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深埋倾斜特厚煤层窄煤柱护巷机理与围岩控制
被引量：
6
1
作者
孟巧荣
王慧娴
+5 位作者
王朋飞
陈可夯
张建利
董恩远
高翔
侯伟
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期38-52,共15页
我国中东部地区采深大、巷道变形和冲击风险大,窄煤柱沿空掘巷技术可改善巷道围岩环境。为掌握窄煤柱护巷机理并形成针对性围岩控制技术体系,以800 m埋深倾斜特厚煤层3 m窄煤柱沿空掘巷为背景,开展了理论分析、现场实测及数值模拟研究,...
我国中东部地区采深大、巷道变形和冲击风险大,窄煤柱沿空掘巷技术可改善巷道围岩环境。为掌握窄煤柱护巷机理并形成针对性围岩控制技术体系,以800 m埋深倾斜特厚煤层3 m窄煤柱沿空掘巷为背景,开展了理论分析、现场实测及数值模拟研究,结果表明:①该巷围岩破碎程度及变形煤柱侧比实体煤侧严重,煤柱破碎程度及变形采空区侧比巷道侧大,尽管埋深大,但已稳定采空区承担较大覆岩载荷,高应力已充分向深部岩体分流;②巷道变形非对称,实体煤侧顶板下沉量比煤柱侧大,巷帮以浅部变形为主,煤柱帮上部和实体煤帮中部变形较大;③采空区是掘巷卸荷后主要的形变通道,利于形变能向采空区缓释、降低冲击风险;④卸压区形状由掘巷前三角形扩展为掘巷后平行四边形,掘巷后应力集中区转移至实体煤帮右上方实体煤岩体中;⑤窄煤柱一次和二次剪切破坏的交界面及掘巷右上方实体高应力区为围岩关键控制区,据此提出基于煤柱多重塑性破坏区发育规律的煤柱加固和高应力区精准卸压联合的围岩控制技术体系。研究可为邻近工作面以及其他类似深埋倾斜特厚煤层开采提供理论支撑和科学依据。
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关键词
深部开采
倾斜煤层
特厚煤层
沿空掘巷
窄煤柱
矿压显现
在线阅读
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职称材料
浅埋薄表土层特厚煤层强制放顶条件下主要地裂缝演化规律实测
被引量：
9
2
作者
王朋飞
牛一帆
+3 位作者
陈可夯
张建利
高梦男
余洋
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期3674-3687,共14页
黄河流域是我国重要的生态屏障,也是我国重要煤炭基地集中区,生态保护与煤炭开采矛盾在此处异常突出。晋北煤炭基地具有典型浅埋薄表土层特厚煤层坚硬顶板的埋藏条件普遍采用强制放顶技术进行煤炭资源生产,但鲜见相关地理及技术条件下...
黄河流域是我国重要的生态屏障,也是我国重要煤炭基地集中区,生态保护与煤炭开采矛盾在此处异常突出。晋北煤炭基地具有典型浅埋薄表土层特厚煤层坚硬顶板的埋藏条件普遍采用强制放顶技术进行煤炭资源生产,但鲜见相关地理及技术条件下的地表主要裂缝演化规律研究,地表主要裂缝的产生制约着此类矿井生态保护与煤炭开采协同发展。为此,针对该条件下地裂缝的演化规律进行了实测研究,得到:①主要裂缝产生于开采边界,表现为先张拉、后上下错动且裂缝上部与下部脱离、上台阶下方会出现空洞。②工作面“见方”时,开采各边界主要裂缝发育情况类似,“见方”后,关键层按循环爆破步距(20 m)的3倍周期垮落,两侧巷道上方地表主要裂缝也按60 m“跳跃式”发育。③工作面正上方主要裂缝宽度及高差始终小于其他3处开采边界的主要裂缝,且闭合速度每隔一个放顶步距发生一次改变。④深(采深)厚(采厚)比较小、表土层薄时易造成对地表破坏最严重的边界不可自修复大裂缝,且裂隙带直达地表,绝大多数主要裂缝处于采场边界内,裂缝闭合周期更短,约9 d。⑤110和N00工法及错层位等无煤柱开采技术可扩大均匀沉陷区范围,缓解边界台阶裂缝损害,有利于源头治理和节省成本。
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关键词
浅埋
特厚煤层
薄表土层
坚硬顶板
地裂缝
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职称材料
题名
深埋倾斜特厚煤层窄煤柱护巷机理与围岩控制
被引量：
6
1
作者
孟巧荣
王慧娴
王朋飞
陈可夯
张建利
董恩远
高翔
侯伟
机构
太原理工大学矿业工程学院
河南能源鹤煤公司生产技术部
河北工程大学矿业与测绘工程学院
陕西富源
煤
业有限责任
公司
国家电投集团内蒙古白音华
煤
电有限
公司
露天矿
出处
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期38-52,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(52274092)
中国科协“青年人才托举工程”资助项目(YESS20200211)
中国科协科技智库青年人才计划资助项目(20220615ZZ07110134)。
文摘
我国中东部地区采深大、巷道变形和冲击风险大,窄煤柱沿空掘巷技术可改善巷道围岩环境。为掌握窄煤柱护巷机理并形成针对性围岩控制技术体系,以800 m埋深倾斜特厚煤层3 m窄煤柱沿空掘巷为背景,开展了理论分析、现场实测及数值模拟研究,结果表明:①该巷围岩破碎程度及变形煤柱侧比实体煤侧严重,煤柱破碎程度及变形采空区侧比巷道侧大,尽管埋深大,但已稳定采空区承担较大覆岩载荷,高应力已充分向深部岩体分流;②巷道变形非对称,实体煤侧顶板下沉量比煤柱侧大,巷帮以浅部变形为主,煤柱帮上部和实体煤帮中部变形较大;③采空区是掘巷卸荷后主要的形变通道,利于形变能向采空区缓释、降低冲击风险;④卸压区形状由掘巷前三角形扩展为掘巷后平行四边形,掘巷后应力集中区转移至实体煤帮右上方实体煤岩体中;⑤窄煤柱一次和二次剪切破坏的交界面及掘巷右上方实体高应力区为围岩关键控制区,据此提出基于煤柱多重塑性破坏区发育规律的煤柱加固和高应力区精准卸压联合的围岩控制技术体系。研究可为邻近工作面以及其他类似深埋倾斜特厚煤层开采提供理论支撑和科学依据。
关键词
深部开采
倾斜煤层
特厚煤层
沿空掘巷
窄煤柱
矿压显现
Keywords
deep mining
inclined coal seam
extra-thick coal seam
gob-side entry
slender pillar
ground behavior
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
浅埋薄表土层特厚煤层强制放顶条件下主要地裂缝演化规律实测
被引量：
9
2
作者
王朋飞
牛一帆
陈可夯
张建利
高梦男
余洋
机构
太原理工大学矿业工程学院
河南能源鹤煤公司生产技术部
内蒙古蒙泰不连沟
煤
业有限责任
公司
中国地质环境监测院
自然资源
部
矿山生态效应与系统修复重点实验室
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期3674-3687,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(52274092)
中国科协“青年人才托举工程”资助项目(YESS20200211)
中国科协科技智库青年人才计划资助项目(20220615ZZ07110134)。
文摘
黄河流域是我国重要的生态屏障,也是我国重要煤炭基地集中区,生态保护与煤炭开采矛盾在此处异常突出。晋北煤炭基地具有典型浅埋薄表土层特厚煤层坚硬顶板的埋藏条件普遍采用强制放顶技术进行煤炭资源生产,但鲜见相关地理及技术条件下的地表主要裂缝演化规律研究,地表主要裂缝的产生制约着此类矿井生态保护与煤炭开采协同发展。为此,针对该条件下地裂缝的演化规律进行了实测研究,得到:①主要裂缝产生于开采边界,表现为先张拉、后上下错动且裂缝上部与下部脱离、上台阶下方会出现空洞。②工作面“见方”时,开采各边界主要裂缝发育情况类似,“见方”后,关键层按循环爆破步距(20 m)的3倍周期垮落,两侧巷道上方地表主要裂缝也按60 m“跳跃式”发育。③工作面正上方主要裂缝宽度及高差始终小于其他3处开采边界的主要裂缝,且闭合速度每隔一个放顶步距发生一次改变。④深(采深)厚(采厚)比较小、表土层薄时易造成对地表破坏最严重的边界不可自修复大裂缝,且裂隙带直达地表,绝大多数主要裂缝处于采场边界内,裂缝闭合周期更短,约9 d。⑤110和N00工法及错层位等无煤柱开采技术可扩大均匀沉陷区范围,缓解边界台阶裂缝损害,有利于源头治理和节省成本。
关键词
浅埋
特厚煤层
薄表土层
坚硬顶板
地裂缝
Keywords
shallow overburden
extra-thick coal seam
thin topsoil
hard roof
ground fractures
分类号
TD823 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深埋倾斜特厚煤层窄煤柱护巷机理与围岩控制
孟巧荣
王慧娴
王朋飞
陈可夯
张建利
董恩远
高翔
侯伟
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
6
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职称材料
2
浅埋薄表土层特厚煤层强制放顶条件下主要地裂缝演化规律实测
王朋飞
牛一帆
陈可夯
张建利
高梦男
余洋
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
9
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职称材料
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