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近距离煤层采空区下沿空留巷顶板结构控制与合理巷旁支护研究 被引量:2
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作者 褚心瑜 崔海峰 +2 位作者 李振安 高海滨 朱凌卓 《中国煤炭》 北大核心 2025年第2期45-58,共14页
为实现近距离煤层采空区安全沿空留巷,解决巷道围岩变形严重难题,以山东新查庄矿业有限责任公司采空区下91006工作面的沿空留巷工程为背景,采用理论分析及现场工业性试验等研究手段,研究了基本顶破断规律与应力演化规律,建立了近距离煤... 为实现近距离煤层采空区安全沿空留巷,解决巷道围岩变形严重难题,以山东新查庄矿业有限责任公司采空区下91006工作面的沿空留巷工程为背景,采用理论分析及现场工业性试验等研究手段,研究了基本顶破断规律与应力演化规律,建立了近距离煤层沿空留巷顶板力学模型,并利用结构力学理论和矿压理论计算分析出基本顶岩层在不同位态下的巷旁支护阻力计算公式,通过对比分析水力压裂断顶卸压前后巷旁支护阻力变化发现水力压裂断顶卸压大大降低了巷旁支承压力,并在91006工作面采用“水力压裂超前断顶卸压+钢管混凝土墩柱高强巷旁支护”组合技术方案开展现场工业性实验,结果显示巷道顶底板变形量稳定,整体留巷成型效果良好。 展开更多
关键词 近距离煤层 沿空留巷 顶板运动规律 断顶卸压 巷旁支护阻力
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近距离煤层回采覆岩运移规律及下伏巷道围岩变形特征研究
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作者 李振安 张振国 +1 位作者 孙延斌 侯晓松 《中国煤炭》 北大核心 2025年第4期76-85,共10页
针对近距离煤层开采下伏巷道受上部煤层覆岩运动影响显著的现象,采用物理相似模型试验、数值计算和理论分析的方法,探究了近距离煤层回采覆岩运移规律及下伏回采巷道围岩变形特征。研究结果表明:付村煤矿3_(下)煤层上部垮落带高度为29 ... 针对近距离煤层开采下伏巷道受上部煤层覆岩运动影响显著的现象,采用物理相似模型试验、数值计算和理论分析的方法,探究了近距离煤层回采覆岩运移规律及下伏回采巷道围岩变形特征。研究结果表明:付村煤矿3_(下)煤层上部垮落带高度为29 m、导水裂缝带发育高度为95 m;3_(下)1001材料巷左帮塑性区最大深度为6 m,完全超出了锚杆支护范围,最大变形量为314 mm;右帮最大变形量为92 mm,小于左帮变形;底部浅部受拉,最大底鼓量为230 mm;顶板最大下沉量为91 mm。 展开更多
关键词 近距离煤层 覆岩运移 下伏巷道 围岩变形
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厚硬顶板井下长孔水力压裂防冲技术研究
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作者 姚子涛 陈学慧 +3 位作者 李振安 魏宏斌 白建飞 周宏伟 《煤炭工程》 北大核心 2025年第7期81-86,共6页
针对厚硬顶板下工作面防冲难于实现大范围超前卸压的问题,以大海则煤矿20101工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测等方法,开展厚硬顶板井下长孔水力压裂防冲技术研究,确定了压裂层位、评估了水力压裂效果和防冲效果。结论如下:①基... 针对厚硬顶板下工作面防冲难于实现大范围超前卸压的问题,以大海则煤矿20101工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测等方法,开展厚硬顶板井下长孔水力压裂防冲技术研究,确定了压裂层位、评估了水力压裂效果和防冲效果。结论如下:①基于垮落带岩石充满采空区所需高度及工作面微震事件分布规律,综合考虑充满采空区所需高度、上覆岩层破裂范围以及厚硬岩层层位,确定井下长孔水力压裂钻孔设计高度分别为20 m和35 m;②通过水压力波动特征及邻孔出水现象判定,压裂过程中水压力于稳定区间持续波动,后期邻孔出水量激增,证实压裂裂隙与邻孔贯通并形成裂隙网络,压裂效果良好;③实施水力压裂后,微震事件总能量、总频次及高能级事件数量显著降低,来压动载系数与来压步距明显减小。研究表明,井下长孔水力压裂技术可有效降低工作面冲击危险性,保障厚硬顶板条件下的安全回采,为同类地质条件矿井的冲击地压防治提供技术参考。 展开更多
关键词 厚硬顶板 冲击地压 长孔水力压裂 防冲效果 分段压裂 微震监测
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矿用支护锚杆推进机器人结构设计
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作者 王栋 王利 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S2期198-200,214,共4页
矿用支护锚杆推进机器人能够自动完成井下锚杆支护任务,提高煤矿巷道施工过程的安全性。分析了支护锚杆推进机器人的滑轨、油缸和旋转电动机等关键结构,从推杆前进、钻轴旋转、锚杆入孔、复位回归等方面介绍了支护锚杆推进机器人运动过... 矿用支护锚杆推进机器人能够自动完成井下锚杆支护任务,提高煤矿巷道施工过程的安全性。分析了支护锚杆推进机器人的滑轨、油缸和旋转电动机等关键结构,从推杆前进、钻轴旋转、锚杆入孔、复位回归等方面介绍了支护锚杆推进机器人运动过程,提出了基于模糊PID的锚杆机器人推进运动控制策略。仿真结果表明:引入模糊PID控制后,钻杆速度得到了显著提升,迅速且准确地达到了预定的目标值,大约耗时2 s即进入稳定运行状态,且稳态时偏差较小,充分证明了采用模糊PID控制策略结合S曲线加减速方法对钻杆推进速度进行控制,能够达成理想的控制效果和精度。 展开更多
关键词 矿用机器人 支护锚杆 推进结构 模糊PID
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动水条件下裂隙粗糙度对浆液扩散影响研究
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作者 刘伟韬 鲍传瑶 +2 位作者 孟祥喜 孙易达 徐传亮 《山东科技大学学报(自然科学版)》 2025年第4期1-12,共12页
裂隙的产状和特性对于矿井注浆效果影响较大,且矿井动水条件的影响使浆液扩散机理更为复杂。本研究利用COMSOL Multiphysics软件中的两相流数值计算方法,采用节理粗糙度系数(JRC)表征裂隙粗糙度,研究了不同JRC对浆液扩散形态、压力、流... 裂隙的产状和特性对于矿井注浆效果影响较大,且矿井动水条件的影响使浆液扩散机理更为复杂。本研究利用COMSOL Multiphysics软件中的两相流数值计算方法,采用节理粗糙度系数(JRC)表征裂隙粗糙度,研究了不同JRC对浆液扩散形态、压力、流速、截面流量及封堵率等参数的影响。研究结果表明:JRC的增加会使浆液沿水流方向的扩散距离缩短,浆液压力升高,但对横向扩散方向和远离注浆孔区域的浆液压力影响较小;同时JRC增加会降低浆液流速,浆液堆积会使两侧水流通道变窄导致动水流速增加;JRC减小可以提高注浆效率,降低出口出水流量,提升堵水效果,JRC为18~20时达到最大封堵率所用时间是JRC为14~16时的1.18倍,是JRC为8~10时的1.43倍。采用相似试验对浆液在不同粗糙程度裂隙内的扩散形态和封堵率进行了验证,试验结果与数值模拟结果基本吻合,进一步验证了数值模拟试验的可行性,研究结果可为裂隙动水注浆理论和工程实践提供参考。 展开更多
关键词 动水注浆 裂隙粗糙度 浆液扩散 节理粗糙度系数
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