神东矿区浅埋大采高工作面支架-围岩耦合关系及支架适用性研究 被引量：1

1

作者 王巍 王文 张广杰 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期32-41,共10页

目的为有效解决神东矿区浅埋大采高工作面开采强度大导致的采场围岩控制困难问题,方法通过理论分析和现场实测方法,结合采场覆岩砌体梁力学模型,阐释了大采高工作面开采支架-围岩耦合关系,并对该矿区特殊条件下采场矿压规律、支架合理... 目的为有效解决神东矿区浅埋大采高工作面开采强度大导致的采场围岩控制困难问题,方法通过理论分析和现场实测方法,结合采场覆岩砌体梁力学模型,阐释了大采高工作面开采支架-围岩耦合关系,并对该矿区特殊条件下采场矿压规律、支架合理工作阻力及其适用性进行了研究。结果结果表明:断裂的老顶及其随动岩体自重、旋转空间对顶板动载荷产生影响较大,直接顶、支架及底板整体刚度对老顶的破断位置产生影响,使老顶来压时对支架的作用力变小、作用时间变短;支架-围岩间存在刚度、强度、稳定性等耦合关系。结论提出基于支架实用效果的“支、护、采”三因素法并对其适用性进行评价,采用岩石自重估算、实测支架循环末工作阻力加1倍均方差及传递岩梁理论等方法对支架工作阻力进行验算,并得到了合理的支架工作阻力。为相似条件下支架选型及其适用性评价工作提供科学指导。 展开更多

关键词 大采高工作面 支架-围岩耦合 矿压规律 工作阻力 适用性分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

高应力综放工作面切顶卸压沿空留巷开采技术研究 被引量：41

2

作者 郑立军 王文 张广杰 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期43-53,共11页

为了研究大埋深、高应力、坚硬顶板等特殊地质条件下的综放工作面切顶卸压沿空留巷开采技术,以河南焦煤能源有限公司古汉山矿1604综放工作面为工程地质背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,对巷道顶板运动规律进行研究,确定沿空留... 为了研究大埋深、高应力、坚硬顶板等特殊地质条件下的综放工作面切顶卸压沿空留巷开采技术,以河南焦煤能源有限公司古汉山矿1604综放工作面为工程地质背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,对巷道顶板运动规律进行研究,确定沿空留巷关键参数,并在现场进行工程试验。结果表明:采用定向预裂爆破技术能够阻断巷道上方与采空区上方基本岩层中的应力传递,达到卸压和预裂目的;切顶高度为12.3 m时,可切断下位关键岩层;沿空留巷巷道顶板平均下沉256 mm,采空区帮平均移近214 mm,留巷滞后工作面110 m后围岩开始趋于稳定,能够满足安全生产要求。研究结果可为类似地质条件下的沿空留巷开采提供参考。 展开更多

关键词 综放工作面 切顶卸压 沿空留巷 定向预裂爆破 关键岩层 围岩控制 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

深埋薄基岩综放工作面切顶卸压沿空留巷围岩协同控制技术研究 被引量：30

3

作者 赵社会 张广杰 王文 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期29-42,共14页

为解决深埋薄基岩切顶卸压沿空留巷巷道受采动影响支护困难的问题,以焦作煤业集团赵固(新乡)能源有限责任公司赵固一矿18060综放工作面切顶卸压沿空留巷巷道为工程背景,基于留巷围岩结构运动和覆岩力学传递特征,提出深埋薄基岩切顶卸压... 为解决深埋薄基岩切顶卸压沿空留巷巷道受采动影响支护困难的问题,以焦作煤业集团赵固(新乡)能源有限责任公司赵固一矿18060综放工作面切顶卸压沿空留巷巷道为工程背景,基于留巷围岩结构运动和覆岩力学传递特征,提出深埋薄基岩切顶卸压沿空留巷巷道围岩协同控制技术。研究结果表明:采用定向预裂爆破技术能够切断留巷顶板下位关键岩层,并形成短壁梁结构;与未切顶相比,切顶后巷道侧向支承压力减小14.17 MPa(降低37.67%),顶板竖向应力峰值减小5.22 MPa(降低22.5%);切顶侧矿压较未切顶侧明显降低,切顶影响范围约30 m;留巷两帮收缩量最大为471 mm,顶底板移近量最大为717 mm,工作面后方约200 m开始稳定。提出的深埋薄基岩切顶卸压沿空留巷围岩协同控制技术现场应用效果较好,可为类似地质条件下的切顶卸压沿空留提供参考。 展开更多

关键词 综放工作面 煤柱 切顶卸压 沿空留巷 预裂爆破 围岩协同控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

综放工作面超前支护区自承压支护技术研究 被引量：6

4

作者 张爱军 张广杰 王文 《能源与环保》 2023年第7期273-279,共7页

为解决工作面回采巷道因采用超前支护装备时所需人员劳动强度大或反复承载破坏顶板等问题,以王庄煤矿8105工作面为工程地质背景,综合运用理论分析与数值模拟的手段,分析研究工作面超前段巷道变形破坏特征,基于锚注支护技术原理,提出采... 为解决工作面回采巷道因采用超前支护装备时所需人员劳动强度大或反复承载破坏顶板等问题,以王庄煤矿8105工作面为工程地质背景,综合运用理论分析与数值模拟的手段,分析研究工作面超前段巷道变形破坏特征,基于锚注支护技术原理,提出采用注浆锚索支护代替超前单体柱支护的方式,并进行了现场试验。结果表明,采用锚注支护技术后巷道顶板未发现明显离层和裂隙发育,围岩整体性良好;超前支护范围内巷帮收缩量最大557 mm,顶板下沉量最大322 mm,巷道变形得以有效控制且处于安全合理范围内,替代了单体柱超前支护,为类似条件下综放工作面超前支护技术提供可靠的技术借鉴。 展开更多

关键词 超前支护 巷道变形 锚注支护 离层

在线阅读 下载PDF 职称材料

南河煤业工作面黄泥岩顶板注浆加固技术研究 被引量：2

5

作者 王阿东 张广杰 +1 位作者 赵金琳 何志伟 《煤矿现代化》 2023年第1期13-16,20,共5页

基于工作面黄泥岩顶板在其回采期间容易发生破碎离层、漏矸严重或冒顶等问题,以南河煤业15110工作面为研究背景,采用理论分析、现场试验的综合方法,通过分析黄泥岩顶板形成的原因,并基于15110工作面顶板黄泥顶分布区域的探测结果,确定... 基于工作面黄泥岩顶板在其回采期间容易发生破碎离层、漏矸严重或冒顶等问题,以南河煤业15110工作面为研究背景,采用理论分析、现场试验的综合方法,通过分析黄泥岩顶板形成的原因,并基于15110工作面顶板黄泥顶分布区域的探测结果,确定该工作面黄泥顶治理范围,提出了对工作面黄泥岩顶板进行注浆加固改性控制措施,根据现场实践、工程类比及理论计算公式等选择合理的注浆材料及注浆关键技术参数,最后在现场进行了工程应用。试验结果表明,注浆区域内能够看到浆体充填痕迹,破碎结构大幅度降低,充填和固结了灰岩内部纵横交错的裂隙;注浆后能够控制黄泥岩顶板漏矸、冒顶、回采困难等问题,保证了工作面以正常速度安全回采。 展开更多

关键词 黄泥岩 顶板 注浆加固 注浆材料 裂隙

在线阅读 下载PDF 职称材料

高地应力综放沿空留巷围岩失稳机理及控制技术 被引量：5

6

作者 秦伟超 张广杰 《能源与环保》 2023年第9期291-299,共9页

为解决工作面留设区段煤柱后巷道变形严重、采掘衔接易失调的问题,以古汉山矿1604工作面为研究背景,通过理论分析、数值模拟并结合现场试验,研究分析了综放工作面沿空巷道顶板运动及切顶力学特征,得到留巷关键参数,并进行工程应用。结... 为解决工作面留设区段煤柱后巷道变形严重、采掘衔接易失调的问题,以古汉山矿1604工作面为研究背景,通过理论分析、数值模拟并结合现场试验,研究分析了综放工作面沿空巷道顶板运动及切顶力学特征,得到留巷关键参数,并进行工程应用。结果表明,沿空留巷围岩失稳具有切落、回转、破断(垮冒)和冒落等形态,提出以切断基本顶为目标的定向聚能预裂爆破技术,并配合高强锚索强化顶帮结构稳定性、巷旁可伸缩工字钢柔性挡矸防护及巷内单体柱抬棚临时支护防止基本顶断裂和垮冒的综合防控技术;留巷后顶底板相对移近量686 mm,帮部收缩量458 mm,底鼓较为明显,待留巷110 m以后基本趋于稳定状态;经简单卧底刷帮后能满足接替工作面风巷的使用要求,同时也为相似条件下实施沿空留巷提供技术借鉴。 展开更多

关键词 巷道变形 沿空留巷 定向聚能预裂爆破 综放工作面

在线阅读 下载PDF 职称材料

深井综采面停采线深孔爆破切顶护大巷技术研究及应用

7

作者 陈巍 丁坤朋 《山东煤炭科技》 2024年第10期20-25,共6页

针对平煤十一矿采区巷道围岩受工作面末采期间采动影响后破坏严重的问题,采用理论分析、现场试验等综合方法,提出超前工作面停采线深孔预裂爆破切顶卸压护巷方案。研究表明,合理的切顶目标层位是煤层被采出后其上方主关键岩层形成的悬... 针对平煤十一矿采区巷道围岩受工作面末采期间采动影响后破坏严重的问题,采用理论分析、现场试验等综合方法,提出超前工作面停采线深孔预裂爆破切顶卸压护巷方案。研究表明,合理的切顶目标层位是煤层被采出后其上方主关键岩层形成的悬臂梁结构;确定了爆破关键参数,即切顶高度29.12 m、切顶孔长度31~96.6m、切顶孔直径89mm、终孔间距10m、切顶角度20.0°~61.2°、线装药密度1.5kg/m;工作面停采30 d后采区巷道趋于稳定,两帮累计变形810 mm,顶底板累计变形1090 mm,经简单返修后能继续服务接替工作面;所提出的停采线爆破切顶技术能有效控制采空区巷道变形,同时也为相似条件下巷道治理问题提供科学参考。 展开更多

关键词 采区 巷道 停采线 爆破 切顶

在线阅读 下载PDF 职称材料

自燃煤层沿空留巷采空区遗煤自燃规律及防控技术研究 被引量：10

8

作者 张广杰 芦晓伟 王文 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第4期108-113,共6页

针对沿空留巷情况下采空区遗煤易自燃、发火等问题,以平煤二矿为研究背景,根据沿空留巷采空区特征及工作面通风方式特点,建立采空区自然发火数学模型。对未留巷、留巷未采取防漏风措施及留巷采取措施等情况下采空区自然发火特征进行数... 针对沿空留巷情况下采空区遗煤易自燃、发火等问题,以平煤二矿为研究背景,根据沿空留巷采空区特征及工作面通风方式特点,建立采空区自然发火数学模型。对未留巷、留巷未采取防漏风措施及留巷采取措施等情况下采空区自然发火特征进行数值模拟,并在现场进行了工业性试验。研究结果表明:采用沿空留巷技术后增加了采空区漏风量,氧气浓度面积增加,致使采空区内温度升高;依据沿空留巷下采空区自然发火模拟分析,认为在沿空巷道采取漏风措施可降低采空区遗煤自然发火危险性;建立沿空留巷分级防控防灭火技术体系,并在现场进行了应用。为类似条件下沿空留巷采空区遗煤自燃防治提供参考。 展开更多

关键词 沿空留巷 采空区遗煤 数值模拟 自然发火

在线阅读 下载PDF 职称材料

褶曲构造影响下采区巷道围岩变形特征及控制技术研究 被引量：2

9

作者 崔林 张广杰 《山东煤炭科技》 2023年第7期189-192,共4页

基于褶曲构造影响下巷道易变形、冒顶等问题,以大通煤矿采区巷道为背景,结合围岩松动圈测试结果,研究了褶曲带巷道围岩变形规律,提出控制对策并进行试验。研究表明:巷道走向与褶曲轴线平行时围岩破坏厉害、冒顶概率增加;采用加长锚杆(索... 基于褶曲构造影响下巷道易变形、冒顶等问题,以大通煤矿采区巷道为背景,结合围岩松动圈测试结果,研究了褶曲带巷道围岩变形规律,提出控制对策并进行试验。研究表明:巷道走向与褶曲轴线平行时围岩破坏厉害、冒顶概率增加;采用加长锚杆(索)能控制变形、邻近面切顶后减弱回采动压影响。 展开更多

关键词 褶曲构造 采区巷道 围岩松动圈 切顶

在线阅读 下载PDF 职称材料

定向爆破技术在沿空留巷中的应用 被引量：27

10

作者 杨战标 赵万里 +1 位作者 丁坤朋 张广杰 《煤炭工程》 北大核心 2020年第11期52-56,共5页

为解决平煤二矿煤层顶板坚硬而导致回采巷道围岩较难控制的问题,采用D型聚能管定向断裂爆破技术,通过理论分析定向断裂爆破技术原理、现场试验、钻孔窥视等手段,研究了D型聚能管定向断裂爆破技术对控制沿空留巷围岩变形中的积极作用,确... 为解决平煤二矿煤层顶板坚硬而导致回采巷道围岩较难控制的问题,采用D型聚能管定向断裂爆破技术,通过理论分析定向断裂爆破技术原理、现场试验、钻孔窥视等手段,研究了D型聚能管定向断裂爆破技术对控制沿空留巷围岩变形中的积极作用,确定了平煤二矿沿空留巷中合理的爆破、装药等工艺参数,并进行了现场工业性试验。结果表明:采用D型聚能管定向断裂爆破技术可以达到定向爆破的目的,切顶预裂成缝效果良好,能够有效切断沿空留巷中的基本顶,提高巷道自身的承载力,保障动压影响期间留巷围岩稳定,提高沿空留巷支护的可靠性和安全程度,有利于安全生产,对于同类条件下矿井聚能预裂爆破参数的选择有一定的工程参考价值。 展开更多

关键词 定向爆破 沿空留巷 巷道围岩 D型聚能管 动压

在线阅读 下载PDF 职称材料

坚硬顶板切顶沿空留巷围岩控制技术 被引量：30

11

作者 郭建伟 张广杰 丁坤朋 《煤炭技术》 CAS 2020年第4期58-62,共5页

针对目前煤矿存在采掘接替紧张、煤层顶板坚硬而导致回采巷道围岩较难控制等问题,基于平煤二矿高地应力顶板坚硬条件,提出了切顶卸压沿空留巷技术,并进行了工业性试验。研究结果表明:工作面周期来压主要是由工作面的不断对称和采空区上... 针对目前煤矿存在采掘接替紧张、煤层顶板坚硬而导致回采巷道围岩较难控制等问题,基于平煤二矿高地应力顶板坚硬条件,提出了切顶卸压沿空留巷技术,并进行了工业性试验。研究结果表明:工作面周期来压主要是由工作面的不断对称和采空区上方顶板"O-X"的形成及破断引起的;提出了以"切、补、护、支"为基础的切顶卸压沿空留巷围岩控制机理;留巷巷道两帮平均移近量80 mm,顶板平均下沉量138 mm,留巷变形在合理范围内,成巷效果较好,可为类似地质条件下的切顶卸压沿空留巷提供技术参考。 展开更多

关键词 回采巷道 切顶卸压 沿空留巷 坚硬煤层 高地应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

高应力坚硬顶板切顶沿空留巷矿压规律研究 被引量：14

12

作者 马华杰 张广杰 《能源与环保》 2020年第9期208-216,共9页

为了解决矿井采掘接替紧张、巷道围岩控制困难等问题,以某矿21100工作面运输巷为工程背景,提出采用切顶沿空留巷技术。理论分析了沿空留巷围岩结构运动特征,对切顶沿空留巷围岩变形情况进行数值模拟分析,提出沿空留巷围岩治理措施,并在... 为了解决矿井采掘接替紧张、巷道围岩控制困难等问题,以某矿21100工作面运输巷为工程背景,提出采用切顶沿空留巷技术。理论分析了沿空留巷围岩结构运动特征,对切顶沿空留巷围岩变形情况进行数值模拟分析,提出沿空留巷围岩治理措施,并在现场进行了工程应用。研究结果表明:工作面基本顶"O-X"破断、采场周期来压引起留巷巷道上方基本顶岩层失去稳定性;提出以"切、补、护、支"为主的留巷围岩控制方法;留巷段两帮移近量最大为80 mm,顶板下沉量最大为138 mm,锚索最大应力237 kN,顶板全长累计离层量32 mm。研究可为类似地质条件下的切顶沿空留巷提供参考。 展开更多

关键词 围岩控制 数值模拟 沿空留巷 切顶卸压 矿压显现

在线阅读 下载PDF 职称材料

古汉山矿综放面切顶沿空留巷采空区帮控制技术 被引量：3

13

作者 穆利斌 张广杰 王文 《现代矿业》 CAS 2020年第9期52-57,共6页

基于煤矿采掘接替紧张、巷道围岩控制困难等难题,以古汉山矿1604工作面为研究背景,提出切顶卸压沿空留巷技术。对沿空留巷采空区帮控制原理及围岩运动特征进行了理论分析,形成了切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术采空区帮稳定性控制体系,... 基于煤矿采掘接替紧张、巷道围岩控制困难等难题,以古汉山矿1604工作面为研究背景,提出切顶卸压沿空留巷技术。对沿空留巷采空区帮控制原理及围岩运动特征进行了理论分析,形成了切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术采空区帮稳定性控制体系,并在现场进行了工业性试验。研究结果表明,采用高强预应力锚索补强顶板、单体柱π梁支撑顶板及可伸缩工字钢挡矸防护等联合支护体系可行;实体煤帮最大移近量为276 mm,采空区帮最大移近量为216 mm,顶板最大移近量为225 mm,底板最大鼓起量为164 mm,采空区帮挡矸防护体系变形不明显,留巷变形在合理范围内,留巷效果良好,可为类似条件下的切顶沿空留巷工程提供借鉴。 展开更多

关键词 围岩控制 切顶卸压 沿空留巷 顶板

在线阅读 下载PDF 职称材料

千米深井中厚煤层沿空巷道切顶卸压技术研究

14

作者 王金强 丁坤朋 +2 位作者 王文 王祖洸 杜浩 《煤炭工程》 2025年第3期35-43,共9页

针对平煤十二矿千米深井小煤柱沿空巷道矿压显现剧烈的问题,在研究工作面端部覆岩结构及其力学影响、爆破切顶卸压技术特征的基础上,提出了深浅孔组合爆破方法,并在己_(15)-31040工作面进行现场应用。研究得到:基本顶断裂位置位于煤柱... 针对平煤十二矿千米深井小煤柱沿空巷道矿压显现剧烈的问题,在研究工作面端部覆岩结构及其力学影响、爆破切顶卸压技术特征的基础上,提出了深浅孔组合爆破方法,并在己_(15)-31040工作面进行现场应用。研究得到:基本顶断裂位置位于煤柱外侧且悬臂长度较小时煤柱及沿空巷道受载荷最小;提出了“深孔(装药)-浅孔(装药)-深孔(不装药)”循环布置的深浅孔组合定向控制爆破方法,在深孔和浅孔聚能爆破能量和控制孔导向作用下可实现坚硬顶板定向造缝;结合工作面地质特征和切顶技术要求,确定切顶参数为切顶高度30.7 m、切顶角度15°(偏向采空区)、深孔直径94 mm、浅孔直径55 mm、钻孔间距0.8 m、深孔孔深32.5 m、浅孔孔深15 m。现场应用效果表明,采用深浅孔组合定向控制爆破方法成缝率超过90%,巷道围岩矿压及变形均得到有效控制,为类似条件矿井安全高效开采提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 千米深井 切顶卸压 沿空巷道 定向爆破 强矿压

在线阅读 下载PDF 职称材料

厚松散层薄基岩综放面切顶留巷底鼓变形特征及控制对策 被引量：1

15

作者 郭俊 张广杰 王文 《煤炭技术》 CAS 2024年第5期102-106,共5页

基于厚松散层、薄基岩、综放开采条件下沿空留巷底板变形严重的难题,以赵固一矿为背景,理论研究深部切顶留巷底板载荷演化规律,提出卸压、支护的综合防控技术,并进行现场试验。研究表明:留巷底鼓的主因是留巷期间实煤帮与挡矸系统处产... 基于厚松散层、薄基岩、综放开采条件下沿空留巷底板变形严重的难题,以赵固一矿为背景,理论研究深部切顶留巷底板载荷演化规律,提出卸压、支护的综合防控技术,并进行现场试验。研究表明:留巷底鼓的主因是留巷期间实煤帮与挡矸系统处产生垂直应力集中且底板岩层出现三角形塑性滑移区;提出增加切顶高度、提升顶帮支护结构的稳定性、强化采空区帮柔性挡矸的综合措施;留巷治理前后底板变形分别为724、299 mm,底鼓总量降低58.7%,现场实施效果明显。 展开更多

关键词 沿空留巷 底板变形 垂直应力 协同控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

深埋薄基岩综放面切顶留巷围岩结构演化规律 被引量：11

16

作者 赵社会 张广杰 王文 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第11期12-17,共6页

基于矿井留煤柱开采时易出现应力集中,导致巷道围岩控制困难且引起采掘接替紧张的背景,以赵固一矿埋深大、基岩薄等特殊条件下实施无煤柱切顶沿空留巷为例,采用理论分析、数值模拟等方法综合研究特殊条件下的巷道围岩结构演化特征,得出... 基于矿井留煤柱开采时易出现应力集中,导致巷道围岩控制困难且引起采掘接替紧张的背景,以赵固一矿埋深大、基岩薄等特殊条件下实施无煤柱切顶沿空留巷为例,采用理论分析、数值模拟等方法综合研究特殊条件下的巷道围岩结构演化特征,得出了引起沿空巷道压力大的主要因素是其上覆松散层经薄基岩传递至顶板,并提出通过定向预裂爆破减弱或阻断采空区与巷道上方下位关键岩层间的力学联系,以期达到卸压预裂效果;还提出了切顶留巷关键技术参数,最终实施了现场工程应用。现场试验结果表明:留巷顶底板收缩量717 mm,两帮收缩量471 mm,留巷段滞后工作面180 m后围岩开始趋于稳定;留巷能够满足接替工作面正常生产使用的要求。 展开更多

关键词 薄基岩 沿空留巷 围岩结构 预裂爆破 顶板

在线阅读 下载PDF 职称材料

综放切顶沿空留巷围岩变形特征分析及防治 被引量：16

17

作者 李艳飞 张广杰 王文 《能源与环保》 2020年第2期161-167,共7页

为了掌握高地应力条件下综放沿空留巷围岩变形与破坏特征,以古汉山矿1604工作面为工程背景,采用理论分析的手段研究分析了综放沿空留巷围岩变形破坏形成机制,并提出采用预裂爆破切缝、强帮护顶等围岩控制措施,总结了综放沿空留巷技术原... 为了掌握高地应力条件下综放沿空留巷围岩变形与破坏特征,以古汉山矿1604工作面为工程背景,采用理论分析的手段研究分析了综放沿空留巷围岩变形破坏形成机制,并提出采用预裂爆破切缝、强帮护顶等围岩控制措施,总结了综放沿空留巷技术原理,确定了沿空留巷支护参数,最后在现场进行了工业性试验。研究结果表明:沿空留巷巷道整体稳定性好,顶底板最大移近量为240~320 mm,两帮最大移近量为360~410 mm,支护效果良好,成巷效果较好;解决了采掘接替紧张、巷道维护困难的难题,满足了安全生产需要,提高了煤矿生产效率。 展开更多

关键词 沿空留巷 围岩变形 强帮护顶 预裂爆破

在线阅读 下载PDF 职称材料