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湖南煤矿瓦斯抽采存在问题及对策探讨 被引量:4
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作者 吴宽 施式亮 《矿业工程研究》 2018年第3期28-31,共4页
分析了湖南省煤矿瓦斯地质特征、瓦斯灾害情况及抽采现状,指出了造成湖南省煤矿瓦斯抽采效果不佳的客观原因和主观原因,针对存在的问题,结合省内外先进技术和成功经验,提出相应对策与建议,供省内煤矿瓦斯防治工作者和监管监察者参考.
关键词 煤矿 瓦斯 抽采 问题 对策
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软弱再生顶板巷道围岩失稳机理及其控制原理与技术 被引量:27
2
作者 王平 冯涛 +5 位作者 蒋运良 刘海 李立新 余伟健 朱永建 鲁义 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2953-2965,共13页
针对软弱再生顶板巷道围岩大变形问题,结合现场调研、室内试验、理论分析等手段研究了软弱再生顶板围岩失稳机理,并提出了针对该类围岩的控制原理、支护原则和支护技术。研究表明:软弱再生顶板具有自稳平衡拱结构,但极其不稳定。在扰动... 针对软弱再生顶板巷道围岩大变形问题,结合现场调研、室内试验、理论分析等手段研究了软弱再生顶板围岩失稳机理,并提出了针对该类围岩的控制原理、支护原则和支护技术。研究表明:软弱再生顶板具有自稳平衡拱结构,但极其不稳定。在扰动作用下快速松散、破碎,表现出局部到整体的连锁失稳特征。基于再生顶板围岩条件提出再生顶板“抛物线-半双曲线”扩展力学模型,即再生顶板平衡拱边界在纵向上以“抛物线”形式向上扩展,横向上以“半双曲线”形式延伸。巷道底臌使得两帮整体下沉或两帮肩角处破坏造成再生顶板自稳平衡拱结构不断地向围岩深部转移。根据该模型计算发现,此时棚架上的载荷增加更快。再生顶板松散范围的非线性增加使得棚架上的荷载急剧增加,围岩变形量增大,最终导致巷道整体失稳。因此,提出了“护底→固帮→控顶”的软弱再生顶板围岩控制基本原理。结合州景煤矿再生顶板巷道实际情况,通过疏干排水防止底臌、改善棚架结构加强帮、顶支撑,形成了“强化整体约束、优化棚架结构和架间协同控制”的支护原则,具体形成了“双层金属网+预支撑囧型棚架+可缩性纵向连接器”的组合支护技术,经工程试验表明该支护技术可有效控制软弱再生顶板巷道围岩初期的稳定,后期回采时建议采用“三支一体”支护体系进行加强支护,控制再生顶板围岩回采期间的稳定。 展开更多
关键词 再生顶板 破坏机理 围岩控制 组合支护
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翟镇煤矿智慧矿山生产模式研究与实践 被引量:10
3
作者 周楠 郑永胜 +3 位作者 程敬义 安百富 张卫清 孙凯 《矿业工程研究》 2019年第1期1-12,共12页
针对翟镇煤矿井下综采装备落后、生产效率低、矿井运行体系复杂的问题,提出了智慧矿山生产模式,围绕煤矿八大系统,建立了智慧生产系统评价模型,分析了智慧矿山建设中八大系统的权重.在翟镇煤矿研究应用了采煤工作面无人化开采智能集控... 针对翟镇煤矿井下综采装备落后、生产效率低、矿井运行体系复杂的问题,提出了智慧矿山生产模式,围绕煤矿八大系统,建立了智慧生产系统评价模型,分析了智慧矿山建设中八大系统的权重.在翟镇煤矿研究应用了采煤工作面无人化开采智能集控技术、掘进工作面智能化自动控制技术、矿井运输系统无人化巡检及自动控制技术、矿井生产保障系统自动化控制技术、基于数据融合的安全检测智能控制技术及智慧矿山综合信息平台与手机APP软件等,形成了智慧生产系统关键技术体系.实践证明,翟镇煤矿智慧矿山建设后,采煤效率提高了35%,掘进效率提高了30%,辅助系统高度智能、安全监控系统更加可靠,单班下井人数减少了115人,实现了煤矿生产的少人化和自动化,为我国智慧矿山建设提供了理论与技术借鉴. 展开更多
关键词 智慧矿山 生产模式 自动控制 安全监控 无人化
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深井薄煤层保护层坚硬顶板破断机理及控制技术 被引量:21
4
作者 秦玄烨 张英华 +1 位作者 黄志安 高玉坤 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期4010-4020,共11页
针对坚硬顶板薄煤层保护层工作面开采后上覆岩层破断机理及控制问题,以九龙矿15445野青灰岩工作面为研究对象,通过现场调研、理论分析、相似模拟和数值模拟试验,分析该煤层顶板结构以及顶板沉降运移规律,并对顶板岩层破断机制和开采中... 针对坚硬顶板薄煤层保护层工作面开采后上覆岩层破断机理及控制问题,以九龙矿15445野青灰岩工作面为研究对象,通过现场调研、理论分析、相似模拟和数值模拟试验,分析该煤层顶板结构以及顶板沉降运移规律,并对顶板岩层破断机制和开采中应力变化进行了研究。研究结果表明:15445保护层工作面开采后覆岩垮落带和裂隙带最大发育高度分别为25.67 m和32.24 m;采空区侧及上覆被保护煤层下部存在细微裂隙发育;设计的预裂爆破炮眼可对野青灰岩顶板实施定向切顶卸压,工作面每推进10 m即停产实施顶板预裂爆破,并优化保护层顶板控制距离,可使支架压力减少10~75 MPa,卸压效果显著,说明保护层开采时覆岩垮落带和裂隙带的发育高度判断是正确的,坚硬顶板控顶距过长辨识是合理的。 展开更多
关键词 采矿工程 深部开采 薄煤层 坚硬顶板 切顶卸压
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软弱破碎顶板巷道围岩变形机理及控制技术 被引量:49
5
作者 孙广京 王平 +5 位作者 冯涛 余伟健 尹中凯 蒋运良 刘海 李立新 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期209-215,共7页
针对软弱破碎顶板巷道支护困难的问题,通过现场调查和钻孔探测发现软弱破碎顶板巷道围岩具有自稳平衡拱结构,但极不稳定,在扰动作用下表现为局部到整体的连锁失稳特征。现场取样进行试验,发现顶板破碎岩块强度低,帮部煤块裂隙发育、底... 针对软弱破碎顶板巷道支护困难的问题,通过现场调查和钻孔探测发现软弱破碎顶板巷道围岩具有自稳平衡拱结构,但极不稳定,在扰动作用下表现为局部到整体的连锁失稳特征。现场取样进行试验,发现顶板破碎岩块强度低,帮部煤块裂隙发育、底板泥岩软弱是造成巷道全断面变形失稳的主要原因。原支护棚架架型不合理、接顶效果差、支护缺乏整体性以及支护系统不能协调变形是导致巷道失稳的直接原因。进一步试验表明,该巷道的软弱破碎岩样在侧限约束条件下压实后具有较高的承载能力,在无侧限约束条件下则难以自稳。掺入一定水泥进行胶结后形成的弱胶结岩体,其稳定性和承载能力有明显提高。结合普氏自然平衡拱理论和"类双曲线"模型,构建了软弱破碎顶板巷道围岩"抛物线-半双曲线"破碎边界扩张模型,发现软弱破碎顶板载荷呈指数形式增长,当帮部煤体不稳定时顶板载荷急剧增加,而底鼓是造成帮部失稳的重要因素。因此,提出了强力控制软弱破碎顶板,强化约束帮部煤体,加强隔水预防巷道底鼓的控制原理和"控顶先固帮,固帮先护底"的支护原则。针对州景煤矿5305工作面的实际情况提出了"双层金属网+喷射混凝土+预支撑囧形棚架+可缩性纵向连接器"的组合控制技术,经初步的现场工程实践,取得了较好的支护效果。 展开更多
关键词 软弱破碎围岩 围岩变形 围岩控制 自稳平衡拱
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再生顶板煤自燃漏风裂隙控制机理 被引量:4
6
作者 鲁义 陈健 +3 位作者 邵淑珍 施式亮 丁仰卫 李亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期795-805,共11页
再生顶板煤自燃是矿井火灾常见类型之一,其顶板裂隙漏风是导致遗留煤炭氧化自燃的关键原因。现阶段,对于再生顶板的支护方式仅从“强帮固顶”的角度出发,针对裂隙漏风的控制研究尚不完善,尤其缺乏在应力集中导致漏风裂隙演化扩展方面的... 再生顶板煤自燃是矿井火灾常见类型之一,其顶板裂隙漏风是导致遗留煤炭氧化自燃的关键原因。现阶段,对于再生顶板的支护方式仅从“强帮固顶”的角度出发,针对裂隙漏风的控制研究尚不完善,尤其缺乏在应力集中导致漏风裂隙演化扩展方面的研究。基于此,针对山东鹿洼煤矿2304工作面回风巷再生顶板,以弹性力学理论、临界破坏准则及广义胡克定律为基础,分别推导了各种措施下的应力集中系数与再生顶板围岩特性参数的关系,并利用再生顶板现场情况结合压溃实验与分形维数,阐明了各种措施下的再生顶板应力集中控制情况与裂隙演化规律研究。结果表明:岩石弹性模量对再生顶板的应力集中影响最为显著,且根据现场工况计算得出,使用锚杆支护时,最大应力集中系数为2.341,水泥浆胶结支护时,最大应力集中系数为1.563,纳米浆泡材料胶结支护时,最大应力集中系数为1.393;此外,利用压溃实验发现水泥材料胶结体的裂隙主要从中心向四周扩散,其横向纵向的裂隙数量均会持续增加,并逐渐贯通,而纳米浆泡材料仅会在原有裂隙基础上继续演化发育,当单轴压力超过8 MPa后,纳米浆泡材料胶结体的裂隙基本不再发育;分形维数计算结果表明,当压力小于5 MPa时,纳米浆泡材料的多孔结构会使分形维数大于水泥材料胶结体;当压力大于5 MPa时,尤其是超过抗压强度后,纳米浆泡材料胶结体的分形维数小于水泥浆胶结体,故裂隙扩展演化速率更加缓慢,有利于阻止再生顶板的裂隙漏风。 展开更多
关键词 煤自燃 漏风裂隙 再生顶板 应力集中系数 纳米浆泡材料 分形维数
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我国瓦斯隧道施工技术进展及主要问题探讨 被引量:9
7
作者 黄飞 钟小凤 +4 位作者 罗太友 李树清 罗亚飞 刘磊 龙其毕 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第1期53-68,共16页
基于网络数据资料、期刊论著文献与现场施工资料,全面总结我国瓦斯隧道施工技术的进展与不足。结果表明:1)我国瓦斯隧道具有瓦斯工区里程长、瓦斯等级高、多分布于中西部地区等特征;2)瓦斯隧道施工灾害主要为瓦斯燃烧、瓦斯爆炸、瓦斯... 基于网络数据资料、期刊论著文献与现场施工资料,全面总结我国瓦斯隧道施工技术的进展与不足。结果表明:1)我国瓦斯隧道具有瓦斯工区里程长、瓦斯等级高、多分布于中西部地区等特征;2)瓦斯隧道施工灾害主要为瓦斯燃烧、瓦斯爆炸、瓦斯突出、瓦斯中毒窒息等事故,年事故发生数量总体呈下降趋势;3)我国瓦斯隧道设计施工规范近20年来得到了较为全面的完善,已颁布了铁路与公路行业标准、贵川渝等地方标准;4)隧道瓦斯工区安全施工主要依赖于超前探测、瓦斯监测、安全通风与揭煤防突等关键技术,在工程实践中各技术的关键施工参数得到了优化完善;5)绝对瓦斯涌出量测定方法与瓦斯工区等级动态调整机制是目前瓦斯隧道施工存在的主要问题,对瓦斯隧道的施工安全与成本控制影响巨大。建议根据隧道施工特征进一步开展隧道瓦斯防治专题研究,完善瓦斯隧道设计施工规范,为我国瓦斯隧道的安全高效施工提供理论与技术支撑。 展开更多
关键词 瓦斯隧道 通风 揭煤防突 瓦斯工区等级评价 动态调整机制
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高含量低透性近水平煤层控制性水力割缝技术
8
作者 冯仁俊 朱永建 +1 位作者 邓飞 余伟健 《矿业工程研究》 2024年第2期1-7,共7页
基于高压水射流割缝的技术原理和特点,针对云南省朱家湾煤矿煤层“硬度系数大、瓦斯含量高、低透气、抽放时间紧”的特点,结合矿井目前的实际采掘部署和生产情况,提出工作面“钻割一体化”的瓦斯治理增透措施,并在矿区内已经施工抽采钻... 基于高压水射流割缝的技术原理和特点,针对云南省朱家湾煤矿煤层“硬度系数大、瓦斯含量高、低透气、抽放时间紧”的特点,结合矿井目前的实际采掘部署和生产情况,提出工作面“钻割一体化”的瓦斯治理增透措施,并在矿区内已经施工抽采钻孔的工作面开展试验研究.通过现场研究表明:采用“钻割一体化”增透技术,能有效提高煤层裂隙发育程度,改变和降低煤层原始应力和瓦斯含量,增大煤层瓦斯流动空间,成功消除煤层的突出危险性.试验数据显示,煤层在水力割缝后单孔瓦斯抽采量增加到原来的3.7倍,工作面抽采达标时间缩短一半,成功缓解了矿井采掘接替紧张的局面.该试验的成功,为本矿井及类似矿井的瓦斯治理提供依据和经验. 展开更多
关键词 低透气 高压水射流 钻割一体化 瓦斯含量
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高水材料充填沿空留巷应力控制与围岩强化机理及应用 被引量:45
9
作者 柏建彪 张自政 +3 位作者 王襄禹 徐营 闫帅 徐军 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期16-28,共13页
高水材料被广泛应用于不同条件下的薄及中厚煤层沿空留巷、部分条件较好的厚煤层沿空留巷,形成了丰富的高水材料充填沿空留巷围岩控制实践。基于高水材料充填沿空留巷理论研究和现场实践,以应力控制与围岩强化为主线,分析了充填留巷围... 高水材料被广泛应用于不同条件下的薄及中厚煤层沿空留巷、部分条件较好的厚煤层沿空留巷,形成了丰富的高水材料充填沿空留巷围岩控制实践。基于高水材料充填沿空留巷理论研究和现场实践,以应力控制与围岩强化为主线,分析了充填留巷围岩在巷道掘进、工作面超前采动影响、留巷围岩调整稳定和邻近工作面复用4个阶段的应力与变形特征,提出了“基本顶二次破断”的覆岩顶板运动特征。以青龙同昌煤矿15102工作面沿空留巷为背景,数值模拟研究了留巷过程中围岩应力和塑性区分布特征,揭示了充填留巷覆岩基本顶的旋转下沉是留巷巷道所受外力的主要来源;在此基础上,提出了充填留巷围岩控制的关键区域,根据高水材料固结体的较强塑性变形特性,提出了高水材料充填沿空留巷围岩分时分区强化机理,确定了合理的高水材料充填体支护阻力计算式、留巷顶板离层计算式和实体煤帮的支护强度计算式,给出了高水材料充填沿空留巷围岩控制关键参数设计方法,关键参数包括充填体支护阻力(充填体宽度和强度)、顶板支护强度(巷内支护和临时支护)、实体煤帮支护强度。介绍了山西高平青龙同昌煤业15号煤层和赵庄煤业9号煤层高水充填沿空留巷围岩控制2个应用实例,留巷围岩变形控制效果良好。最后,提出了高水充填沿空留巷围岩控制技术的发展方向。 展开更多
关键词 沿空留巷 高水材料 应力控制 围岩强化 支护阻力
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公路隧道揭煤掌子面前方围岩应力分布规律
10
作者 龙其毕 黄飞 +2 位作者 罗亚飞 钟小凤 刘磊 《矿业工程研究》 2025年第1期50-56,共7页
为了研究扁平大跨度公路隧道揭煤掌子面前方围岩的应力分布规律,以松坎隧道为工程背景,采用FLAC 3D数值模拟软件构建隧道穿越煤层的数值计算模型,分析掌子面前方围岩的应力演化规律.研究结果表明:(1)隧道掘进过程中,掌子面前方围岩的垂... 为了研究扁平大跨度公路隧道揭煤掌子面前方围岩的应力分布规律,以松坎隧道为工程背景,采用FLAC 3D数值模拟软件构建隧道穿越煤层的数值计算模型,分析掌子面前方围岩的应力演化规律.研究结果表明:(1)隧道掘进过程中,掌子面前方围岩的垂直应力均呈现先急剧增大后逐渐衰减至原岩应力的趋势,但掌子面前方不同位置处的围岩所受垂直应力集中系数有所差异,具体表现为隧道底部应力集中系数大于隧道顶部,隧道左侧应力集中系数大于右侧;(2)随着掌子面与煤层距离减小,围岩垂直应力的变化区域宽度呈现先减小后增大的“V”型变化趋势,隧道左侧的应力变化区域宽度变化幅度大于右侧;(3)掌子面前方围岩内的水平应力呈现出从零逐渐增大至原岩应力的变化趋势,掌子面离煤层越近,前方围岩水平应力增幅越小. 展开更多
关键词 隧道 掌子面 应力分布 煤系地层 数值模拟
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金刚石串珠绳锯切缝煤层实验装置的研制 被引量:3
11
作者 汤铸 李树清 +2 位作者 黄飞 朱颜平 杨党震 《矿业工程研究》 2021年第3期34-39,共6页
为解决传统绳锯实验机具与采矿相似模拟台架难匹配的问题,研制一种金刚石串珠绳锯切缝煤层的实验装置,用于绳锯连续割缝煤层卸压机理的研究.根据绳锯切缝煤层现场布置方式及结构特点,设计并改装绳锯切缝煤层相似模拟实验装置,经多次实... 为解决传统绳锯实验机具与采矿相似模拟台架难匹配的问题,研制一种金刚石串珠绳锯切缝煤层的实验装置,用于绳锯连续割缝煤层卸压机理的研究.根据绳锯切缝煤层现场布置方式及结构特点,设计并改装绳锯切缝煤层相似模拟实验装置,经多次实验证明,该装置结构简单、绕绳方式灵活、操控方便,可实现煤层水平连续切缝.基于该实验装置的绕绳方式和串珠绳的线弹性,分析实验中绳锯进给状态时串珠绳受拉后弹性形变的总长,据此给出串珠绳张紧力的计算方法.研究结果表明:该装置选用初始总长6000 mm直径2 mm的串珠绳进行实验,弓角18°时串珠绳总长6014 mm,张紧力为0.197 kN,可以满足绳锯连续切缝煤层相似模拟实验的要求. 展开更多
关键词 金刚石串珠绳锯 煤层切缝 张紧力 实验装置
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大断面公路隧道穿越构造煤层瓦斯抽放技术研究 被引量:8
12
作者 龙港 黄飞 +4 位作者 李树清 朱云涛 戎有龙 罗太有 刘勇 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第S01期486-492,共7页
为有效降低隧道煤层的瓦斯含量,消除隧道揭煤施工的突出危险,以兰海国家高速公路重庆至遵义段某公路隧道为工程依托,采用超前钻探的方法准确探测煤层的赋存情况与隧道揭煤掌子面前方的局部地质构造特征;在此基础上确定钻孔的有效抽放半... 为有效降低隧道煤层的瓦斯含量,消除隧道揭煤施工的突出危险,以兰海国家高速公路重庆至遵义段某公路隧道为工程依托,采用超前钻探的方法准确探测煤层的赋存情况与隧道揭煤掌子面前方的局部地质构造特征;在此基础上确定钻孔的有效抽放半径与瓦斯抽放控制范围,并对局部构造煤层抽放钻孔进行加密布置;最后采用顶板穿层钻孔预抽煤层瓦斯技术进行瓦斯抽放,并对抽放效果和区域防突措施进行检验。结果表明:该隧道瓦斯抽放效果良好,区域防突措施效果显著。 展开更多
关键词 大断面公路隧道 构造煤层 瓦斯抽放 防突措施 抽放半径
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倾斜岩层巷道围岩大变形分析与控制方法
13
作者 吴海 王小康 +2 位作者 王卫军 李树清 彭刚 《矿业工程研究》 2017年第3期16-21,共6页
深部倾斜岩层巷道由于围岩应力高,巷道围岩变形周期和变形量都较浅部巷道有显著增加.针对曲江矿-850 m东大巷巷道围岩表现出来的两帮和顶底板的实测不对称大变形特征,采用离散元软件建模分析发现:巷道围岩大变形引起围岩塑性区不断扩大... 深部倾斜岩层巷道由于围岩应力高,巷道围岩变形周期和变形量都较浅部巷道有显著增加.针对曲江矿-850 m东大巷巷道围岩表现出来的两帮和顶底板的实测不对称大变形特征,采用离散元软件建模分析发现:巷道围岩大变形引起围岩塑性区不断扩大,导致锚杆支护结构失效,由此造成原有等强支护方案不能有效控制巷道变形.结合围岩性能提升和结构强化的思路,提出注浆和不等强支护方案.方案实施后,围岩塑性区半径明显减小,围岩变形速度降低、变形时间缩短,实现了巷道稳定的控制目标. 展开更多
关键词 大变形 不对称变形 塑性区
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高速公路瓦斯隧道煤层超前探测与瓦斯检测方法 被引量:11
14
作者 赵训 李树清 黄飞 《公路工程》 北大核心 2019年第4期163-168,173,共7页
高速公路瓦斯隧道揭煤时有较大煤与瓦斯突出危险,然而国家目前未出台相关技术标准。为了防止瓦斯事故的发生,加强对高速公路瓦斯隧道煤层的探测和瓦斯的检测是至关重要的。以鱼塘梁子隧道为工程实例,参照煤矿和铁路隧道的相关瓦斯技术规... 高速公路瓦斯隧道揭煤时有较大煤与瓦斯突出危险,然而国家目前未出台相关技术标准。为了防止瓦斯事故的发生,加强对高速公路瓦斯隧道煤层的探测和瓦斯的检测是至关重要的。以鱼塘梁子隧道为工程实例,参照煤矿和铁路隧道的相关瓦斯技术规范,结合高速公路隧道煤岩层赋存与施工工艺等特点,制定了地质编录与超前钻孔相结合的煤层探测方法,并准确探测出了鱼塘梁子隧道内的煤层分布状况;采用瓦检仪现场测试与实验室色谱分析测定相结合的方法来检测隧道瓦斯浓度,现场测试获得隧道回风流中CH4浓度为0%,实验室色谱分析结果获得CO2浓度为0.0804%~0.1181%,CH4浓度为0.0047%~0.0358%,有害气体CO浓度为0.0003%~0.0007%,现场测试与实验室测定的结果表明:CH4成分远小于报警浓度1%,且CO2和CO浓度远小于规程的最高允许浓度,表明这些少量的气体对隧道的施工安全不影响。 展开更多
关键词 高速公路 瓦斯隧道 煤层与瓦斯 地质编录 超前探测
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大倾角厚层坚固顶板巷旁支护体合理宽度及让压尺度研究 被引量:4
15
作者 李鹏 朱永建 +4 位作者 王平 任恒 张玉群 王希之 梅成成 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4494-4503,共10页
为研究大倾角煤层切顶留巷巷旁支护体合理宽度及让压尺度,以四川柏林煤矿南段工作面为研究背景,综合运用理论分析、数值模拟和现场实测的方法,结合大倾角厚层坚固顶板覆岩垮落特征,分析大倾角煤层沿空留巷顶板活动规律,建立大倾角煤层... 为研究大倾角煤层切顶留巷巷旁支护体合理宽度及让压尺度,以四川柏林煤矿南段工作面为研究背景,综合运用理论分析、数值模拟和现场实测的方法,结合大倾角厚层坚固顶板覆岩垮落特征,分析大倾角煤层沿空留巷顶板活动规律,建立大倾角煤层切顶留巷巷旁支护力学模型,提出针对巷旁支护体与采空区矸石协同压缩流变变形的巷旁让压支护机制,并采用Flac^(3D)软件计算分析不同巷旁支护体宽度及让压尺度下的沿空巷道变形特征。研究结果表明:巷旁支护体宽度对留巷稳定性影响显著,巷旁支护体宽度越大,沿空留巷越稳定,但考虑到矸石墙垒筑工作强度较大,巷旁支护体合理宽度设置为2.0 m;巷旁支护体让压尺度取决于采空区矸石的压实情况,让压尺度设置为3:5时,巷旁支护体让压量足以使得采空区矸石充分压实。工程实践表明,采用所确定的巷旁支护体设计参数,巷道变形能够满足生产需要,证明了所选参数的合理性。 展开更多
关键词 大倾角煤层 沿空留巷 巷旁支护体 合理宽度 让压尺度
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固结软煤层瓦斯抽采钻孔周围裂隙的弹性胶结材料研制 被引量:4
16
作者 鲁义 谷旺鑫 +2 位作者 丁仰卫 李修磊 李亮 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期129-136,共8页
为了固结煤层中钻孔周围的裂隙,以聚二甲基硅氧烷、含氢硅油、聚丙烯纤维和秸秆纤维为原料,制备一种用于煤岩裂隙固结的弹性胶结材料,通过扫描电子显微镜和颗粒分析仪观察聚丙烯纤维和秸秆纤维在弹性胶结材料中的微观形貌,通过万能试验... 为了固结煤层中钻孔周围的裂隙,以聚二甲基硅氧烷、含氢硅油、聚丙烯纤维和秸秆纤维为原料,制备一种用于煤岩裂隙固结的弹性胶结材料,通过扫描电子显微镜和颗粒分析仪观察聚丙烯纤维和秸秆纤维在弹性胶结材料中的微观形貌,通过万能试验机研究不同掺量的聚丙烯纤维和秸秆纤维对弹性胶结材料力学性能的影响。研究结果表明:掺入一定量的聚丙烯纤维和秸秆纤维可以增强弹性胶结材料力学性能,随着聚丙烯纤维和秸秆纤维掺量的增加,弹性胶结材料的力学性能变差,聚丙烯纤维-秸秆纤维的最优掺量为0.6%~1%;聚丙烯纤维可以作为连接材料桥接弹性胶结材料内部不连续的区域,同时,聚丙烯纤维表面粗糙,可以黏结更多的胶体,增大聚丙烯纤维脱胶的阻力;当秸秆纤维掺量为0.5%和1%时,秸秆纤维在材料中的分散情况较好,而当掺量为1.5%时,材料中的秸秆纤维开始出现团聚现象,当掺量为2%时,团聚现象严重;弹性胶结材料与煤体有良好的粘结性,能够将松散的煤体黏结在一起,构成一个整体,具有一定的力学强度;加固煤体模块在力的加载过程中,逐渐变形,但加固后的煤体并未被压溃,依然保持良好的完整性;现场试验表明,随着抽采时间的增加,瓦斯混合流量缓慢下降,并未出现瓦斯混合流量剧烈波动或下降的现象,证明在抽采过程中,钻孔未发生失稳问题,钻孔孔壁保持完整。 展开更多
关键词 固结软煤层 孔壁失稳 弹性胶结材料 力学性能 最优掺量 压溃 瓦斯抽采
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公路隧道石门揭煤安全岩柱的数值模拟研究 被引量:4
17
作者 刘胜华 李鹏程 +2 位作者 李树清 黄飞 王荣荣 《能源与环保》 2021年第3期183-187,192,共6页
为探究瓦斯隧道不同地质条件下对安全岩柱的影响,以重遵高速松坎隧道为工程背景,基于隧道揭煤应力演化等相关理论,建立了瓦斯隧道三维模型和数学模型,利用FLAC软件对2种开挖断面和3种煤层倾角的隧道进行了模拟计算,对比分析了隧道开挖... 为探究瓦斯隧道不同地质条件下对安全岩柱的影响,以重遵高速松坎隧道为工程背景,基于隧道揭煤应力演化等相关理论,建立了瓦斯隧道三维模型和数学模型,利用FLAC软件对2种开挖断面和3种煤层倾角的隧道进行了模拟计算,对比分析了隧道开挖过程中的煤岩应力变化规律,获得了开挖断面面积和煤层倾角对安全岩柱的影响。研究表明:同一煤层倾角,开挖断面越大,所需安全岩柱越厚,反之越薄;开挖断面面积相同时,煤层倾角越大,所需安全岩柱越厚。 展开更多
关键词 瓦斯隧道 断面积 煤层倾角 安全岩柱 数值模拟
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再生顶板裂隙注泡沫流体扩散模型及参数敏感性分析 被引量:1
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作者 鲁义 王涛 +3 位作者 余伟健 王刚 王平 晏志宏 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期143-150,共8页
泡沫流体因其优良的施工特性和应用效果是再生顶板裂隙漏风封堵及煤自燃防治的有效技术手段,基于再生顶板裂隙注泡沫流体工程背景,开展了泡沫流体在裂隙中的受力和流动分析,推导得出了泡沫流体在含原生介质阻滞作用的任意产状裂隙中的... 泡沫流体因其优良的施工特性和应用效果是再生顶板裂隙漏风封堵及煤自燃防治的有效技术手段,基于再生顶板裂隙注泡沫流体工程背景,开展了泡沫流体在裂隙中的受力和流动分析,推导得出了泡沫流体在含原生介质阻滞作用的任意产状裂隙中的流动扩散数学模型,并采用ANSYS FLUENT软件构建了泡沫流体在再生顶板裂隙中的扩散数值模型,对比验证了数学模型的合理性。开展了泡沫流体再生顶板裂隙注浆扩散过程中的施工参数(含注浆压力、注浆孔半径)及裂隙参数(含裂隙开度、倾角、倾向、裂隙原始介质压力)对扩散规律的影响,并定量计算了参数对扩散过程的敏感度,得出裂隙开度对扩散距离影响最大、注浆压力次之、倾角和原生介质压力影响最小。 展开更多
关键词 再生顶板 裂隙封堵 泡沫流体 扩散数学模型 参数敏感性
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深井沿空留巷大变形锚注一体控制技术 被引量:4
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作者 于宪阳 王卫军 +1 位作者 张自政 张佳华 《矿业工程研究》 2017年第3期22-26,共5页
在深部强采动应力环境下,沿空留巷变形量大、来压强烈、流变时间长.锚注一体控制技术可以将高预紧力锚索支护与注浆加固有机结合,有效控制围岩塑性区发展,提高围岩强度并修复受损锚固结构.在工作面前后采动影响剧烈区内,围岩内部裂隙发... 在深部强采动应力环境下,沿空留巷变形量大、来压强烈、流变时间长.锚注一体控制技术可以将高预紧力锚索支护与注浆加固有机结合,有效控制围岩塑性区发展,提高围岩强度并修复受损锚固结构.在工作面前后采动影响剧烈区内,围岩内部裂隙发育,承载能力开始降低但锚固支护结构未发生大范围破坏,是注浆加固的最佳时机.在深井沿空留巷中采用锚注一体支护技术可以有效控制围岩变形,实现围岩长期稳定. 展开更多
关键词 深井 沿空留巷 锚注一体 注浆锚索
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基于塑性区扩展的采动复合顶板巷道围岩变形数值模拟 被引量:1
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作者 黄聪 王卫军 +1 位作者 袁超 肖宇 《煤炭技术》 CAS 2020年第2期12-15,共4页
为了研究采动影响下的复合顶板巷道大幅下沉问题,以江西曲江煤矿212工作面风巷为例,采用现场调查、数值分析等方法,对巷道围岩应力状态,塑性区形成及扩展进行了分析,研究结果表明:受工作面回采期间的采动影响,巷道顶板垂直应力增大,最... 为了研究采动影响下的复合顶板巷道大幅下沉问题,以江西曲江煤矿212工作面风巷为例,采用现场调查、数值分析等方法,对巷道围岩应力状态,塑性区形成及扩展进行了分析,研究结果表明:受工作面回采期间的采动影响,巷道顶板垂直应力增大,最大主应力方向向着工作面采空区侧发生不同程度的偏转;最大主应力方向导致巷道围岩蝶形塑性区旋转,并且两者的旋转具有高度一致性;当巷道围岩塑性区蝶叶扩展至顶板正上方时,锚索锚固端全部处于塑性区内,使得锚索完全失效,同顶板一同下沉。 展开更多
关键词 塑性区 锚索失效 主应力方向 破坏机理
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