强突煤层地面丛式井造穴卸压辅助石门揭煤技术 被引量：1

1

作者 刘厅 翟成 +4 位作者 童校长 徐鹤翔 邹全乐 林柏泉 徐吉钊 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第5期144-157,共14页

针对深部强突煤层石门揭煤危险性高,打钻过程易喷孔、效率低的难题,基于数值模拟和现场试验研究了强突煤层地面丛式井全覆盖造穴辅助石门揭煤降突机理及关键技术参数优化方法。首先开发了地面丛式井多级造穴技术及配套系统;其次揭示了... 针对深部强突煤层石门揭煤危险性高,打钻过程易喷孔、效率低的难题,基于数值模拟和现场试验研究了强突煤层地面丛式井全覆盖造穴辅助石门揭煤降突机理及关键技术参数优化方法。首先开发了地面丛式井多级造穴技术及配套系统;其次揭示了丛式井造穴卸压煤体物理场演化规律,提出了造穴关键技术参数优化方法;最后成功开展了石门揭煤控制区地面丛式井全覆盖造穴辅助消突工程试验,验证了技术的有效性。结果表明:提出了多场协同调控防突方法,揭示了地面丛式井区域全覆盖造穴强化卸压增透,辅助石门揭煤消突机理,开发了“机械扩孔-水力喷射-排水释压”多级造穴技术,并配套研发了“造穴-排渣-水渣分离”一体化系统。煤体塑性区体积与等效直径平方呈线性关系,研究条件下的比值为81.90;洞穴附近低渗透区瓦斯压力随着洞穴直径的增大先降低后升高,对应的最优洞穴直径为2.0 m;揭煤巷道沿着垂直于最大主应力方向布置时,造穴后巷道两侧煤体更容易消突。成功开展了石门揭煤控制区地面丛式井全覆盖造穴辅助消突工程试验,技术实施后,煤层透气性系数提高约10倍,残余瓦斯压力和残余瓦斯含量显著降低,试验地点井下揭煤措施孔数量减少了24%、钻孔工程量降低了21%。开发的技术可进一步拓展形成“地面井煤气共采”方法,有望实现难采-难抽煤层煤与瓦斯的协同高效共采。 展开更多

关键词 强突煤层 石门揭煤 地面井造穴 应力-渗流耦合 煤气共采

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤与瓦斯突出煤层群安全高效开采技术体系与展望 被引量：38

2

作者 李琰庆 杨科 +1 位作者 秦汝祥 余岩 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期167-173,共7页

为了解决淮南矿区煤与瓦斯突出煤层群条件下复杂煤层赋存、多源瓦斯涌出、重复开采扰动、多头面生产准备等制约安全高效开采难题,通过分析煤与瓦斯共采技术原理,结合不同的煤与瓦斯赋存特点,对常规的开采上、下保护层瓦斯治理模式进行优... 为了解决淮南矿区煤与瓦斯突出煤层群条件下复杂煤层赋存、多源瓦斯涌出、重复开采扰动、多头面生产准备等制约安全高效开采难题,通过分析煤与瓦斯共采技术原理,结合不同的煤与瓦斯赋存特点,对常规的开采上、下保护层瓦斯治理模式进行优化,提出重复开采下保护层远程泄压、开采近距离上保护层抽采瓦斯和顺序向上(下)开采依次保护3种煤与瓦斯共采改进模式,形成"采前、采中、采后"、"本煤层、邻近层、采空区"、"井下、井上"立体抽采瓦斯技术,以及无煤柱开采、突出危险保护层消突、岩巷快速施工、钻孔防喷及增透抽采、地面钻井施工、薄煤层开采装备等配套关键技术。统筹掘进、打钻、抽采、开采等安全生产工作,总结出准备区、治理区、开采区"三区"生产组织方式,从时间、空间上部署多煤层多头面多工序合理有序施工。应用结果表明:突出煤层群可以在低瓦斯状态下安全高效开采,能够建成特大型煤与瓦斯突出井工矿井。最后,针对深部开采面临的灾害治理工程量大、周期长、用工多、成本高等问题,给出了地面钻井治理瓦斯与水害技术思路、高瓦斯自燃煤层无煤柱无巷采煤攻关方向和智能矿山建设设想,并指出探索地面钻井治理灾害新技术、推广无煤柱无巷采煤新工法、研发智能化无人开采新装备是未来的创新方向。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出煤层群 煤与瓦斯共采 地面治灾 无巷采煤 智能开采

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤炭精准开采科学构想 被引量：403

3

作者 袁亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-7,共7页

新世纪互联网+及智能化发展势头强劲,在总结煤炭开采历史及科技发展趋势的基础上,思考了煤炭开采如何应对新一轮科技创新的到来,针对我国煤炭开采面临的挑战和机遇,提出了煤炭精准开采的科学构想。煤炭精准开采是基于透明空间地球物理... 新世纪互联网+及智能化发展势头强劲,在总结煤炭开采历史及科技发展趋势的基础上,思考了煤炭开采如何应对新一轮科技创新的到来,针对我国煤炭开采面临的挑战和机遇,提出了煤炭精准开采的科学构想。煤炭精准开采是基于透明空间地球物理和多物理场耦合,以智能感知、智能控制、物联网、大数据云计算等作支撑,将不同地质条件的煤炭开采扰动影响、致灾因素、开采引发生态环境破坏等统筹考虑,时空上准确高效的煤炭少人(无人)智能开采与灾害防控一体化的未来采矿新模式。煤炭精准开采可显著提高煤炭安全开采自动化、智能化、信息化水平,实现煤炭工业由劳动密集型向具有高科技特点的技术密集型转变。本文凝练了煤炭精准开采的7个关键科学问题和八个主要研究方向,为实现互联网+科学开采的未来少人(无人)采矿提出了技术路径。 展开更多

关键词 煤炭精准开采 透明地球 互联网+ 科学开采

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤层瓦斯含量法确定保护层开采消突范围的技术及应用 被引量：60

4

作者 袁亮 薛生 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1786-1791,共6页

如何科学、快速、准确地确定保护层开采消突范围一直是矿井安全开采技术难题之一。针对目前保护层开采消突范围各判别准则理论上的非一致性和生产实践中的局限性,笔者结合淮南矿区潘三煤矿保护层工作面开采的工程实践,提出了利用煤层瓦... 如何科学、快速、准确地确定保护层开采消突范围一直是矿井安全开采技术难题之一。针对目前保护层开采消突范围各判别准则理论上的非一致性和生产实践中的局限性,笔者结合淮南矿区潘三煤矿保护层工作面开采的工程实践,提出了利用煤层瓦斯含量来确定保护层消突范围的技术方法。通过快速准确现场测定在保护层开采前后被保护煤层的瓦斯含量,基于被保护煤层煤与瓦斯突出的临界瓦斯含量值,科学地确定其消突范围。该技术对保护层开采消突范围的合理性确定,科学地设计布置瓦斯抽采钻孔位置,最大限度地利用保护层开采进行区域性防突,保证矿井的安全高效开采具有重要意义。 展开更多

关键词 煤层 瓦斯含量法 保护层开采 消突范围 煤与瓦斯突出

在线阅读 下载PDF 职称材料

静态破碎剂性能分析及致裂效果实验研究 被引量：3

5

作者 康志鹏 罗勇 +2 位作者 余国锋 王共元 段昌瑞 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第4期1740-1748,共9页

为解决现有煤矿井工开采过程中预裂爆破安全性低、适用性差以及水压致裂条件苛刻,破岩效果弱的问题,提出静态致裂的方法,通过研究不同影响条件下静态破碎剂的反应状态和致裂效果,对不同拌合水温、水灰比条件下的静态破碎剂反应温度、反... 为解决现有煤矿井工开采过程中预裂爆破安全性低、适用性差以及水压致裂条件苛刻,破岩效果弱的问题,提出静态致裂的方法,通过研究不同影响条件下静态破碎剂的反应状态和致裂效果,对不同拌合水温、水灰比条件下的静态破碎剂反应温度、反应时间、反应体积变化、岩样致裂效果、应力变化进行了研究。结果表明:水灰比一定,静态破碎剂完全反应时间随拌合水温升高而降低,但最终反应完全后温度不变;相同拌合水温条件下,水灰比越小,静态破碎剂反应时间越短,反应速率越快;水灰比越小,混凝土试件开裂时间越短,水灰比越大,开裂时间越长,开裂效果与裂缝位置有关,块体应变呈现先增后减的趋势。 展开更多

关键词 静态破碎剂 水灰比 拌合水温 致裂效果 应力变化

在线阅读 下载PDF 职称材料

三软煤层复合顶板巷道控制技术研究 被引量：22

6

作者 徐燕飞 徐翀 +2 位作者 陈永春 安士凯 毕波 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期121-128,共8页

为解决淮南矿区三软煤层复合顶板巷道锚杆支护过程中存在的局部支护结构变形、损伤以及巷道破坏等工程问题,采用现场测试、理论分析、数值模拟、工程验证的研究方法,分析了三软煤层复合顶板巷道锚杆支护失效原因和围岩控制机理,指出淮... 为解决淮南矿区三软煤层复合顶板巷道锚杆支护过程中存在的局部支护结构变形、损伤以及巷道破坏等工程问题,采用现场测试、理论分析、数值模拟、工程验证的研究方法,分析了三软煤层复合顶板巷道锚杆支护失效原因和围岩控制机理,指出淮南矿区为实现锚杆支护对三软煤层复合顶板巷道的稳定控制,在锚杆支护设计和管理上应注重以下4方面:①利用合理长度的锚杆和支护附件构建起围岩浅部的“压力拱”结构;②使锚索深入围岩内部稳定岩层,在深部有效发挥“悬吊”作用;③加强对巷道薄弱部位的支护;④设计合理的施工参数,协调围岩体和支护体变形。以顾桥煤矿13-1三软煤层复合顶板巷道锚杆支护为工程背景,在锚杆支护控制运用理论方面,基于新奥法动态信息化施工过程指导思想,构建了由设计、施工、监测、评价、优化环节构成的三软煤层复合顶板巷道控制技术体系;在锚杆支护参数选择方面,从初始参数设计、参数检验、现场参数适时调整、薄弱部位强化等环节出发,确立了锚杆参数动态管理方法,在锚杆施工管理方面,从施工质量标准化体系建设和支护安全措施保障入手,构建了锚杆施工管理保障技术;在锚杆支护系统可靠性分析方面,引入一次二阶矩JC法,从锚杆锚固力和承载力2项指标出发,分析了锚杆支护结构的可靠性;基于对支护薄弱环节结构可靠性提高的考虑,对原支护方案进行了优化;获得了淮南矿区三软煤层复合顶板巷道锚杆支护结构可靠指标β值取1.0~1.5为宜。 展开更多

关键词 三软煤层 复合顶板 巷道控制 可靠性 锚杆支护

在线阅读 下载PDF 职称材料

无人机激光雷达矿山开采沉陷监测研究 被引量：16

7

作者 尹宏昌 田丰 +1 位作者 马海博 薛博 《煤炭工程》 北大核心 2023年第8期130-136,共7页

为了快速、准确、全面监测煤矿高强度大规模开采引起的地表沉陷,以鄂尔多斯王家塔煤矿为例,采用无人机激光雷达(UAV-LiDAR)测量技术对该矿高强度开采地表沉陷进行监测,给出了数据获取及处理的关键技术及方法;通过对实测点云进行克里金... 为了快速、准确、全面监测煤矿高强度大规模开采引起的地表沉陷,以鄂尔多斯王家塔煤矿为例,采用无人机激光雷达(UAV-LiDAR)测量技术对该矿高强度开采地表沉陷进行监测,给出了数据获取及处理的关键技术及方法;通过对实测点云进行克里金插值得到地面点并建立地表DEM,多期DEM差分处理得到地表下沉盆地,联合中值滤波和双边滤波对下沉盆地进行去噪处理,最终得到高精度的下沉值。结果表明:该技术实测地表DEM精度为15 mm,求出地表沉陷盆地模型中误差为36 mm;可以快速获得丰富的地表数据,得到高精度的地表沉陷盆地信息。 展开更多

关键词 矿区生态监测 地表沉陷 无人机测量 激光雷达 DEM 滤波

在线阅读 下载PDF 职称材料

分层开采厚硬顶板覆岩结构破坏及移动规律研究 被引量：10

8

作者 康志鹏 赵靖 段昌瑞 《煤炭工程》 北大核心 2022年第8期78-83,共6页

厚煤层分层开采时,顶板覆岩结构破坏对巷道的稳定性以及工作面的支护稳定性起决定性的控制作用。针对厚砂岩顶板直覆条件下的采空区悬顶不垮,来压步距大,断裂后产生较大冲击地压等问题,以顾北矿13121上工作面为工程背景,通过理论分析、... 厚煤层分层开采时,顶板覆岩结构破坏对巷道的稳定性以及工作面的支护稳定性起决定性的控制作用。针对厚砂岩顶板直覆条件下的采空区悬顶不垮,来压步距大,断裂后产生较大冲击地压等问题,以顾北矿13121上工作面为工程背景,通过理论分析、现场探测、力学试验、数值模拟等方法综合研究,揭示分层开采厚硬顶板覆岩结构破坏机理,得出顶板移动变形及应力分布规律。结果表明:厚硬顶板在工作面开采时垮落步距大,采动影响剧烈,塑性区破坏发育,工程上表现为采空区大面积悬顶,煤帮大面积片帮破坏。据此,提出厚硬顶板切顶预裂深孔爆破技术,并成功应用于顾北矿13121上工作面,缩短了初次和周期来压步距,使巷道围岩变形和采场矿压得以有效控制。 展开更多

关键词 分层开采 厚硬顶板 覆岩破坏机理 移动变形 应力分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

淮南矿区松软低透煤层煤层气开发利用技术与思考 被引量：15

9

作者 孔祥喜 唐永志 +6 位作者 李平 王传兵 陈建 李琰庆 袁本庆 陈本良 叶敏 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期26-35,共10页

为解决淮南矿区松软低透气性突出煤层群条件下煤层构造复杂、多源瓦斯涌出、抽采流量衰减快、岩巷与钻孔成本高、低(超低)浓度煤层气利用率低等制约煤层气资源高效开发难题,通过分析煤层群条件下保护层卸压井上下立体抽采煤层气开发模式... 为解决淮南矿区松软低透气性突出煤层群条件下煤层构造复杂、多源瓦斯涌出、抽采流量衰减快、岩巷与钻孔成本高、低(超低)浓度煤层气利用率低等制约煤层气资源高效开发难题,通过分析煤层群条件下保护层卸压井上下立体抽采煤层气开发模式,提出较为适用的、与淮南矿区煤层群开采条件下煤与煤层气协调开发模式配套的六大关键技术,即:地面水平分段压裂井煤层气抽采技术,煤层气抽采巷道盾构快速施工技术,井下松软煤层煤层气强化抽采技术,地面采动区井卸压煤层气抽采技术,“以孔代巷”施工技术,低浓度煤层气梯级利用技术。配套关键技术应用表明:形成的碎软煤层顶板水平井分段压裂工艺及精细化排采技术,有效提高煤层气预抽产量;煤矿深井巷道全断面硬岩掘进机大幅提高巷道掘进效率,实现硬岩掘进自动化、少人化;井下水力压裂加砂、超高压水力割缝实现井下大区域卸压增透;Ⅲ、Ⅳ型地面采动区井在煤层群采动卸压瓦斯治理方面可以取代顶板高抽巷,且减少其他措施工程量,减小投入成本和工期;“以孔代巷”技术显著提升了复杂顶板中高位定向钻孔成功质量;低浓度煤层气梯级利用技术大幅减少了煤层气排放量;六大关键技术保障了淮南矿区安全生产,提高了煤、煤层气产量与煤层气利用水平。最后,针对地面水平井水力压裂煤储层改造技术作业成本高、产量低、范围小与采动井存在破断风险、超低浓度煤层气梯级利用规模小等问题,提出了深部煤层气精准地质导向、超大规模高效储层体积改造、抽采效果评价技术、采动区地面井稳定持续抽采技术、井下大面积智能水力化增透技术、“一井多用”协同抽采煤层气技术、全浓度煤层气综合利用技术的发展方向。 展开更多

关键词 松软低透煤层 煤层气 地面水平井分段压裂 采动区地面井 强化抽采 梯级利用 以孔代巷

在线阅读 下载PDF 职称材料

深部软岩巷道组合承载壳支护研究与应用 被引量：6

10

作者 段昌瑞 郑群 +2 位作者 余国锋 安士凯 李志兵 《工矿自动化》 北大核心 2020年第12期64-69,共6页

深部软岩巷道支护问题影响因素多、情况复杂,理论研究工作仍处于探索阶段,而依靠提高支护材料强度和采用注浆锚杆无法从根本上解决该问题,且成本高。分析了深部软岩巷道表层围岩应力分布情况,其变形特点为应力向深部转移,巷道表层围岩... 深部软岩巷道支护问题影响因素多、情况复杂,理论研究工作仍处于探索阶段,而依靠提高支护材料强度和采用注浆锚杆无法从根本上解决该问题,且成本高。分析了深部软岩巷道表层围岩应力分布情况,其变形特点为应力向深部转移,巷道表层围岩应力降低但变形量较大,得出解决深部软岩巷道支护难题的关键是在尽可能提高支护结构强度的同时,降低支护结构周边切向应力,即合理设计内层支护小结构、构筑中间应力消减层,使其与外层原岩大结构共同作用,形成深部软岩巷道支护体系,增强围岩自承能力。根据内层支护小结构的要求,提出了主动支护和被动支护相结合的锚架注组合承载壳全断面联合支护技术,即在锚杆(索)支护的基础上,采用型钢支护联合壁后充填结构形成具有一定厚度和较高强度的内层支护结构体,从而减少顶板、煤壁和空气接触,同时充填注浆材料全断面向深部软岩裂隙扩散凝固,钢架在围岩发生一定让压变形后起到径向约束作用,可强化围岩承压环,保证围岩稳定性。针对丁集矿西二采区回风石门修复工程,采用高预紧力锚索+U型钢棚+注浆的锚架注组合承载壳全断面联合支护结构,通过深孔爆破方法构筑中间应力消减层。矿压观测结果表明,巷道两帮移近量最大值为349mm,顶板下沉量最大值为323mm,巷道变形得到有效控制。 展开更多

关键词 深部软岩巷道 巷道变形 围岩控制 巷道修复 组合承载壳 全断面支护 应力消减层

在线阅读 下载PDF 职称材料

土壤中镉的吸附解吸研究进展 被引量：5

11

作者 张磊 郑永红 +4 位作者 张治国 陈永春 武琳 邓永强 陈芳玲 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1942-1946,共5页

综述了土壤中镉的危害性和赋存形态,分别介绍了土壤中镉的吸附解吸动力学模型和动力学特征,并分析了土壤中的镉吸附解吸过程的影响因素,包括环境因素(温度)、土壤质地(有机质和pH)、外源材料(海泡石、石灰、生物炭、复合材料、柠檬酸、E... 综述了土壤中镉的危害性和赋存形态,分别介绍了土壤中镉的吸附解吸动力学模型和动力学特征,并分析了土壤中的镉吸附解吸过程的影响因素,包括环境因素(温度)、土壤质地(有机质和pH)、外源材料(海泡石、石灰、生物炭、复合材料、柠檬酸、EDTA和表面活性剂)等因素,较系统地探究土壤中镉吸附解吸的本质和特征,介绍了国内外最新的研究进展,为土壤中的镉污染研究及后续修复治理提供理论依据与技术支持。 展开更多

关键词 土壤 镉 吸附 解吸 动力学特征

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同工况下深部围岩分区破坏非连续变形试验研究 被引量：4

12

作者 段昌瑞 郑群 +2 位作者 薛俊华 余国锋 罗勇 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2021年第4期72-80,共9页

以淮南矿区-1000 m为典型代表的深部地下开挖工程引发的支护难题越发突出。针对丁集煤矿-910 m西二11-2采区南轨道大巷实测发现的巷道分区破裂化现象,基于深部巷道围岩破裂机理与支护技术模拟试验系统,开展了4种工况下硐室的模拟试验研... 以淮南矿区-1000 m为典型代表的深部地下开挖工程引发的支护难题越发突出。针对丁集煤矿-910 m西二11-2采区南轨道大巷实测发现的巷道分区破裂化现象,基于深部巷道围岩破裂机理与支护技术模拟试验系统,开展了4种工况下硐室的模拟试验研究,旨在获取最大荷载方向与硐室轴线垂直、斜交、平行条件下巷道围岩的受力与破坏特征,揭示深部巷道围岩发生分区破坏的条件。试验结果显示,模型拱顶、侧墙和底板周边径向应变均呈现拉应变,形成环状裂缝;在较大轴压作用下,巷道周边产生剪切破坏和拉伸破坏,但拉伸、剪切破坏区的形成不同步,拉伸破坏的速度远大于剪切破裂的速度,使周边岩体产生这种不连续且交替出现的环状裂隙区。直墙圆拱巷道发生分区破裂的特点为帮部呈现分层断裂,拱顶和底部呈现滑移型断裂。研究结果可为深部高地应力下巷道围岩的支护对策及优化提供参考。 展开更多

关键词 深部围岩 物理模拟 分区 环向裂隙

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴向荷载作用下煤岩吸附瓦斯特性试验研究 被引量：2

13

作者 郝耐 涂辉 +1 位作者 毛灵涛 李敏 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第5期41-44,47,共5页

为了揭示应力、气体吸附共同作用下煤岩的结构变化规律,对不同轴向载荷、不同瓦斯压力条件下的煤样进行CT扫描,基于CT图像定义了体素孔隙率α,分析了煤样体积应变、CT图像灰度及孔隙分布的变化规律。结果表明:体素孔隙率α可以反映应力... 为了揭示应力、气体吸附共同作用下煤岩的结构变化规律,对不同轴向载荷、不同瓦斯压力条件下的煤样进行CT扫描,基于CT图像定义了体素孔隙率α,分析了煤样体积应变、CT图像灰度及孔隙分布的变化规律。结果表明:体素孔隙率α可以反映应力、气体吸附共同作用下煤样内部不同尺度孔隙结构的变化;0<α≤20%时体素区域在瓦斯作用中起主导作用,α>40%时体素区域主要起着瓦斯运移通道作用;瓦斯吸附首先发生在0<α≤10%的体素区域,随着轴压的增大,吸附逐渐对10%<α≤20%的体素区域产生作用;应力比气体吸附对煤样孔隙结构的改变作用更为显著。 展开更多

关键词 煤岩吸附瓦斯 瓦斯压力 CT试验 体素孔隙率

在线阅读 下载PDF 职称材料

淮南矿区沉陷地生态治理研究 被引量：4

14

作者 葛沭锋 王晓辉 耿宜佳 《安徽农业科学》 CAS 2015年第4期271-274,共4页

淮南矿区为国家大型煤电基地,由于开采历史悠久,矿业开发区域生态影响及历史欠账问题突出。煤炭开采沉陷区治理需根据现有治理经验,统筹考虑区域水资源量缺乏、水环境污染加剧以及土地资源短缺和城市建设用地紧张的局面进行综合治理。... 淮南矿区为国家大型煤电基地,由于开采历史悠久,矿业开发区域生态影响及历史欠账问题突出。煤炭开采沉陷区治理需根据现有治理经验,统筹考虑区域水资源量缺乏、水环境污染加剧以及土地资源短缺和城市建设用地紧张的局面进行综合治理。在淮南矿区采煤沉陷地治理分区和采煤沉陷预测的基础上,充分总结矿区沉陷地治理的实践经验,并分不同类型矿井区的沉陷特点,提出规划期内切实可行的沉陷地治理目标和对策,对于淮南矿区沉陷地的生态恢复与治理具有现实指导意义。 展开更多

关键词 淮南矿区 沉陷地 生态治理

在线阅读 下载PDF 职称材料

坚硬顶板综采工作面推进速度对矿压规律影响研究 被引量：8

15

作者 徐燕飞 安士凯 +2 位作者 徐翀 陈永春 易厚 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期88-94,共7页

以顾桥煤矿坚硬顶板综采工作面工程地质条件为背景,运用理论分析、数值模拟和现场实测手段,分析了开采速度对工作面覆岩运动、围岩破坏、应力分布和液压支架承载特性的影响。研究结果表明:1个周期来压内工作面落煤引起的岩梁刚性回转下... 以顾桥煤矿坚硬顶板综采工作面工程地质条件为背景,运用理论分析、数值模拟和现场实测手段,分析了开采速度对工作面覆岩运动、围岩破坏、应力分布和液压支架承载特性的影响。研究结果表明:1个周期来压内工作面落煤引起的岩梁刚性回转下沉量是一定的,工作面作业循环时间引起的岩梁蠕变下沉量与岩梁刚性回转下沉量呈正比,加快工作面推进速度仅减少围岩体蠕变引起的岩梁下沉部分。工作面开采速度增加,覆岩塑性区发育范围减小,煤壁应力集中位置变浅、应力集中系数变小。工作面快速推进时,液压支架承载多为2次増阻和3次増阻,支架工作阻力较小;缓慢推进时,液压支架承载多为1次急增阻,载荷近似呈线性增长,支架工作阻力较大。 展开更多

关键词 推进速度 矿压显现 数值模拟 覆岩移动 支架工作阻力 应力转移

在线阅读 下载PDF 职称材料

人工林树种对矿区复垦土壤肥力质量影响及评价研究 被引量：12

16

作者 郑永红 张治国 +6 位作者 陈永春 安士凯 武琳 余婷 邓永强 张磊 任韩煜 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期156-168,共13页

为探究人工林对复垦土壤肥力水平的影响,以淮南矿区潘一矿复垦区杨树林、女贞林和桧树林3种典型人工林分为研究对象,通过实地采样和室内试验,测定林地不同深度土壤的容重、p H值、有机质、总氮、速效氮、总钾、速效钾、总磷、速效磷等9... 为探究人工林对复垦土壤肥力水平的影响,以淮南矿区潘一矿复垦区杨树林、女贞林和桧树林3种典型人工林分为研究对象,通过实地采样和室内试验,测定林地不同深度土壤的容重、p H值、有机质、总氮、速效氮、总钾、速效钾、总磷、速效磷等9项指标,利用灰色关联度方法定量分析3种林地土壤肥力状况,并进行了综合评价排序。结果表明:①单因素方差分析表明,3种林地土壤的pH值、总氮、总磷、总钾等4项肥力指标在不同树种间差异不显著(P>0.05),土壤容重、有机质、速效氮、速效磷、速效钾等5项肥力指标在不同树种间差异显著(P<0.05)。②对照全国第2次土壤普查养分分级标准和2009年该复垦区土壤肥力指标监测结果,容重、有机质、速效磷、总钾、速效钾等5项指标肥力水平显著提高。pH值、总氮、速效氮和总磷4项指标肥力水平与2009年该复垦区土壤水平较一致。总磷和速效氮可以作为复垦区土壤肥力提升的限制因子。③3种林地土壤加权灰色关联度综合评价值大小排列顺序为:杨树纯林>桧树纯林>女贞纯林,其中杨树林地土壤属于Ⅰ级(优)水平,桧树林地和女贞林地属于Ⅱ级(良),表明杨树林土壤最肥沃。因此,杨树具有改良土壤肥力、改善环境和保持水土等重要功能和作用,可以作为复垦区造林树种的优势树种,为煤矿沉陷区复垦土壤进行可持续利用及生态修复提供科学的理论依据。 展开更多

关键词 采煤沉陷区 复垦区 人工林 土壤肥力评价

在线阅读 下载PDF 职称材料

厚煤层软底沿空留巷围岩变形特征分析及顶帮强化支护技术 被引量：17

17

作者 康志鹏 段昌瑞 +1 位作者 余国锋 赵靖 《工矿自动化》 北大核心 2022年第11期101-109,共9页

长时高叠加应力条件下的围岩变形破坏机制及控制措施是厚煤层软底沿空留巷支护技术的关键。现有对厚煤层沿空留巷围岩变形破坏机制及支护控制的研究主要针对坚硬岩底沿空巷道顶帮变形、充填体本身强度及材料配比,对厚煤层软底留巷研究较... 长时高叠加应力条件下的围岩变形破坏机制及控制措施是厚煤层软底沿空留巷支护技术的关键。现有对厚煤层沿空留巷围岩变形破坏机制及支护控制的研究主要针对坚硬岩底沿空巷道顶帮变形、充填体本身强度及材料配比,对厚煤层软底留巷研究较少,对沿空留巷的力学分析不全面,支护方案单一。针对上述问题,以山西潞安化工集团有限公司古城煤矿N1303工作面为工程背景,建立了顶板、煤帮、底板破坏力学模型,分析了巷道围岩变形破坏特征:顶板处于混合应力环境,易发生拉伸破坏;实体煤帮在高应力作用下发生压剪式破坏,锚杆破坏失效;充填体受压侵入底板,造成底板倾斜失稳,易发生软煤碎胀底鼓。针对围岩变形破坏特征,提出了“三位一体”的围岩支护控制方案,即控制顶板、限制煤帮、让压底板。为保证顶板在沿空留巷上方能够平衡应力分布,采取锚索+充填体切顶方式,使顶板在巷道上方不形成悬臂梁结构,只发生下沉,而没有回转变形;考虑到留巷后顶板的稳定性,采取注浆锚索方式对巷道破碎顶板进行注浆,形成一个整体,更好地控制顶板。为提高实体煤帮支护强度,补打短锚索,将极限平衡区煤层与深部弹性承载层连接,降低巷旁充填体支护阻力。对底板进行适当的让压有利于巷道整体实现柔性支护,在充填体墙体下通过挖槽、浇筑条形基础进行底板加固。利用“三位一体”的围岩支护控制方案优化了原沿空留巷支护方案,现场试验结果表明:采用优化支护方案后,顶板位移由337 mm减小至142 mm,煤帮位移由305 mm减小至70 mm,底板位移由675 mm减小至162 mm,巷道收敛率由34.1%减小至10.73%,锚杆(索)工作阻力稳定,充填体无破损倾斜,支护效果较好。 展开更多

关键词 厚煤层软底沿空留巷 巷道支护 围岩控制 锚索 切顶 煤帮限制 底板让压 应力匹配

在线阅读 下载PDF 职称材料

厚表土层深井卸压开采地面钻井变形破坏及其预防--以淮南顾桥矿为例 被引量：4

18

作者 任波 袁亮 +5 位作者 桑树勋 郭华 薛俊华 黄华州 李源 武杰 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期159-166,共8页

以顾桥矿工程实践为基础,结合物理模拟实验和现场监测结果,研究了厚表土层深井卸压开采地面钻井变形破坏及其预防。结果表明:钻井破坏是地面卸压瓦斯抽采失败的关键,采动影响下地面瓦斯抽采井破坏以变形和错断为主,破坏深度不一,主要集... 以顾桥矿工程实践为基础,结合物理模拟实验和现场监测结果,研究了厚表土层深井卸压开采地面钻井变形破坏及其预防。结果表明:钻井破坏是地面卸压瓦斯抽采失败的关键,采动影响下地面瓦斯抽采井破坏以变形和错断为主,破坏深度不一,主要集中在松散层中下部和基岩中上部;在钻井完好情况下,将钻井终孔位置布置于断层附近、"O"型圈范围内更有利于卸压瓦斯抽采。采动引起的上覆岩层离层、应力集中、竖向破断以及厚表土层"杠杆效应"造成地面瓦斯抽采井破坏,其由下至上多次出现是导致地面井多处变形破坏的主要原因。煤层采动对工作面前方巷帮应力、顶板应力的影响范围分别可达320 m、350 m,对轨顺相对位移影响范围可达工作面前方50m和后方200m,采场中部覆岩与地表之间的相对位移量远大于采场边缘附近,更容易导致井孔破坏。采用"抗"和"让"相结合的井身结构、"上止下泄"固井–完井施工工艺以及合理的井位布置等措施,可有效防止卸压开采地面钻井变形破坏,实现瓦斯稳定高效抽采。 展开更多

关键词 厚表土层 地面井 瓦斯 变形破坏 预防措施 顾桥矿

在线阅读 下载PDF 职称材料

气水两相流喷嘴喷射条件对雾化降尘影响的实验研究 被引量：15

19

作者 袁辉 徐锐 +2 位作者 陈本良 祝文军 欧阳晓平 《煤炭工程》 北大核心 2018年第12期127-132,共6页

喷嘴的雾化特性和喷雾降尘系统的设计直接影响到矿道雾化降尘的效果。文章设计加工了一种气水两相流雾化喷嘴,和一套完整的除尘系统实验平台,开展了不同喷射条件参数下的雾化特性实验和不同雾化特性的雾化降尘效果实验。研究表明,喷嘴... 喷嘴的雾化特性和喷雾降尘系统的设计直接影响到矿道雾化降尘的效果。文章设计加工了一种气水两相流雾化喷嘴,和一套完整的除尘系统实验平台,开展了不同喷射条件参数下的雾化特性实验和不同雾化特性的雾化降尘效果实验。研究表明,喷嘴雾滴粒径随着气压的增大而减小,随着水压的增大而增大,在一定气液比值范围内,喷嘴具有良好的雾化性能,粒径小,雾化均匀,在外流场中沿横向方向几乎不变,沿轴向方向逐渐增大;且实验发现降尘效率随着雾滴粒径和雾化量的的增大而减小,随着粉尘浓度的增大而增大,在雾滴粒径小于10μm时,对呼吸性粉尘的去除有良好的效果。为气水两相流喷嘴的使用和除尘装置的设计与布局提供了思路和关键技术支撑。 展开更多

关键词 两相流喷嘴 雾化性能 雾化降尘 喷射条件 雾滴粒径

在线阅读 下载PDF 职称材料

深井软岩巷道穿厚煤层碎裂顶板区围岩控制技术 被引量：2

20

作者 肖殿才 蒋祥卿 +3 位作者 罗勇 任波 鲁德超 唐义川 《煤炭工程》 北大核心 2022年第2期37-42,共6页

针对深井软岩巷道穿厚煤层碎裂顶板区围岩控制技术难题,通过现场调查,分析工程破坏特点,结合钻孔窥视分析结果,得出巷道围岩变形失稳原因为破碎岩体降低了内层锚网的支护性能,未能与围岩形成统一承载体,围岩松动圈扩大及变形不均匀致使... 针对深井软岩巷道穿厚煤层碎裂顶板区围岩控制技术难题,通过现场调查,分析工程破坏特点,结合钻孔窥视分析结果,得出巷道围岩变形失稳原因为破碎岩体降低了内层锚网的支护性能,未能与围岩形成统一承载体,围岩松动圈扩大及变形不均匀致使U型棚支护性能降低,支护阻力不足,围岩扩容膨胀,发生破坏。提出通过超前预注浆和组合金属骨架实现破碎围岩改性、围岩应力优化,形成稳定的承载结构,进而实现破碎岩体的二次承载,强化内层锚网支护效果,做到内锚有效、外架可靠。以此提出"超前预支护+内锚外架联合控顶+锁腿控帮+喷注补强+底板控水卸压"联合的组合控制技术,形成了锚固体与注浆围岩互相强化,强控顶、辅以控帮治底的联合支护体系;现场开展了工程实践,并取得了较好的支护效果。 展开更多

关键词 揭穿煤层 破碎顶板 超前支护 注浆加固 联合支护

在线阅读 下载PDF 职称材料