李家壕煤矿地下水库人工坝体稳定性研究 被引量：22

1

作者 白东尧 鞠金峰 +1 位作者 许家林 李建华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1839-1845,共7页

针对人工坝体稳定性问题,以李家壕煤矿地下水库为工程背景,基于Drucker-Prager准则对人工坝体所能承载的极限水头值以及易破坏位置进行了分析研究。结果表明:受地下水库储水水压的影响,坝体易在内表面中点以及外表面四边中点处出现DP峰... 针对人工坝体稳定性问题,以李家壕煤矿地下水库为工程背景,基于Drucker-Prager准则对人工坝体所能承载的极限水头值以及易破坏位置进行了分析研究。结果表明:受地下水库储水水压的影响,坝体易在内表面中点以及外表面四边中点处出现DP峰值,且外表面的DP值大于内表面的DP值。外表面底边中点处DP峰值最大,接着是顶边中点处,左右两边中点次之,中心处峰值最小,并且左右两边中点处峰值呈近似对称分布。坝体的外表面底边中点处是最易发生失稳破坏的位置,并进一步计算得出人工坝体所能承载的极限水头值为17.8 m。并得到了Comsol数值模拟以及现场实测数据的验证。 展开更多

关键词 地下水库 人工坝体 极限水头 DRUCKER-PRAGER准则

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基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统研究 被引量：18

2

作者 高富 贺艳军 《煤炭工程》 北大核心 2017年第F08期160-162,共3页

提出了一种基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统,该系统通过以太网和AP节点进行组网实现数据通信,采用最近邻法进行位置计算,并借助Android平台开发客户端应用程序及系统功能的实现。测试结果表明相比于传统的定位系统,该系统有效的提... 提出了一种基于WiFi技术的煤矿井下人员定位系统,该系统通过以太网和AP节点进行组网实现数据通信,采用最近邻法进行位置计算,并借助Android平台开发客户端应用程序及系统功能的实现。测试结果表明相比于传统的定位系统,该系统有效的提高了定位的可靠性、稳定性和精确度。 展开更多

关键词 WIFI技术 人员定位 煤矿 ANDROID

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反井钻机施工大直径风井工程结构稳定性评价方法研究 被引量：2

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作者 杨木林 程守业 +3 位作者 宋亚新 高峰 王永峰 谷群涛 《煤炭工程》 北大核心 2024年第2期39-44,共6页

针对大直径反井工程在扩孔期间的围岩稳定性问题,提出了一种考虑反井钻井法工艺特点的竖井结构稳定性评价方法,确定了围岩自稳能力是其关键因素,基于强度折减法,提出了以围岩稳定系数为核心的井帮围岩自稳能力定量评估方法,通过数值模... 针对大直径反井工程在扩孔期间的围岩稳定性问题,提出了一种考虑反井钻井法工艺特点的竖井结构稳定性评价方法,确定了围岩自稳能力是其关键因素,基于强度折减法,提出了以围岩稳定系数为核心的井帮围岩自稳能力定量评估方法,通过数值模拟手段确定了围岩极限自稳状态的强度折减系数k0,并以此作为围岩的稳定系数。为解决工程实际问题,提出了预防空帮失稳的工程处理措施,在扩孔阶段实施随钻临时支护作业,实现围岩的快速封闭。最后以李家壕煤矿回风暗立井工程作为研究对象,提出了局部失稳风险评估意见,并依托工程实践对评估准确性进行了验证,其结果表明评估结论与实际结果一致,验证了该井帮围岩稳定性定量评价方法及工程处理措施的有效性。 展开更多

关键词 反井钻井 竖井 强度折减法 通风井 围岩自稳

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基于导水裂隙带高度的地下水库适应性评价 被引量：53

4

作者 李全生 鞠金峰 +2 位作者 曹志国 高富 李建华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2116-2124,共9页

利用煤矿井下采空区进行矿井水资源储存和循环利用的地下水库技术为西部缺水矿区的绿色开采提供了新的途径,但其推广应用仍需符合一定的适用条件。综合采用现场实测与理论分析,结合神东矿区煤矿地下水库工程实践,开展了基于导水裂隙带... 利用煤矿井下采空区进行矿井水资源储存和循环利用的地下水库技术为西部缺水矿区的绿色开采提供了新的途径,但其推广应用仍需符合一定的适用条件。综合采用现场实测与理论分析,结合神东矿区煤矿地下水库工程实践,开展了基于导水裂隙带高度的地下水库适应性评价方法研究。结果表明:地下水库储水的高效循环使用是保证该技术成功应用的关键,必须满足"水源"、"库容"和"通道"三大条件。采动覆岩导水裂隙作为地下水库水源补给的重要通道,是影响地下水库适应性的核心因素。利用"基于关键层位置的导水裂隙带高度预计方法",判别具体开采条件导水裂隙带发育高度,当导水裂隙沟通区域补给水源(含水层)时,地下水库具备适应性;否则,区域水源水体一般难以汇聚至井下采空区,从而地下水库中可供循环利用的水资源量将难以保证,地下水库保水方法一般不适用。研究结果得到了神东矿区地下水库工程的验证,并指导了李家壕煤矿地下水库适应性评价和地下水库建设选址。 展开更多

关键词 地下水库 适用性 导水裂隙 关键层 保水采煤

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矸石山岩体的抗剪特性试验研究 被引量：2

5

作者 贺艳军 李建华 +1 位作者 陈涛 韩流 《煤炭工程》 北大核心 2020年第11期137-143,共7页

对李家壕煤矿矸石山进行实地勘察选点,对不同排弃时间段的矸石岩体进行原位剪切试验和室内大型剪切试验,分析了相应试验的矸石岩体剪切应力-剪切位移曲线规律,计算了不同压力级别下的峰值抗剪强度,并结合Hoek-Brown岩体强度准则分析黏... 对李家壕煤矿矸石山进行实地勘察选点,对不同排弃时间段的矸石岩体进行原位剪切试验和室内大型剪切试验,分析了相应试验的矸石岩体剪切应力-剪切位移曲线规律,计算了不同压力级别下的峰值抗剪强度,并结合Hoek-Brown岩体强度准则分析黏聚力和内摩擦角试验值。结果表明:矸石的排弃时间越长,外部载荷影响次数越多,所处矸石山边坡堆积层位高度越低,矸石块体的胶结情况就越好,则矸石岩体滞后达到峰值强度,其抗剪强度就越大;原位剪切试验中矸石岩体呈剪切型摩擦剪切,与大型剪切试验的矸石块体剪切应力-剪切位移曲线都呈一定的线性规律,表现出峰值强度前阶段,随着剪应力的增加,以明显的弹性剪切变形为主;矸石原位剪切试验的黏聚力和内摩擦角都比大型剪切试验值大,Hoek-Brown岩体强度准则估计的黏聚力值都比试验值偏大,而内摩擦角估计值和试验值较为接近。该成果可为今后研究矸石岩体抗剪特性及矸石山边坡稳定性分析提供参考。 展开更多

关键词 矸石岩体 排弃时间 外部载荷 峰值剪应力 抗剪强度 Hoek-Brown岩体强度准则

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排矸方式对矸石山稳定性的研究 被引量：2

6

作者 李建华 陈涛 杨木林 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期308-315,共8页

为探究排矸方式对矸石山稳定性影响规律,提出有利于提高矸石山稳定性效果的矸石排弃方法。首先依据矸石来源进行分类,通过对矸石试样单轴压缩力学试验测试,分析其力学性质的特征及产生该特征的原因,进而针对李家壕矸石山建立模型,利用... 为探究排矸方式对矸石山稳定性影响规律,提出有利于提高矸石山稳定性效果的矸石排弃方法。首先依据矸石来源进行分类,通过对矸石试样单轴压缩力学试验测试,分析其力学性质的特征及产生该特征的原因,进而针对李家壕矸石山建立模型,利用数值模拟软件GeoStudio中的SIGMA/W模块和SLOPE/W模块进行父子项分析,采用模拟软件的有限元计算方法分析矸石山内部的应力分布状态,根据应力重分布状态,结合极限平衡法对力学参数折减,得出采煤工作面矸石在不同排弃方式条件下对矸石山整体稳定性的影响规律,并对采煤工作面矸石在不同排矸方式与不同埋深两种耦合条件下,得出矸石山的稳定性变化规律,最终提出有利于矸石山稳定性的排矸方式。结果表明:矿井生产过程中根据矸石来源不同可分为采煤工作面矸石和掘进工作面矸石,这两类矸石的强度存在差异,采煤工作面矸石强度明显弱于掘进工作面矸石强度,试验表明掘进工作面矸石试样的平均单轴抗压强度是采煤工作面矸石试样的1.6倍;不同排矸方式下采煤工作面矸石排弃后坡顶线位置相同,且剖面上排矸面积相同条件下,平铺式、倾倒式排矸方式相比均一参数矸石山稳定性系数,分别降低了16.4%和29.0%,平铺式排矸更有利于矸石山的稳定性;采煤工作面矸石采用平铺式排矸时,其埋深的变化对矸石山稳定性影响较小,深度为0时稳定性系数为1.56,降低7.9%,深度为5 m时稳定性系数为1.53,降低9.6%;而采用倾倒式排矸时,埋深的变化对矸石山稳定性影响较大,深度为0时稳定性系数为1.09,降低35.3%,深度为5 m时稳定性系数为1.07,降低36.5%,且危险滑动面常贯穿采煤工作面矸石层。 展开更多

关键词 矸石山 应力分布 稳定性系数 排矸方式 数值模拟

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预掘回撤通道末采围岩破坏机制研究 被引量：14

7

作者 贺艳军 宋亚新 +3 位作者 石占山 李俊奇 陈凯 李治平 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期158-166,共9页

为保证工作面安全高效回撤,通过理论分析及现场观测法,研究综采工作面末采期间回撤通道围岩应力分布及破坏特征,提出垛架支撑力控制顶板围岩破坏机制及方法,得到垛架最小支撑力计算方法。结果表明:回撤通道围岩集中应力与工作面前方支... 为保证工作面安全高效回撤,通过理论分析及现场观测法,研究综采工作面末采期间回撤通道围岩应力分布及破坏特征,提出垛架支撑力控制顶板围岩破坏机制及方法,得到垛架最小支撑力计算方法。结果表明:回撤通道围岩集中应力与工作面前方支承压力逐步叠加,导致剩余煤柱由两侧向中部逐渐破坏,当两侧破坏区连通时,煤柱上方直接顶跨距增加为原来的2倍,且载荷较大。该应力及跨距满足直接顶失稳条件时,直接顶在工作面未贯通前发生预先破坏,进而导致贯通前发生冒顶。调整垛架初撑力能够减小回撤通道侧煤柱叠加应力值,减小剩余煤柱失稳时对应的煤柱宽度,减小直接顶对应的跨距,避免直接顶破坏,保证回撤顺利进行。 展开更多

关键词 回撤通道 破坏机制 垛架支撑力 末采期间 叠加应力

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预掘回撤通道末采应力叠加效应及围岩破坏规律分析 被引量：8

8

作者 贺艳军 张金山 +3 位作者 陈凯 王帅 石占山 李建伟 《重庆大学学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期58-67,共10页

为得到末期期间回撤通道围岩破坏控制方法,通过数值模拟对回撤通道周围集中应力与工作面采动支承压力叠加效应及围岩破坏规律进行分析,并开展了现场验证。研究结果表明:随着工作面与回撤通道距离减小,叠加应力值逐渐增加且向回撤通道正... 为得到末期期间回撤通道围岩破坏控制方法,通过数值模拟对回撤通道周围集中应力与工作面采动支承压力叠加效应及围岩破坏规律进行分析,并开展了现场验证。研究结果表明:随着工作面与回撤通道距离减小,叠加应力值逐渐增加且向回撤通道正帮转移,导致回撤通道破坏由正帮侧向工作面方向移动。由于应力叠加效应增强,工作面在距离回撤通道20 m时,随着工作面推进,顶板塑性破坏由原先稀疏破坏变为密集破坏。工作面与回撤通道间的煤柱破坏前,工作面靠近回撤通道过程中回撤通道正副帮均发生破坏,且在煤柱小于5 m时正帮破坏较副帮严重,煤柱全部破坏后,顶板失去支撑,导致回撤通道顶板回转,顶底板破坏范围相应增加。控制回撤通道正帮的稳定性是控制回撤通道大变形的关键。 展开更多

关键词 预掘回撤通道 末采期间 叠加效应 破坏规律 数值模拟

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煤层群叠加开采采空区覆岩裂隙演化规律研究 被引量：8

9

作者 李建华 王帅 +2 位作者 贺艳军 王林 赵茂 《煤炭工程》 北大核心 2021年第12期92-96,共5页

针对煤层群开采条件下覆岩裂隙的发育特征,采用相似材料模拟实验和理论分析的方法,开展了李家壕煤矿31114工作面开采相似模拟实验,分析了单一煤层开采和叠加开采条件下覆岩裂隙的演化规律,揭示了叠加开采对覆岩裂隙发育的作用机制。结... 针对煤层群开采条件下覆岩裂隙的发育特征,采用相似材料模拟实验和理论分析的方法,开展了李家壕煤矿31114工作面开采相似模拟实验,分析了单一煤层开采和叠加开采条件下覆岩裂隙的演化规律,揭示了叠加开采对覆岩裂隙发育的作用机制。结果表明,上煤层开采的覆岩垮落、矿压显现和裂隙发育与单一煤层开采的情况相同,下煤层开采后,叠加采动影响下破坏了上煤层覆岩垮落结构的平衡状态,裂隙大量发育;下煤层顶板破断后,上煤层采空区覆岩的垮落结构失衡,部分岩层发生旋转,形成竖直裂隙区,下煤层开采前期周期来压步距表现为“一大一小”;下煤层工作面通过上煤层采空区后,主关键层破断,覆岩呈整体垮落,工作面矿压显现明显。 展开更多

关键词 煤层群 叠加效应 采空区 覆岩裂隙

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刮板输送机升级改造方案与应用效果 被引量：3

10

作者 张立文 沈武 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第S1期152-156,163,共6页

为减少煤矿新设备采购的资金投入,发挥闲置设备的功效,按照现场使用要求和实际情况,对原有的刮板输送机实施升级改造,通过增大装机功率,采用成熟可靠的软启动系统,提高输送机启动性能和功率平衡性能,并对功率损耗、链条安全系数、中部... 为减少煤矿新设备采购的资金投入,发挥闲置设备的功效,按照现场使用要求和实际情况,对原有的刮板输送机实施升级改造,通过增大装机功率,采用成熟可靠的软启动系统,提高输送机启动性能和功率平衡性能,并对功率损耗、链条安全系数、中部槽过煤断面进行了校核,设备使用后,运行状况良好。结果表明,SGZ1000/3×700型刮板输送机的升级改造使闲置设备得到最大限度利用,设备的各项性能也达到预期要求,节省了设备购置的资金投入,取得了良好效果。 展开更多

关键词 刮板输送机 软启动 阀控充液型偶合器 圆环链

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扰动应力波对顶板稳定性影响的研究 被引量：2

11

作者 李建华 贺艳军 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第S1期16-18,共3页

顶板突然断裂,大量弹性势能被释放,可能造成冲击地压发生的同时,也易发生严重的人员伤亡事故。通过现场观测、数值模拟和工程实践,研究了采动对顶板下沉量、塑性区、离层量的破坏规律。结果表明扰动应力波导致顶板发生剪切破坏,破坏范... 顶板突然断裂,大量弹性势能被释放,可能造成冲击地压发生的同时,也易发生严重的人员伤亡事故。通过现场观测、数值模拟和工程实践,研究了采动对顶板下沉量、塑性区、离层量的破坏规律。结果表明扰动应力波导致顶板发生剪切破坏,破坏范围远大于未扰动情况下顶板破坏范围,使得发生顶板灾害的可能性增大。同时伴随着扰动强度的增加,顶板下沉量和离层量不断增大。研究结果对选择合理的支护强度、控制顶板灾害提供科学的指导依据。 展开更多

关键词 扰动应力 顶板稳定 围岩稳定性 支护强度

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煤矿地下水库储水浸泡对煤柱坝体强度影响的试验研究 被引量：7

12

作者 李建华 《煤矿开采》 北大核心 2018年第3期15-17,9,共4页

为了研究煤矿地下水库储水浸泡作用对于煤柱坝体强度参数的影响,取李家壕煤矿现场煤样为试样,浸泡不同的时间,进行单轴压缩以及巴西劈裂实验,试验结果表明:随着浸水时间的增加煤样单向抗压强度、单向抗拉强度均有所下降,但并未出现规律... 为了研究煤矿地下水库储水浸泡作用对于煤柱坝体强度参数的影响,取李家壕煤矿现场煤样为试样,浸泡不同的时间,进行单轴压缩以及巴西劈裂实验,试验结果表明:随着浸水时间的增加煤样单向抗压强度、单向抗拉强度均有所下降,但并未出现规律性递减趋势,而弹性模量波动范围较小,基本不受影响;由于煤样有层理面的存在,煤样的力学性质明显地表现为各向异性。煤样层理垂直于其轴向时,其单轴抗压强度约为煤样层理平行于轴向时抗压强度的2~4倍;而对于单轴抗拉强度,煤样层理垂直于轴向时其值最大,其次为煤样层理平行于轴向且加载方向垂直于层理条件,最小为煤样层理平行于轴向且加载方向平行于层理条件。 展开更多

关键词 煤矿地下水库 煤柱坝体 强度 浸水时间

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