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综放开采覆岩变形分区和矿压显现模拟研究 被引量：2
1
作者 翟新献 郭钊洋 +2 位作者 方建厂 张志勇 赵晓凡 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期96-106,共11页
目前综放开采是我国特厚煤层安全高效矿井主要的采煤方法,综放开采上覆岩层变形移动规律,直接影响到工作面矿压显现、液压支架选型、放顶煤工艺和参数选择等问题。以耿村煤矿13200综放工作面为工程背景,利用相似模拟试验和理论分析,研... 目前综放开采是我国特厚煤层安全高效矿井主要的采煤方法,综放开采上覆岩层变形移动规律,直接影响到工作面矿压显现、液压支架选型、放顶煤工艺和参数选择等问题。以耿村煤矿13200综放工作面为工程背景,利用相似模拟试验和理论分析,研究了综放工作面上覆岩层变形移动垮落全过程、覆岩变形分区和矿压显现特征。结果表明:①确定出综放工作面上覆存在多层关键层岩层即下位、中位、上位和主关键层。依据关键层垮落失稳特征,将综放开采上覆岩层变形移动全过程划分为4个变形阶段(I、II、III、IV),各变形阶段与不同层位的关键层垮落失稳有关。②综放开采下位关键层垮落失稳以后,随着工作面推进度继续增加,处于裂隙带内的中位、上位和主关键层先后垮落失稳前与其下部岩层出现离层;关键层垮落失稳前,在其下部岩层中形成垮落拱,垮落拱的高度和宽度均与工作面推进度成正相关。③综放工作面上覆各关键层垮落失稳引起超前支承压力的峰值应力集中系数升高;当下位关键层垮落失稳时,工作面出现“大周期来压”现象,来压步距较大,但来压强度较低;当中位、上位、主关键层垮落时,将引起下位关键层同时垮落,工作面出现“小周期来压”现象,工作面来压步距较小,但来压强度较高。研究结果为耿村煤矿缓倾斜特厚煤层综放开采提供理论基础和技术支撑。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 关键层 垮落拱 超前支承压力
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复杂地质动力环境下冲击地压的影响因素与分布特征
2
作者 荣海 魏世龙 +2 位作者 张宏伟 陈林林 李南南 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第3期423-434,共12页
冲击地压是多项因素耦合作用的结果。冲击地压的发生不仅与开采工程效应有关,还与矿井所处的地质动力环境紧密相关,特别是在复杂地质动力环境下,冲击地压的发生更加频繁。为研究复杂地质动力环境下冲击地压的影响因素,采用理论分析、微... 冲击地压是多项因素耦合作用的结果。冲击地压的发生不仅与开采工程效应有关,还与矿井所处的地质动力环境紧密相关,特别是在复杂地质动力环境下,冲击地压的发生更加频繁。为研究复杂地质动力环境下冲击地压的影响因素,采用理论分析、微震监测分析、地质勘探等方法,以耿村煤矿12240工作面作为研究对象,分析耿村煤矿地质动力环境特征,评判耿村煤矿发生冲击地压的危险性。计算12240工作面冲击地压发生的临界深度,采用已发生冲击地压和大能量微震事件对临界深度进行验证,揭示冲击地压发生震源深度的关系。采用“冲击地压的三条件准则”对微震事件的发生频次、能量,以及空间位置的分布规律进行分析。通过分析12240工作面顶板预裂爆破前后的微震事件频次及能量的变化规律,以及顶板预裂爆破后孔壁的窥视结果,对12240工作面采取的远场解危措施的效果性进行验证。结果表明:耿村煤矿具备中等矿井动力灾害的地质动力环境,属于严重冲击地压矿井。耿村煤矿冲击地压发生的临界深度为标高−545.79 m,12240工作面埋深已临近冲击地压发生临界深度,具备冲击地压发生危险。F16断层作为耿村煤矿的主要地质构造因素,是地质动力环境的重要构成,为大能量冲击地压的孕育和发生提供了能量基础;采动效应是冲击地压发生的充分条件,对12240工作面初采期间冲击地压的影响较小;解危措施是控制条件,有效降低了12240工作面冲击地压发生的危险。研究成果可为防治复杂地质动力环境下冲击地压等矿井动力灾害提供依据和参考。 展开更多
关键词 地质动力区划 冲击地压 微震事件 多因素耦合 复杂地质条件
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河南省主要聚煤期煤中总汞及有机结合态汞的研究 被引量：4
3
作者 汤顺林 王利娜 +5 位作者 冯朝晖 张军社 周拓疆 杨涛 职音 李瑞阳 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期562-567,共6页
以平顶山七矿和义马常村煤矿分别代表河南省中部和西部煤田,通过井下刻槽系统采集了主要聚煤期的原煤样品,分析了煤中的总汞、与腐殖酸和可溶有机质结合的有机结合态汞,结果表明：河南省煤中汞含量为51.0-229.9μg/kg,平均值为（120.2&#... 以平顶山七矿和义马常村煤矿分别代表河南省中部和西部煤田,通过井下刻槽系统采集了主要聚煤期的原煤样品,分析了煤中的总汞、与腐殖酸和可溶有机质结合的有机结合态汞,结果表明：河南省煤中汞含量为51.0-229.9μg/kg,平均值为（120.2±51.3）μg/kg,低于其他省煤中的总汞,也低于美国煤中的汞;汞含量最高为肉眼明显可见风化黄铁矿的C一5＊煤段顶部,为424.5μg/kg,其次为C一5煤段下部和J2-3煤段,分别为（199.6±27.4）μg/kg和（229.9±30.3）μg/kg;煤中总汞与腐殖酸结合的汞、＂氯仿A＂中的汞有明显的正相关性,大部分煤样中与腐殖酸结合的汞占总汞50%以上,说明是煤中汞的主要赋存形态,可溶性有机质中汞含量较低,最高为溶解于四氢呋喃的＂BHg＂,为总汞的14%,＂氯仿A＂中的＂AHg＂最高不到总汞的7.7%。 展开更多
关键词 总汞 腐殖酸结合态汞 可溶有机质中汞 主要聚煤期
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瓦斯抽采钻孔水射流扩孔修复增透技术研究及应用
4
作者 徐刚 孟子涵 +4 位作者 刘佳伟 刘晓 马利伟 单永科 金洪伟 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第9期319-329,共11页
瓦斯浓度衰减严重、抽采效率低下是我国煤矿瓦斯抽采中亟待解决的技术难题。依据水射流在空气中的射流结构建立了水射流破煤数学模型,应用空腔膨胀理论提出了水射流冲击作用下煤体破碎强度准则,进而得到了水射流破煤深度的计算方法;然... 瓦斯浓度衰减严重、抽采效率低下是我国煤矿瓦斯抽采中亟待解决的技术难题。依据水射流在空气中的射流结构建立了水射流破煤数学模型,应用空腔膨胀理论提出了水射流冲击作用下煤体破碎强度准则,进而得到了水射流破煤深度的计算方法;然后基于水射流对瓦斯抽采钻孔周围煤体的冲刷解堵作用、扩孔增透作用和冲击损伤作用阐释了瓦斯抽采钻孔水射流扩孔修复增透机理,并建立了钻孔周围煤体增透范围计算模型,获得了水射流作用下钻孔周围煤体径向应力、切向应力的分布规律;再采用有限元仿真软件LS-DYNA对水射流破煤过程进行了数值模拟,获得了射流压力作用下破煤深度的变化规律和煤体径向应力、煤体损伤的分布规律;最后研发了瓦斯抽采钻孔扩孔修复增透作业装置并在新安煤矿14250下部底板巷穿层钻孔进行了实践应用。结果表明:水射流破煤深度随射流压力的增大线性增加,随射流距离的增大线性减小,随煤体强度的增大呈幂函数形式减小;水射流对瓦斯抽采钻孔的增透作用包括冲刷解堵作用、扩孔增透作用和冲击损伤作用3个方面,水射流扩大了钻孔半径,增透范围随钻孔半径的增加而线性增大,水射流压力越高煤体径向应力和切向应力越大,钻孔周围煤体损伤范围也越大;形成了以喷头进入煤层段深度、冲出煤岩量和瓦斯浓度为指标的瓦斯抽采钻孔水射流扩孔修复增透效果评价体系。根据修复增透试验情况,喷头进入煤层段深度的比率达到90.5%,单孔冲出的煤岩量可达385.6kg,扩孔修复增透技术的实施使钻孔等效半径由56.50mm增大到114.02mm,增透范围由修复前的67.80mm扩大到136.82mm,瓦斯体积分数由修复前的1.40%提升到13.46%,实现了瓦斯抽采钻孔的冲刷解堵作用、扩孔增透作用和瓦斯抽采效果的显著提升。研究成果可为提升煤层瓦斯抽采钻孔的利用效率提供理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 瓦斯抽采钻孔 水射流动压 破碎强度 扩孔修复增透 瓦斯浓度
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基于CEEMDAN的矿山微震信号特征提取和分类方法
5
作者 赵云锋 陈林林 +3 位作者 罗忠浩 蒲源源 尚雪义 黄文祥 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第2期105-112,120,共9页
为获得有效的灾害前兆信息,微震事件分类是必要前提。针对岩体破裂信号与爆破振动信号自动识别准确率低的问题,提出了基于自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)的矿山微震信号特征提取及分类方法:采用CEEMDAN求取微震信号的多阶本征模态... 为获得有效的灾害前兆信息,微震事件分类是必要前提。针对岩体破裂信号与爆破振动信号自动识别准确率低的问题,提出了基于自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)的矿山微震信号特征提取及分类方法:采用CEEMDAN求取微震信号的多阶本征模态(IMF)分量,借助相关性系数筛选主分量,计算各主分量的方差贡献率和能量谱系数,以此作为分类学习的特征向量;利用鲸鱼算法(WOA)优化的卷积长短时记忆神经网络(WOA-CNN-LSTM)对岩体破裂和爆破振动信号进行分类。结果表明:CEEMDAN的主分量为PC1~PC8,随着分解层数的增加,岩体破裂信号的方差贡献率和能量谱系数平均值先增后减,而爆破振动信号呈下降趋势;与相关系数、方差贡献率相比,将特征向量能量谱系数作为WOA-CNN-LSTM、支持向量机(SVM)、BP神经网络3种方法的输入,分类准确率最高;WOA-CNN-LSTM的识别效果明显优于Bayes判别法、SVM和BP神经网络,且基于主分量能量谱系数的分类准确率达到了91.50%。 展开更多
关键词 微震信号分类 自适应噪声集合经验模态分解 鲸鱼算法 卷积长短时记忆神经网络
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非国有股东委派董事能切实提高公司价值吗——基于中国联通混改案例研究 被引量：9
6
作者 张五星 孟欣 谢一丹 《会计之友》 北大核心 2019年第17期155-160,共6页
混合所有制改革作为国企改革重要突破口,其目的是通过改善公司治理从而提高公司价值;仅仅降低国有股比例是无法改善公司治理的,所以从公司治理层面完善国有控股企业的股权制衡是国企混合所有制改革的重点和难点,而非国有股东委派董事作... 混合所有制改革作为国企改革重要突破口,其目的是通过改善公司治理从而提高公司价值;仅仅降低国有股比例是无法改善公司治理的,所以从公司治理层面完善国有控股企业的股权制衡是国企混合所有制改革的重点和难点,而非国有股东委派董事作为一种特殊的股权制衡对公司价值具有重大意义。基于此,文章选取中国联通为研究对象,介绍了两次混合所有制改革方案中公司治理层面的设计,并对两种方案进行对比分析,发现非国有股东委派董事是两种方案的差异所在,并从非国有股东委派董事的视角特别对“超额委派董事”现象进行解释,最后通过市场反应加以对比论证。研究发现,股权制衡有利于公司价值的提升;非国有股东委派董事是更深层次的股权制衡,能更好地改善公司治理,提高公司价值。 展开更多
关键词 混合所有制改革 中国联通 股权制衡 非国有股东委派董事 公司价值
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井下断层活动的定量监测及其对冲击地压的影响研究 被引量：4
7
作者 荣海 魏世龙 +6 位作者 张宏伟 杨岁寒 汤进宝 陈林林 钱红亮 王雅迪 付兴 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期10-22,共13页
为建立断层活动与冲击地压之间的定量关系,实现煤矿冲击地压有效防控。通过理论分析义马矿区地质构造环境,以及耿村煤矿13200工作面与断层影响带的相对位置关系,研究了断裂构造对冲击地压的宏观控制作用。计算了井田构造应力并进行了构... 为建立断层活动与冲击地压之间的定量关系,实现煤矿冲击地压有效防控。通过理论分析义马矿区地质构造环境,以及耿村煤矿13200工作面与断层影响带的相对位置关系,研究了断裂构造对冲击地压的宏观控制作用。计算了井田构造应力并进行了构造应力区划分,分析了构造应力分区对冲击地压的控制作用。提出了井下断层活动性的定量监测方法,构建了“震源区煤岩体与动力核区尺度等量,震源能量随传递距离逐渐衰减”的模型,建立了大能量微震事件与断层活动的关系,确定了断层活动性对冲击地压的影响。研究结果表明:义马煤田内相对复杂的逆冲推覆构造体系,构成了义马矿区冲击地压的地质构造背景条件。F_(16)断层的影响带范围为7000~7600 m,13200工作面全部处于F_(16)断层的影响带内,在开采活动的影响下进一步增大了冲击地压的发生危险。Ⅰ-2断裂、Ⅲ-4断裂和Ⅳ-7断裂等控制的区域是冲击地压和大能量微震事件显现的主要区域,且冲击地压和大能量微震事件大多位于应力梯度区范围内。在大能量微震事件孕育和发生期间,F_(16)断层位移分别增长50 mm和45 mm;大能量微震事件发生前,断层活动拉力的增幅均相对最高,分别为2.58 kN和2.93 kN,断层位移量的快速增加和较高的应力增幅构成了大能量微震事件的主要能量来源。表明大能量微震事件和冲击地压的发生均与断层的活动联系紧密。井下断层的实际定量监测方法可以广泛应用于矿井冲击地压预测与防控的指导工作中。 展开更多
关键词 冲击地压 大能量微震 断层 地质动力区划 构造应力分区 断层活动性定量监测 能量反演
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郁山煤业公司承包合作运营管理模式的尝试与思考
8
作者 臧聚德 李灵杰 +1 位作者 刘浩田 李文曦 《中国煤炭》 北大核心 2016年第12期135-138,共4页
针对郁山煤业公司面临的产品严重滞销导致企业经营困难的问题,介绍了郁山煤业解决问题的思路,详细阐述了郁山煤业引入ZM型双干降硫提质系统解决问题的具体实施步骤。实际工业性试验表明,ZM型双干降硫提质系统项目建设周期短、见效快、... 针对郁山煤业公司面临的产品严重滞销导致企业经营困难的问题,介绍了郁山煤业解决问题的思路,详细阐述了郁山煤业引入ZM型双干降硫提质系统解决问题的具体实施步骤。实际工业性试验表明,ZM型双干降硫提质系统项目建设周期短、见效快、风险低,产品提质降硫效果良好,取得了较好的社会效益和经济效益,是一种有效的创新管理模式,为煤炭企业走出困境提供了有益借鉴。 展开更多
关键词 郁山煤业 承包合作运营 管理模式 提质降硫
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特厚煤层掘进巷道两帮卸压钻孔合理参数数值模拟研究 被引量：1
9
作者 翟新献 任柱安 +4 位作者 方建厂 张志勇 卢德芳 赵晓凡 郭钊洋 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期1-10,共10页
目前钻孔卸压技术为冲击地压矿井巷道掘进期间防冲主要措施之一,钻孔布置和参数决定着卸压效果。目的为了探讨特厚煤层掘进巷道两帮卸压钻孔合理布置参数,方法基于耿村煤矿综放工作面运输巷道地质采矿条件,利用数值计算方法研究掘进巷... 目前钻孔卸压技术为冲击地压矿井巷道掘进期间防冲主要措施之一,钻孔布置和参数决定着卸压效果。目的为了探讨特厚煤层掘进巷道两帮卸压钻孔合理布置参数,方法基于耿村煤矿综放工作面运输巷道地质采矿条件,利用数值计算方法研究掘进巷道两帮在单排布置时孔深、孔径、孔间距,双排布置时排距等不同参数条件下,巷道围岩应力云图和两帮垂直应力分布特征。结果结果表明:(1)单排布置卸压钻孔时,随着孔深、孔径递增,巷道两帮高应力区逐渐向深部围岩转移,而巷道两帮浅部围岩处于低应力区。(2)当钻孔孔深、孔径达到一定值时,巷道两帮支承压力由“单峰型”转化为“双峰型”,浅部围岩处于临界卸压状态;随着孔深、孔径继续增加,巷道两帮处于过度卸压状态。(3)利用卸压后、无卸压时巷道两帮高应力区向深部围岩的转移量ΔL、峰值应力处距巷道表面距离的比值η表示临界卸压和过度卸压状态,确定出卸压钻孔的合理参数。在耿村煤矿13230综放工作面运输平巷进行超前钻孔卸压和锚网索+36U型可缩性金属支架二级支护后,对巷道两帮实施钻孔卸压防冲,效果显著。结论研究结果对冲击地压矿井回采巷道掘进期间的卸压防冲具有指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 特厚煤层 回采巷道 钻孔卸压 支承压力 钻孔参数
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基于Adaboost_LSTM预测的矿山微震信号降噪方法及应用 被引量：3
10
作者 尚雪义 陈勇 +2 位作者 陈结 陈林林 蒲源源 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4406-4416,共11页
微震监测预警对保障矿井安全具有重要意义,微震信号降噪和P波初至的准确拾取是微震监测结果可靠性的基础。通过观察海量微震信号,发现单个微震信号的噪声段具有良好的重复性,由此创新性提出基于预测数据的信号降噪思路。具体地,构建了... 微震监测预警对保障矿井安全具有重要意义,微震信号降噪和P波初至的准确拾取是微震监测结果可靠性的基础。通过观察海量微震信号,发现单个微震信号的噪声段具有良好的重复性,由此创新性提出基于预测数据的信号降噪思路。具体地,构建了基于自适应增强(Adaptive Boosting,Adaboost)策略提升长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的微震信号预测模型,提出了基于模型预测数据与观测数据之差的微震信号降噪方法,研发了长短时窗均值比(Short-Time Average/Long-Time Average,STA/LTA)与赤池信息准则(Akaike Information Criterion,AIC)联合的P波初至拾取方法(S/L-AIC法),并使用P波初至拾取误差评估和方法比较不同降噪信号和拾取效果。含噪Ricker子波理论测试和耿村煤矿微震数据应用均表明,Adaboost_LSTM模型对于噪声具有很好的拟合性,而对于未进行神经网络训练的微震有用信号拟合性较差,且Adaboost_LTSM模型的信号预测和降噪效果均优于LSTM模型的结果。基于Adaboost_LTSM模型的预测数据几乎能全部去掉微震信号噪声,其降噪效果显著优于小波低频系数重构结果,对非平稳信号的适应性明显增强。小波和Adaboost_LSTM降噪信号能明显提升微震信号P波初至拾取效果,且Adaboost_LSTM降噪信号的P波初至拾取效果更优。S/L-AIC法的P波初至拾取效果优于STA/LTA法和AIC法,兼具了STA/LTA法的稳定性和AIC法的准确性特点,降噪信号S/LAIC法P波初至拾取误差整体在10 ms以内。综上,矿山微震信号降噪和P波初至拾取方法能为矿山微震监测预警提供重要保障,可尝试推广至天然地震信号降噪和P波初至拾取。 展开更多
关键词 矿山 微震 P波初至拾取 长短期记忆网络 信号降噪
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义马矿区大型逆冲断层防冲方法研究 被引量：4
11
作者 李一哲 张宁博 +4 位作者 王寅 任伟光 秦凯 郝其林 孙彦宁 《煤炭工程》 北大核心 2024年第4期73-78,共6页
大型断层活化会导致煤矿冲击地压灾害频发,保证开采工作面与断层的充分距离是防治此类冲击地压的关键手段之一。以义马矿区大型逆冲断层为例,基于钻孔探测和沉陷观测,分析了断层空间形态、断层运动特征及其与冲击地压的关联性,基于矿区... 大型断层活化会导致煤矿冲击地压灾害频发,保证开采工作面与断层的充分距离是防治此类冲击地压的关键手段之一。以义马矿区大型逆冲断层为例,基于钻孔探测和沉陷观测,分析了断层空间形态、断层运动特征及其与冲击地压的关联性,基于矿区开采下的冲击显现归纳与断层滑移模拟,提出了冲击次数与断层距离呈反比例的关系,得到避免断层滑移的工作面-断层安全距离,制定了逆冲断层条件下的井间工作面接续方案,微震监测评估了防冲效果。研究结果表明,断层对浅部的水平应力环境起主导作用,断层滑移错动过程中上盘地表抬升程度高于下盘,断层错动诱发了工作面冲击显现。工作面距离断层越近,断层运动越明显,冲击显现频次和能量越高,避免断层活化的工作面-断层最小安全距离为455 m。相较于近断层工作面开采,跃进-常村井间区域的远断层工作面开采使断层活化次数、冲击显现程度和微震能量显著降低。研究结果为大型断层条件下冲击地压控制技术提供理论基础。 展开更多
关键词 冲击地压 逆冲断层 断层活化 工作面-断层安全距离 工作面接续
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矿用带式输送机胶带表面缺陷检测系统研究 被引量：2
12
作者 雷高阳 李俊杰 +2 位作者 王凯旋 李根生 李海超 《煤炭工程》 北大核心 2024年第8期158-164,共7页
针对矿用带式输送机胶带表面缺陷识别困难、定位不准确的问题,提出了基于可靠区域融合的矿用带式输送机胶带表面缺陷检测系统。首先,利用迁移学习方法和公开数据集训练了YOLOv4及SSD模型,并根据预测分数和重叠情况提出了缺陷检测结果决... 针对矿用带式输送机胶带表面缺陷识别困难、定位不准确的问题,提出了基于可靠区域融合的矿用带式输送机胶带表面缺陷检测系统。首先,利用迁移学习方法和公开数据集训练了YOLOv4及SSD模型,并根据预测分数和重叠情况提出了缺陷检测结果决策级融合方法,决策级融合YOLOv4和SSD两个模型的最大化可靠区域,以此实现带式输送机胶带缺陷识别和定位。结合公开数据集和胶带表面缺陷数据集对所提方法的有效性和可靠性进行了测试和分析,结果表明所提方法能够充分利用YOLOv4和SSD模型的检测结果,取得较高的准确率、召回率和重叠率,且在胶带表面缺陷数据集中达到超过85%的准确率和0.6以上的重叠率,这有利于胶带的缺陷检测和维修保养,从而保证矿用带式输送机的安全可靠运行。 展开更多
关键词 矿用带式输送机 缺陷检测 决策级融合 区域融合 图像检测
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矿震震动波速度层析成像评估冲击危险的验证 被引量：35
13
作者 蔡武 窦林名 +3 位作者 李振雷 巩思园 韩荣军 刘军 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期252-262,共11页
矿震震动波速度层析成像,作为一种新的地球物理方法在冲击矿压危险评估领域具有广阔的应用前景,但截至目前,采用该技术评估冲击危险的现场应用研究还比较少,尤其是与传统监测手段的对比验证研究,还未见有相关文献报道.本文将层析成像技... 矿震震动波速度层析成像,作为一种新的地球物理方法在冲击矿压危险评估领域具有广阔的应用前景,但截至目前,采用该技术评估冲击危险的现场应用研究还比较少,尤其是与传统监测手段的对比验证研究,还未见有相关文献报道.本文将层析成像技术和微震实时监测相结合,对河南义马跃进煤矿25110工作面回采过程中的P波速度进行了反演,并对比分析了该技术与传统监测手段之间的对应关系.研究结果表明,强矿震主要发生在高波速区或高波速变化梯度区;波速与数值模拟结果、钻屑量、钻孔应力值以及电磁辐射值之间存在正相关关系,且对应一致性较好,进而验证了矿震震动波速度层析成像技术评估冲击危险的可行性,同时也为进一步研究波速与应力或冲击危险的直接及定量关系提供参考. 展开更多
关键词 冲击矿压 矿震震动波速度层析成像 数值模拟 钻屑 钻孔应力 电磁辐射
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耿村煤矿综放开采覆岩移动和矿压显现规律研究 被引量：19
14
作者 翟新献 孙乐乾 +2 位作者 涂兴子 李如波 卢德芳 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第4期1-8,共8页
厚煤层综放开采矿山压力和围岩控制一直是综放开采研究的重点问题。基于义马矿区耿村煤矿特厚煤层综放工作面的地质采矿条件,采用数值模拟和现场矿压观测的方法,对综放工作面覆岩移动和矿压显现规律进行研究。结果表明:(1)综放工作面上... 厚煤层综放开采矿山压力和围岩控制一直是综放开采研究的重点问题。基于义马矿区耿村煤矿特厚煤层综放工作面的地质采矿条件,采用数值模拟和现场矿压观测的方法,对综放工作面覆岩移动和矿压显现规律进行研究。结果表明:(1)综放工作面上方老顶形成"三铰拱"形砌体结构,该结构初次失稳和周期性失稳造成工作面初次来压和周期来压。老顶来压后,工作面前方支承压力趋于稳定,主要表现在最大应力集中系数和塑性区范围基本保持不变。(2)综放工作面顶板周期来压步距14.4~17.5 m,平均16.2 m,顶板来压动载系数1.81~2.04,平均1.92,顶板来压明显但较缓和。顶板来压期间支架时间加权平均工作阻力为其额定工作阻力的72.2%,选用ZF8600/18/35D型放顶煤液压支架合理。研究结果可为义马矿区综放开采围岩控制提供技术支撑。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 矿压显现 覆岩变形移动
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冲击地压预测预警的机器学习方法 被引量：30
15
作者 陈结 高靖宽 +5 位作者 蒲源源 姜德义 齐庆新 文志杰 孙启龙 陈林林 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2021年第1期53-64,共12页
传统冲击地压预警预测通常利用地球物理方法监测冲击地压的一些前兆信号,采用人为定义和提取参数的综合指数法对冲击地压发生的可能性进行评估。目前,研究人员尝试采用数据驱动方法,利用机器学习技术,克服传统冲击地压长期预测所带来的... 传统冲击地压预警预测通常利用地球物理方法监测冲击地压的一些前兆信号,采用人为定义和提取参数的综合指数法对冲击地压发生的可能性进行评估。目前,研究人员尝试采用数据驱动方法,利用机器学习技术,克服传统冲击地压长期预测所带来的问题,通过分析国内外相关文献,对长期预测和短期预警方法及存在的问题、机器学习方法、冲击地压短期预警及长期预测的应用进展进行概述,同时分析了传统的经验驱动和机理驱动与机器学习的数据驱动在冲击地压预测预警方面的联系与差异,最后,总结机器学习在该领域存在的问题及挑战,并对未来冲击地压预测预防的技术进行展望。 展开更多
关键词 冲击地压 长期预测 短期预警 机器学习 数据驱动
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巷道内强主动支护与弱结构卸压防冲协调机制 被引量：39
16
作者 高明仕 贺永亮 +2 位作者 陆菜平 邵轩 杨征 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2749-2759,共11页
为探索深部冲击地压巷道稳定性控制技术,解决冲击地压巷道支护与卸压之间的矛盾,以义马矿区常村煤矿21170运输巷为研究对象,依据冲击地压巷道的强弱强结构模型,采用理论分析、数值模拟、现场试验相结合,分析了强弱强结构消波吸能特性以... 为探索深部冲击地压巷道稳定性控制技术,解决冲击地压巷道支护与卸压之间的矛盾,以义马矿区常村煤矿21170运输巷为研究对象,依据冲击地压巷道的强弱强结构模型,采用理论分析、数值模拟、现场试验相结合,分析了强弱强结构消波吸能特性以及内强小结构破坏能量准则和弱结构吸能效应。根据钻孔破碎区力学特征理论推导了多次反复致裂中间弱结构卸压区影响因素,多次反复致裂半径与钻孔半径、初始应力、内摩擦角、弹性模量、降模量、峰值强度和致裂半径修正系数有关。通过数值模拟分析了内强小结构内置钢管支撑护壁技术对巷道围岩的强度和支护体结构完整性控制效果以及周围煤岩体的应力、位移的破坏规律。研究了内强小结构主动支护强化技术,中间卸压防冲弱结构的内置套管反复掏裂致裂方法,并通过微震能量监测验证了弱结构防冲吸能效应。研究结果表明:内置钢管支撑护壁技术在保护内强小结构不受破坏的作用下可以多次进行弱结构致裂,既防内强小结构松动圈裂隙扩展,又防止巷道支护层的整体失稳。工程实践表明:锚杆索主动支护+液压抬棚减跨强力支护+卸压防冲弱结构组成的“内支-外卸”组合技术,微震监测显示震动能量减少了50%,巷道两帮位移和顶板下沉显著较小,有效维护了巷道围岩稳定性,保证了工作面顺利安全回采。 展开更多
关键词 内强支护 外卸防冲 协调机制 强弱强结构 冲击地压
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放顶煤开采上覆巨厚砾岩层变形移动规律研究 被引量：9
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作者 翟新献 赵晓凡 +2 位作者 涂兴子 李如波 卢德芳 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第3期16-23,共8页
放顶煤开采时上覆巨厚砾岩层垮落直接影响综放工作面的安全生产,为了研究放顶煤开采上覆巨厚砾岩层变形移动规律,以河南大有能源股份有限公司耿村煤矿综放工作面特厚煤层及其上覆巨厚砾岩层为工程背景,采用相似材料模拟试验,研究了放顶... 放顶煤开采时上覆巨厚砾岩层垮落直接影响综放工作面的安全生产,为了研究放顶煤开采上覆巨厚砾岩层变形移动规律,以河南大有能源股份有限公司耿村煤矿综放工作面特厚煤层及其上覆巨厚砾岩层为工程背景,采用相似材料模拟试验,研究了放顶煤开采时上覆巨厚砾岩层变形移动全过程。结果表明:(1)随着煤层开采,依据巨厚砾岩层裂隙场的特征,巨厚砾岩层变形移动和垮落的全过程分为下位和上位垮落过程,其中下位砾岩层初次断裂时垮落体形态为梯形,上位砾岩层断裂控制着地表的变形;(2)当工作面停采后,巨厚砾岩层裂隙演化发展具有较明显的时间效应;(3)下位砾岩层初次垮落步距650. 0 m,周期垮落步距175. 0 m,上位砾岩层初次垮落步距825. 0 m,地表下沉系数0. 267。研究结果可为耿村煤矿巨厚砾岩层下综放开采提供安全技术支撑。 展开更多
关键词 特厚煤层 放顶煤开采 巨厚砾岩层 变形移动 裂隙场 初次来压
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大采深巨厚砾岩综放开采地表沉陷规律 被引量：10
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作者 李春意 李彦辉 +1 位作者 梁为民 刘振波 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第6期703-708,共6页
以常村煤矿工程地质资料和地表移动观测站资料为依据,详细分析了2113工作面地表终态下沉、动态下沉和终态水平移动的特征,从机理上研究了大采深巨厚砾岩开采条件下地表形变异常的原因.通过走向方向最大下沉点下沉速度的变化规律和工程... 以常村煤矿工程地质资料和地表移动观测站资料为依据,详细分析了2113工作面地表终态下沉、动态下沉和终态水平移动的特征,从机理上研究了大采深巨厚砾岩开采条件下地表形变异常的原因.通过走向方向最大下沉点下沉速度的变化规律和工程实测资料,得出了地表形变与井下冲击地压的关系,确定了地表移动与变形的角量参数.结果表明,受关键层的控制,在整个观测过程中,地表始终处于缓慢下沉状态,且在沉降过程中不存在下沉突变点;下沉速度的反弹可以作为冲击地压危险的预报信息,巨厚砾岩层的运动是发生矿震的主要力源之一. 展开更多
关键词 深部开采 砾岩 开采沉陷 下沉规律 冲击地压
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冲击地压煤层局部保护层开采的减压机理研究 被引量：32
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作者 姜福兴 刘烨 +4 位作者 刘军 张明 杜建鹏 孙维顺 张文鹏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期368-375,共8页
保护层开采是区域性防治冲击地压的有效方法,但当开采保护层不具有经济价值、不开采保护层又不能保证主采煤层防冲安全的条件下,提出了开采局部保护层的防冲方案并进行了防冲和防大变形灾害的机理研究。为了论证开采局部保护层防冲方案... 保护层开采是区域性防治冲击地压的有效方法,但当开采保护层不具有经济价值、不开采保护层又不能保证主采煤层防冲安全的条件下,提出了开采局部保护层的防冲方案并进行了防冲和防大变形灾害的机理研究。为了论证开采局部保护层防冲方案的安全性,通过建立局部保护层和被保护层的力学关系模型,推导了在局部保护层作用下岩体应力的计算公式,绘制了不同宽度局部保护层条件下引起冲击的垂直应力和剪应力分布云图,给出了发生冲击和大变形边界的应力判据,为设计被保护层巷道的安全位置提供了理论依据。结合河南某煤矿的实际情况,给出局部保护层减压效果的计算方法,计算结果在该煤矿强冲击危险工作面设计中得到了应用。 展开更多
关键词 采矿工程 冲击地压 局部保护层 应力分析 冲击危险性
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煤矿陷落柱突水的变形-渗流-冲蚀耦合模型及应用 被引量：25
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作者 姚邦华 王连成 +2 位作者 魏建平 李振华 刘小杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2007-2013,共7页
为揭示煤矿陷落柱突水机理并为其突水防治提供理论依据,基于双重孔隙介质渗流理论,将陷落柱视为由岩块骨架、流体、裂隙充填物3种介质构成,分别推导了其运动控制方程,给出了裂隙演化控制方程,建立了多场耦合的陷落柱突水变形-渗流-冲蚀... 为揭示煤矿陷落柱突水机理并为其突水防治提供理论依据,基于双重孔隙介质渗流理论,将陷落柱视为由岩块骨架、流体、裂隙充填物3种介质构成,分别推导了其运动控制方程,给出了裂隙演化控制方程,建立了多场耦合的陷落柱突水变形-渗流-冲蚀力学模型。结合研究矿区地质条件,运用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics将力学模型数值化,模拟研究了陷落柱内裂隙开度、颗粒体积浓度、涌水量等随时间的变化规律,数值再现了煤矿底板承压陷落柱突水发展的全过程。研究结果表明:(1)数值模拟得到的陷落柱涌水量曲线与实测数据吻合较好,验证了本文建立的陷落柱突水变形-渗流-冲蚀耦合模型的正确性。(2)在骨架变形-水渗流-充填物颗粒冲蚀迁移耦合作用下,陷落柱内充填物颗粒液化并迁移流失,部分裂隙不断扩展并贯通发展成为优势导水通道,导致陷落柱涌水量急剧增大并引发了突水事故。 展开更多
关键词 陷落柱 突水 冲蚀作用 耦合模型 数值模拟
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