义桥煤矿4310工作面为边角煤柱回收的不规则工作面,工作面沿断层走向布置,同时受采深、断层构造、邻近采空区等因素影响,工作面采掘期间受高静载和断层活化强动载叠加作用,极易诱发冲击矿压事故。针对4310工作面复杂地质及开采技术因素,通过优化工作面布置以及大直径钻孔、煤层松动爆破及爆破断顶多方式联合卸压等手段,显著降低了4310工作面应力叠加现象,取得了积极效果。
关键词
边角煤柱 不规则回采 冲击地压 开采布置优化 联合卸压 防冲措施
Keywords
corner coal pillar irregular mining rock burst mining layout optimization combined pressure relief rock burst prevention measure
分类号
TD324.2
[矿业工程—矿井建设]
题名 基于松散层拱结构理论的岩层控制研究
被引量：13
4
作者
汪锋 陈绍杰 许家林 马波 丁希阳 刘尊欣
机构
山东科技大学能源与矿业工程学院 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地 安徽理工大学煤矿 安全高效开采省部共建教育部重点实验室 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室 汶上义桥煤矿有限责任公司
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期130-138,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51904162) 泰山学者工程资助项目(tsqn210812067) +2 种基金 山东科技大学科研创新团队支持计划资助项目(2019TDJH101) 山东省自然科学基金资助项目(ZR2018BEE001) 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室开放基金资助项目(JYBSYS2019205)。
文摘
针对我国华东和华北部分矿区厚松散层下采煤诱发工作面压架、突水和地表塌陷等问题,在系统总结采动覆岩承载结构理论相关学术进展的基础上,基于前人研究成果,提出了厚松散层的松散层拱结构模型,综合理论分析、数值模拟、现场探测和工程应用等方法研究揭示了松散层拱对载荷传递、岩层运动及地表沉陷、覆岩破断失稳的影响机理。研究结果表明:松散层拱的形态为长轴位于工作面走向的椭圆,当松散层厚度大于松散层拱矢高和厚度之和时,松散层在运动变形过程中能够形成松散层拱。工作面回采过程中,松散层拱周期性失稳并逐渐向上部发展,控制着其上覆岩层移动和变形,同时将上覆地层载荷向采空区四周转移,受松散层拱承载作用影响,松散层下部岩层载荷分布可以划分为松散层拱内卸压区、松散层拱基增压区和松散层拱外原岩应力区,进一步获得了考虑松散层拱载荷传递效应的松散层载荷折减系数计算公式,修正了关键层判别时的松散层载荷折减系数的计算方法。松散层拱的破断和失稳将导致地表快速下沉,地表下沉速度会随松散层拱周期性破断失稳而呈现出跳跃性变化,当松散层中能形成松散层拱且关键块体能够保持稳定,厚松散层地质条件下开采时采空地层不会出现切落,地表不会出现塌陷,据此得到了厚松散层下开采地表不发生塌陷的工作面临界采宽和临界采高。松散层拱载荷传递作用下,基本顶的初次破断距增大、周期破断距增大,关键块不易发生滑落失稳和回转变形失稳,得到了适用于厚松散层条件下的工作面支架工作阻力的计算公式。研究成果在山东某矿6304工作面进行了工程应用,共计开采煤炭资源35万t,实现了厚松散层下工作面的安全开采。
关键词
岩层控制 承载结构 松散层拱 载荷传递 地表塌陷
Keywords
ground control load-bearing structure arch structure in unconsolidated layers load transfer surface collapse
分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
题名 硬厚顶板下邻断层工作面不同推采方向应力特征分析
被引量：14
5
作者
王普 周海勇 万广绪 郑朋强
机构
山东科技大学资源学院 汶上义桥煤矿有限责任公司 鄂托克前旗长城三号矿业有限 公司
出处
《采矿与岩层控制工程学报》
北大核心
2021年第4期63-71,共9页
基金
山东省自然科学基金资助项目(ZR2020QE120,ZR2020ME097) 国家自然科学基金资助项目(51804182) 山东省重点研发计划资助项目(2019SDZY034-1)。
文摘
采场应力场及其动态演化对煤矿动力灾害(冲击地压、矿震等)诱导影响显著,尤其是处于地质条件相对复杂的工况。考虑坚硬厚层顶板和断层赋存条件,利用UDEC(Universal Distinct Element Code)数值模拟研究硬厚顶板下邻断层工作面不同推采方向应力分布及演化,分析推采方向对应力特征及其诱发冲击潜在危险主控区域的影响与差异。结果表明,断层切割形成断层煤柱与覆岩异形结构、断层倾向与阻隔效应,以及硬厚岩层持久悬空对采动应力及潜在冲击危险区均存在显著影响,主要表现为上盘工作面开采应力显著增强区主要处于本盘剩余断层煤柱中,仅在煤柱较小(10 m)时对盘呈现明显的应力升高,而下盘开采断层煤柱仍较大(60 m)时,应力显著增强区域就已转移至对盘煤岩体内并提升对盘冲击危险性。但无论上盘或下盘开采,当断层煤柱减至一定程度时,断层附近都将承受冲击潜在危险并明确其潜在危险区域,而后采用理论模型分析和现场微震监测验证断层切割硬厚岩层对采场潜在冲击危险的影响及应避免受断层切割的硬厚顶板大面积悬顶破坏的结论。研究结果可为类似条件下冲击地压预测及危险区域划分、工作面布设、开采顺序选取与断层煤柱留设等提供参考。
关键词
硬厚岩层 断层 采动应力 冲击地压
Keywords
hard thick stratum fault abutment stress rock bursts
分类号
TD823.4
[矿业工程—煤矿开采]
题名 构造复杂厚煤层断层煤柱综放开采配套技术研究
被引量：3
6
作者
张进民 王连奎 陈宝技 刘尊欣 魏夕合
机构
汶上义桥煤矿有限责任公司
出处
《煤炭工程》
北大核心
2011年第10期54-56,共3页
文摘
系统分析矿井与断层区域构内造水文地质条件,结合物探所得断层情况,开发了以厚煤层断层煤柱综放工作面的巷道布置方案、综放采煤工艺为主的断层煤柱综放开采技术,并设计了采面防治水设备设施配置;分别对YF8断层下盘保护煤柱和YF20-3断层上盘保护煤柱进行了成功试采,可为类似条件下断层煤柱综放开采提供借鉴经验。
关键词
构造复杂厚煤层 断层煤柱 巷道布置 合理支护 综放开采
分类号
TD823.87
[矿业工程—煤矿开采]
题名 一种典型的煤岩冲击破坏的微震前兆模式
被引量：1
7
作者
刘泉伸 王普 丁希阳 柳研青 张中腾 陈文韬
机构
山东科技大学资源学院 汶上义桥煤矿有限责任公司 兖矿能源公司 鲍店煤矿
出处
《灾害学》
CSCD
北大核心
2023年第1期200-205,共6页
基金
国家自然科学基金(52104092) 山东省自然科学基金项(ZR2020QE120)。
文摘
基于跃进煤矿23130工作面硬顶板破裂诱发的强岩爆灾害的微震监测结果,发现了典型的煤岩岩爆破坏的MS效应规律,即“前兆冲击-静期-主震”模式。通过小波去噪和傅里叶变换,详细揭示了岩爆不同阶段的MS频谱演化规律。研究结果表明:岩爆破坏前,前兆MS信号的优势频率开始下降,中心频率小于25 Hz;频谱分布呈单峰型,振幅较大。静期MS信号幅值突然减小,同时大量微裂缝压裂产生的高频分量开始明显增加,频谱分布呈现多峰型;这一阶段被称为静储能阶段,大量的弹性应变能开始在煤岩材料中积累。当煤岩材料中累积的总弹性能达到极限储存能时,触发岩爆,且主震信号的中心频率小于10Hz,同时振幅达到峰值,通过煤岩组合试样变形,断裂和岩爆破坏的MS效应实验,验证了岩爆现场实测结论,该研究结论为利用MS监测系统进行岩爆危险性评价和预警提供了有益的尝试。
关键词
煤岩冲击 岩爆 前兆效应 前震-静周期-主震 频谱演化 煤矿
Keywords
coal rock impact rockburst precursory effect foreshock-quiet period-mainshock frequency-spectrum evolution coal mine
分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
X43
[环境科学与工程—灾害防治]
X915.5
[环境科学与工程—安全科学]
题名 地堑构造区综放工作面开采诱冲机理及防治技术
被引量：1
8
作者
肖自义 丁希阳 左常清 韩传磊 王士朋
机构
国家矿山安全监察局山东局 汶上义桥煤矿有限责任公司
出处
《中国煤炭》
2022年第3期30-36,共7页
文摘
针对地堑构造区开采冲击地压防治难题,以义桥煤矿3307工作面为工程背景,在分析工作面地质资料和工程条件的基础上,应用FLAC^(3D)数值模拟软件,构建了地堑构造区三维数计算模型,模拟研究了地堑构造区工作面开采应力场分布及断层活化规律,揭示了地堑构造区综放工作面开采诱冲机理。在此基础上,提出了工作面超前危险区预测+大直径钻孔强卸压+多源信息监测预警于一体的冲击地压综合防治技术,并进行了现场应用。监测结果表明,该技术体系可以有效预防与消除工作面冲击地压危险,确保工作面安全高效开采。
关键词
地堑构造 冲击地压 断层 诱冲机理 应力分布 大直径钻孔 数值模拟
Keywords
graben structure rock burst fault induced mechanism of rock burst stress distribution large-diameter borehole numerical simulation
分类号
TD324
[矿业工程—矿井建设]
题名 田岗断层产状的确定方法
9
作者
秦显臣 孙祥畅 班训海 郑波波 黄进进
机构
汶上义桥煤矿有限责任公司 微山崔庄煤矿 有限责任公司
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期15-18,共4页
基金
山东省自然科学基金项目(ZR2009EM002)
文摘
搞清断层赋存状态对矿井安全生产至关重要。针对目前以范围表示方法确定断层产状存在精度不足的问题,山东崔庄煤矿通过在井下施工断层探孔,探明了田岗断层地质层位关系等情况,并运用平面投影法和矿体几何要素较准确地确定了田岗断层的产状要素,包括断层倾角、断层落差和断层走向等,从而取代了通常对断层产状较模糊的范围表示法。本研究方法原理简单,易于掌握,其计算结果比原有地质资料更加准确可靠。
关键词
断层产状 矿体几何 断煤交线
Keywords
fault occurrence ore geometry intersecting line of disrupted coal seam
分类号
P618.51
[天文地球—矿床学]
