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“双一流”背景下莫斯科矿业大学教育理念对采矿工程学科发展影响探讨 被引量：2
1
作者 兰天伟 张宏伟 +1 位作者 韩军 李胜 《山西煤炭》 2017年第6期6-8,共3页
在国家统筹建设"双一流"大学背景下,如何借力学校学科优势、科研优势向本科教学和人才培养转移,实现学科一流特色,本科人才培养尤为关键。莫斯科矿业大学采矿工程专业发展至今已有近百年历史,采矿工程专业优势明显、特色鲜明... 在国家统筹建设"双一流"大学背景下,如何借力学校学科优势、科研优势向本科教学和人才培养转移,实现学科一流特色,本科人才培养尤为关键。莫斯科矿业大学采矿工程专业发展至今已有近百年历史,采矿工程专业优势明显、特色鲜明,辽宁工程技术大学矿业学院采矿工程专业作为国家首批重点大学的重点学科、优势学科,两校都是具有地矿特色的大学。因此,在教育教学模式、专业改革、人才培养、科研领域等方面可以相互借鉴学习。在充分调研莫斯科矿业大学采矿工程专业的教育、教学理念的基础上,学习先进的教育教学和人才培养模式,实现优势互补,探索适合我校采矿工程学科发展的新思路,将对采矿工程学科建设为世界一流特色学科具有重大意义。 展开更多
关键词 “双一流”大学 采矿工程 教育教学模式 人才培养
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浅埋复合采空区覆岩采动裂隙分区特征及其治理技术
2
作者 汪北方 吕元昊 张晶 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第2期41-52,共12页
神东矿区浅埋近距离煤层开采覆岩裂隙发育,漏风条件复杂,遗煤自燃隐患突出,严重制约矿井安全、高效生产。为此,采用相似试验和数值模拟划定浅埋复合采空区覆岩采动裂隙分区,运用分形几何理论量化分区裂隙,基于“关键层理论”分析裂隙分... 神东矿区浅埋近距离煤层开采覆岩裂隙发育,漏风条件复杂,遗煤自燃隐患突出,严重制约矿井安全、高效生产。为此,采用相似试验和数值模拟划定浅埋复合采空区覆岩采动裂隙分区,运用分形几何理论量化分区裂隙,基于“关键层理论”分析裂隙分区诱因并针对性提出治理技术方案。结果表明:31114工作面开采覆岩裂隙循环张开、闭合,地表滞后工作面周期性产生倾向动态裂缝。浅埋复合采空区覆岩裂隙呈“M”状分布,划为垮落带不规则裂隙区Ⅰ,裂隙带斜向破断裂隙区Ⅱ、Ⅲ和斜向离层裂隙区Ⅳ,地表边界内侧形成边缘裂缝。其中,裂隙区Ⅰ空隙发育、分布复杂,裂隙网络分形维数最大为1.569,裂隙区Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分形维数依次为1.531、1.396和1.438。建立浅埋复合采空区覆岩关键岩块“砌体梁”结构力学模型及失稳判据,阐释覆岩基本顶关键层“砌体梁”结构回转变形失稳导致裂隙区Ⅱ和Ⅲ斜向破断裂隙张开,基本顶关键层和层间关键层“砌体梁”结构组合承载作用致使裂隙区Ⅳ斜向离层裂隙发育。提出浅埋复合采空区覆岩斜向裂隙和地表裂缝井上、下协同治理技术,增加工作面进、出上覆采空区和末采阶段推进速度至14 m/d,辅以裂隙区Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ及边界地表回填风积沙、覆盖黄土。SF6示踪技术测试表明浅埋复合采空区地表漏风量小,覆岩采动裂隙治理效果良好,为遗煤自然发火防治提供重要理论参考依据。 展开更多
关键词 浅埋复合采空区 裂隙分区 分形几何理论 “砌体梁”结构 裂隙治理
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深井宽煤柱工作面冲击地压致冲机理与分类防治技术研究
3
作者 刘勇 孙鹏宫 +2 位作者 李广汉 郭宝龙 曹晨 《煤炭技术》 2025年第2期15-20,共6页
以梁宝寺煤矿为具体案例,综合运用理论分析、数值模拟和现场试验等多种研究方法,系统分析了宽煤柱工作面的致冲机理、冲击危险性分类识别及综合防治技术。首先提出了宽煤柱工作面的综合分类方法,将工作面分为充分采动、非充分采动和充分... 以梁宝寺煤矿为具体案例,综合运用理论分析、数值模拟和现场试验等多种研究方法,系统分析了宽煤柱工作面的致冲机理、冲击危险性分类识别及综合防治技术。首先提出了宽煤柱工作面的综合分类方法,将工作面分为充分采动、非充分采动和充分-非充分采动三大类,并进一步细分为平面宽煤柱和立体宽煤柱、显性宽煤柱和隐性宽煤柱等子类别。基于应力和围岩结构关系,建立了宽煤柱工作面整体冲击和局部冲击的力学模型,提出了宽煤柱工作面发生整体冲击的工程判据,并开发了总应力法、稳定核区法和IK法等冲击危险性识别方法。在防治技术方面,构建了包括整体防冲、局部防冲和安全管理3个层次的防治技术体系,详细介绍了双层钻孔技术、水力压裂技术等具体防治措施,并通过现场工业试验验证了其有效性。研究结果表明,通过科学合理的防治手段和措施的应用,可以有效降低宽煤柱工作面冲击地压的发生概率和风险,保障煤矿生产的安全和稳定。研究不仅为梁宝寺煤矿宽煤柱工作面的安全开采提供了科学依据和技术支持,也为类似地质条件下的煤矿冲击地压防治工作提供了有益参考。 展开更多
关键词 宽煤柱 冲击地压 分类防治 致冲机理 双层钻孔技术 水力压裂技术
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条带煤柱工作面冲击地压机理与应力转换防冲技术研究
4
作者 王兆义 温林朋 +1 位作者 李广汉 曹晨 《煤炭技术》 2025年第2期21-26,共6页
随着我国煤炭资源开采向深部延伸,条带煤柱工作面因复杂应力环境面临严峻的冲击地压风险,以梁宝寺煤矿为例,通过数值模拟和理论分析,深入研究了条带煤柱工作面的应力分布特征及冲击地压机理,并提出了基于应力与围岩结构关系的分类方法... 随着我国煤炭资源开采向深部延伸,条带煤柱工作面因复杂应力环境面临严峻的冲击地压风险,以梁宝寺煤矿为例,通过数值模拟和理论分析,深入研究了条带煤柱工作面的应力分布特征及冲击地压机理,并提出了基于应力与围岩结构关系的分类方法。针对冲击地压问题,创新性地应用了应力转换防冲技术,通过“双层钻孔”和“水利压裂”等卸压措施,在梁宝寺煤矿3314工作面有效降低了应力水平,确保了矿压平稳,未发生冲击征兆,验证了技术的显著效果。本研究不仅丰富了理论体系,还为深部煤炭资源的安全高效开采提供了实践经验和理论参考,具有重要的学术和应用价值。 展开更多
关键词 条带煤柱工作面 冲击地压机理 应力转换防冲技术 数值模拟 矿压控制
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多方法耦合的充水水源识别技术在王家岭矿的应用研究
5
作者 鹿友磊 谭奕明 《煤炭与化工》 2025年第3期52-56,84,共6页
为快速、精准识别中煤华晋王家岭矿矿井充水水源,有效预防矿井水害事故的发生,分别对地表水、第四系松散层水、煤系含水层水、奥灰水、采空区积水等5种水源,进行了水化学特征、碳、氧同位素分析,讨论了五者之间的离子来源及相互联系。... 为快速、精准识别中煤华晋王家岭矿矿井充水水源,有效预防矿井水害事故的发生,分别对地表水、第四系松散层水、煤系含水层水、奥灰水、采空区积水等5种水源,进行了水化学特征、碳、氧同位素分析,讨论了五者之间的离子来源及相互联系。结果表明,采空区积水多以煤系含水层水补给,基本不受奥灰水的影响;地表水与第四系松散层水之间存在相互补给现象。研究成果为周边相似地质条件矿井水害防治提供理论依据。 展开更多
关键词 充水水源 水化学特征 同位素特征 水力联系 精准识别
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复合顶板孤岛工作面回采巷道围岩控制技术研究
6
作者 吕华新 张海波 《山东煤炭科技》 2025年第3期6-11,共6页
为解决8303工作面回采巷道支护困难问题,通过煤层物理力学性质测试、地应力测试、分析顶板岩性的方法,综合研究巷道围岩大变形机制。通过松动圈测试,推断出合理的巷道支护形式,提出全巷道分段架棚支护技术。在工作面掘巷期间对围岩移近... 为解决8303工作面回采巷道支护困难问题,通过煤层物理力学性质测试、地应力测试、分析顶板岩性的方法,综合研究巷道围岩大变形机制。通过松动圈测试,推断出合理的巷道支护形式,提出全巷道分段架棚支护技术。在工作面掘巷期间对围岩移近量进行测定。试验结果表明:顶底板相对移近量比原巷道支护方案降低69%~77%;两帮移近量比原巷道支护方案降低80%~88%,在原巷道支护体系中加入全巷道架棚支护技术可以有效削弱复合顶板对巷道的影响,控制围岩变形效果比较显著。 展开更多
关键词 复合顶板 煤巷 支护
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SMCAD矿业工程软件在露天煤矿的应用 被引量：9
7
作者 刘光伟 白润才 付恩三 《露天采矿技术》 CAS 2013年第1期74-78,共5页
三维矿用软件是推进矿山企业进行数字化、信息化、智能化的关键技术之一。数字化露天煤矿计算机辅助系统(SMCAD)针对我国露天煤矿特点,兼顾工程技术人员设计习惯与操作水平,采用集成化设计思想,集成开发出了一套集地质信息管理、测量验... 三维矿用软件是推进矿山企业进行数字化、信息化、智能化的关键技术之一。数字化露天煤矿计算机辅助系统(SMCAD)针对我国露天煤矿特点,兼顾工程技术人员设计习惯与操作水平,采用集成化设计思想,集成开发出了一套集地质信息管理、测量验收、开采进度计划编制及优化的露天矿山辅助系统。系统采用AutoCAD为开发基础平台,以三维实体建模为核心技术,全面实现地质信息管理、储量预测、地质预报、测量验收、开采设计及生产进度计划编制等工作的可视化、数字化与智能化,有效地提高了工程技术人员工作效率,降低了劳动强度。 展开更多
关键词 AUTOCAD 真三维 露天煤矿 三维地质模型 数字开采 开采模板
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覆岩离层产生机理及离层充填控制地表沉陷技术的工程实施 被引量：14
8
作者 刘文生 范学理 《煤矿开采》 2002年第3期53-55,共3页
简要介绍了覆岩离层充填方法的技术原理 ,探讨了覆岩离层产生机理、离层分布规律及其影响因素 ,分析了离层充填控制地表沉陷技术的工程实施要点 ,所得结论对该技术的设计。
关键词 覆岩 地表沉陷控制 离层充填技术 离层分布规律 岩石力学
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露天煤矿安全-绿色-高效-低碳协同开采技术体系 被引量：8
9
作者 白润才 付恩三 +2 位作者 马力 赵浩 柴森霖 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期298-308,共11页
露天煤矿安全绿色高效低碳开采是全球露天煤矿发展的共识性目标。我国露天煤矿资源开发强度与生态承载力呈现逆向发展特征,我国西北部生态环境脆弱区已成为露天煤炭的主产区,使得露天煤矿开采与生态环境保护成为亟需解决的重要科学问题... 露天煤矿安全绿色高效低碳开采是全球露天煤矿发展的共识性目标。我国露天煤矿资源开发强度与生态承载力呈现逆向发展特征,我国西北部生态环境脆弱区已成为露天煤炭的主产区,使得露天煤矿开采与生态环境保护成为亟需解决的重要科学问题、生态问题和发展问题。基于我国露天煤矿发展概况、自然条件及主要影响因素,阐释了实现露天煤矿安全-绿色-高效-低碳开采内涵特征与总体架构,针对露天煤矿采前-采中-采后全生命开采周期特点,从安全开采技术、绿色开采技术、高效开采技术、低碳开采技术4个层次,归纳总结了时效边坡控制技术、智能预警决策技术、运输环节新模式、矿区生态建设、相邻矿山协调开采、智能采矿设计、电动矿卡应用以及采矿源头生态减损8项关键技术,明确了露天煤矿安全-绿色-高效-低碳协同开采研究重点工作和方向。在安全-绿色-高效-低碳协同发展措施方面,从强化顶层设计、加快分布实施、深化科研攻关、提升人才培养以及完善标准规范5个方面,提出2025年、2030年、2035年不同阶段需要完成的目标任务。新时期露天煤矿要坚定不移走安全-绿色-高效-低碳发展路径,实现露天煤矿在新时期、新格局下的高质量发展目标。 展开更多
关键词 露天煤矿 安全绿色 架构体系 低碳开采 环境保护
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多层坚硬顶板特厚煤层综放工作面小煤柱护巷技术 被引量：9
10
作者 霍丙杰 孟繁禄 +3 位作者 李天航 宋子奇 靳京爵 黄宇轩 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期13-23,共11页
为研究小煤柱护巷巷道的稳定性及其阻隔同层位邻近采空区灾害的特征,以大同矿区石炭系坚硬顶板特厚煤层开采为工程背景,采用理论分析、实验研究、数值模拟等研究方法,从小煤柱护巷巷道的稳定性和其是否具有阻隔同层位邻近采空区有害气... 为研究小煤柱护巷巷道的稳定性及其阻隔同层位邻近采空区灾害的特征,以大同矿区石炭系坚硬顶板特厚煤层开采为工程背景,采用理论分析、实验研究、数值模拟等研究方法,从小煤柱护巷巷道的稳定性和其是否具有阻隔同层位邻近采空区有害气体能力2个角度,综合分析小煤柱的合理尺寸及其在不同采动阶段渗透率的演化特征。针对同忻煤矿石炭系煤层8210工作面沿空掘巷小煤柱开采具体的开采条件,建立了双关键层采场内外应力场叠加的力学模型,推导出双关键层条件下沿空掘巷小煤柱合理尺寸的计算关系式,理论确定8210工作面小煤柱合理尺寸为6.0 m;应用DJG–Ⅱ型煤岩渗流测试装备,研究不同采动阶段小煤柱渗透率演化特征,试验确定在第3采动阶段小煤柱渗透率较初始渗透率增大了23倍,该阶段小煤柱基本失去了阻隔邻近采空区有害气体的能力。根据理论研究结果,现场选取6 m小煤柱进行工业性试验;根据试验研究结果,开采试验过程中对小煤柱进行了改性降透措施,在小煤柱表面及顶板距煤柱帮1500 mm范围内喷射厚层混凝土(100 mm)。实践表明:工作面回采过程中小煤柱护巷的回采巷道发生了一定的变形量,但是巷道变形在安全可控范围之内,巷道稳定,可实现安全回采;开采过程中8210工作面上隅角CH4气体浓度远低于邻近8305工作面采空区CH4气体浓度,表明小煤柱经过改性降透后具备了阻隔同层位邻近采空区有害气体的能力;开采实践也进一步验证了理论和试验研究成果的合理性和科学性。研究成果可以为类似条件下小煤柱护巷技术的推广应用提供参考。 展开更多
关键词 多层坚硬顶板 沿空掘巷 多重采动 小煤柱合理尺寸 渗透率
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巷帮煤体整体滑脱型冲击地压锚杆防冲支护原理及工程实践 被引量：3
11
作者 韩军 李广汉 +2 位作者 郭宝龙 马双文 CAO Chen 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期117-125,共9页
冲击地压是目前严重影响煤炭安全有效开采的灾害之一,研究锚杆防冲支护原理和技术对防治巷道冲击地压灾害具有重要意义和价值。通过对巷帮煤体整体冲入型冲击地压发生的地质条件以及破坏特征进行总结分析,认为坚硬顶板与坚硬煤层是此类... 冲击地压是目前严重影响煤炭安全有效开采的灾害之一,研究锚杆防冲支护原理和技术对防治巷道冲击地压灾害具有重要意义和价值。通过对巷帮煤体整体冲入型冲击地压发生的地质条件以及破坏特征进行总结分析,认为坚硬顶板与坚硬煤层是此类型冲击地压的重要地质特征,而巷帮煤体整体滑脱是其主要冲击破坏特征。在此基础上,以巷帮滑脱煤体为研究对象,建立了顶板-巷道-底板复合结构体力学模型,建立了巷帮煤体发生水平滑移的极限平衡方程,并对各个参数进行分析。结果表明:由于顶板反弹使巷帮煤体竖直方向压力降低,巷帮煤体被构造应力推入巷道发生冲击地压。基于该发生机制模型,认为目前的锚杆支护设计体系在防治巷帮煤体冲入型冲击地压存在不足,并基于其发生和破坏特征,建立了针对巷帮煤体整体滑脱型冲击地压的锚杆防冲支护设计原则,即将顶和底帮锚杆锚固端分别穿层打入稳定的顶底板内,并使用长锚索取代中部帮锚杆,提供锚杆支护的防冲作用。基于新建立的锚杆防冲支护设计方法,以大屯矿区孔庄煤矿7305工作面防冲支护为工程背景,在宽煤柱段巷帮锚杆支护采取了防冲设计,帮顶、底部锚杆及补强锚索均锚固于顶底板内部,能够有效吸收煤体滑动动能,提高安全性。 展开更多
关键词 冲击地压 坚硬顶板 回采巷道 整体滑脱 锚杆防冲支护
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厚煤层柔模混凝土墙沿空巷道支护技术研究 被引量：2
12
作者 李刚 迟国铭 《煤炭工程》 北大核心 2024年第10期186-193,共8页
柔模混凝土墙沿空留巷技术作为无煤柱开采的一种,现已被应用于我国神东矿区多个煤矿。为解决在留巷复用过程中沿空巷道围岩结构稳定性差、变形剧烈、支护难度大的难题,以大柳塔煤矿52605柔模混凝土墙沿空留巷工作面为工程背景,采用理论... 柔模混凝土墙沿空留巷技术作为无煤柱开采的一种,现已被应用于我国神东矿区多个煤矿。为解决在留巷复用过程中沿空巷道围岩结构稳定性差、变形剧烈、支护难度大的难题,以大柳塔煤矿52605柔模混凝土墙沿空留巷工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的研究方法,研究了柔模混凝土墙沿空巷道的围岩变形特征,建立柔模混凝土墙沿空巷道围岩结构力学模型,得到从巷道掘进阶段至巷道复用阶段沿空巷道全生命使用周期的应力演化规律,并根据巷道不同的使用阶段提出了对应的支护方案。研究结果表明:上覆岩层作用力直接作用在直接顶与混凝土墙岩层接触位置,有利于侧向支承压力传递,巷道围岩变形较大;二次采动超前支承压力导致留巷段前方顶板发生塑性破坏,塑性破坏与底板塑性区联通,将加剧煤壁侧的破坏;现场工程实践表明对沿空巷道进行合理分时分区支护,可改善应力环境,有效控制围岩变形。 展开更多
关键词 柔模混凝土墙 沿空留巷 巷道支护 围岩控制 变形机理
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基于CiteSpace的露天矿爆破技术知识演化和趋势分析 被引量：1
13
作者 周玉祥 韩心宇 +2 位作者 赵玉 郭立华 周佳峥 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期210-220,共11页
为了研究露天矿爆破技术的发展轨迹和热点变化规律,在中国学术期刊出版总库(CNKI)中选取“露天矿”并含“爆破”检索条件,获得1116篇有效期刊文献作为样本。通过利用CNKI的文献可视化分析报告和CiteSpace这一可视化知识图谱工具,对我国... 为了研究露天矿爆破技术的发展轨迹和热点变化规律,在中国学术期刊出版总库(CNKI)中选取“露天矿”并含“爆破”检索条件,获得1116篇有效期刊文献作为样本。通过利用CNKI的文献可视化分析报告和CiteSpace这一可视化知识图谱工具,对我国露天矿爆破研究领域的发展现状、分布特征、研究热点和前沿趋势进行了全面而深入的研究和分析。研究表明:露天矿爆破研究主要分为:(1)露天矿爆破理论的确立和发展阶段(2010年前)、(2)现代技术运用和创新阶段(2010—2015年)、(3)绿色智能精细化发展阶段(2015年至今)3个阶段;学科分布主要是矿业工程和工业通用技术与设备;发文期刊主要是《爆破》、《工程爆破》以及其他矿业工程领域的期刊;研究作者及机构主要是矿业相关高等学校教师以及企业、研究院研究人员;研究主题主要包括爆破工艺过程中的爆破设计软件开发与应用,孔网参数、炸药单耗、装药结构等爆破参数优化,深孔爆破、台阶爆破、抛掷爆破、预裂爆破等爆破方式,爆破振动的控制与监测,数值模拟、人工智能算法的应用,爆破质量原因分析及爆破效果评价。未来的露天矿爆破将继续朝着自动化、智能化、精确化和环境友好化的方向发展,通过技术创新和多学科融合,为矿山行业提供更高效、安全、可持续的爆破解决方案。 展开更多
关键词 露天矿 爆破 CITESPACE 知识图谱 中国知网(CNKI)
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超音速同轴气动雾化降尘技术 被引量：1
14
作者 张天 穆新升 +4 位作者 葛少成 李胜 佟林全 陶爽 王长友 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3118-3128,共11页
在煤矿开采过程中伴随大量的呼吸性粉尘产生,严重危害工人健康。喷雾技术作为应用最为广泛的降尘技术,具高效、清洁等优点,但现有的喷雾技术对呼吸性粉尘的捕获能力不强,雾化效率低。为解决该问题,研发了超音速同轴气动雾化技术。通过... 在煤矿开采过程中伴随大量的呼吸性粉尘产生,严重危害工人健康。喷雾技术作为应用最为广泛的降尘技术,具高效、清洁等优点,但现有的喷雾技术对呼吸性粉尘的捕获能力不强,雾化效率低。为解决该问题,研发了超音速同轴气动雾化技术。通过实验和数值模拟的方法对该技术的雾化特性进行了研究,并基于自行设计的降尘实验平台对比了超音速汲水虹吸气动雾化降尘技术与超音速同轴气动雾化降尘技术的降尘特性。同时通过2种技术的隔尘对比实验揭示了粉尘在超音速动力微雾幕作用下的沿程沉降机理。结果表明:在不同气动压力下,超音速同轴雾化降尘装置所采用的同轴探针注水方式大幅降低了探针结构对超音速流场能量的损耗,显著提高了雾化效率,产生了大量11μm以下、空间分布均匀的高速雾滴群,与虹吸雾化装置相比,粒径减小了12%~50%,在喷雾流场中形成了大范围高速细雾区域。雾滴场与粉尘场的耦合效果,可以由粉尘的瞬时分散度表征,并由雾滴场特性的分布特征决定。不同时刻,各个粒径区间的分级降尘效率的变化趋势不同,在不同压力下对总的降尘效率的贡献不同。超音速同轴雾化技术产生的大范围高速细雾易于捕集呼吸性粉尘,PM0~PM2.5的分级效率在75%以上,最高可达90%。压力的增大使高速细雾范围增大,有利于对微细颗粒的捕集。含尘气流在有限空间运移过程中粉尘在超音速动力微雾幕作用下的沿程沉降过程可划分为雾滴捕尘区、凝并沉降区、蒸发逃逸区。在不同区域雾滴与粉尘不同的行为与浓度分布,是受到喷雾气流及气载风流曳力运移,高速微雾碰撞捕捉、雾滴凝并沉降、雾滴蒸发失重作用的结果。 展开更多
关键词 呼吸性粉尘 喷雾降尘 超音速同轴雾化 动力微雾 分级降尘效率
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基于“卸-让-支”理念的大巷底鼓控制技术应用研究 被引量：1
15
作者 刘桥 赵利安 《能源技术与管理》 2024年第1期66-70,181,共6页
针对晋煤集团岳城矿大巷底鼓现象严重、帮部煤体结构破碎严重威胁大巷稳定性的问题,基于影响因素分析,结合现场工程实践经验,提出了基于“卸-让-支”理念的巷道围岩底鼓控制技术体系,从滞后拉底后巷帮支护的锚杆和锚索参数设计及底板反... 针对晋煤集团岳城矿大巷底鼓现象严重、帮部煤体结构破碎严重威胁大巷稳定性的问题,基于影响因素分析,结合现场工程实践经验,提出了基于“卸-让-支”理念的巷道围岩底鼓控制技术体系,从滞后拉底后巷帮支护的锚杆和锚索参数设计及底板反底拱支护设计等方面给出了破碎围岩巷道底鼓控制技术措施。采取底鼓控制技术后,有效缓解了大巷底鼓现象,大大降低了底鼓对生产的干扰。 展开更多
关键词 大巷 底鼓 锚杆 锚索 巷道围岩
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东欢坨矿架棚巷道沿空留巷技术研究
16
作者 韩猛 刘炜楠 +2 位作者 李广汉 郭宝龙 CAO Chen 《煤炭科技》 2024年第6期112-119,共8页
为实现传统架棚支护条件下的沿空留巷,以东欢坨矿20221工作面架棚巷道作为研究对象,建立力学模型计算不同情况下的煤柱弯矩。根据现场实际代入相关数值得出,在整个结构稳定的情况下,拱外悬臂梁长度不得大于6 m,搭接长度不小于4.5 m,此... 为实现传统架棚支护条件下的沿空留巷,以东欢坨矿20221工作面架棚巷道作为研究对象,建立力学模型计算不同情况下的煤柱弯矩。根据现场实际代入相关数值得出,在整个结构稳定的情况下,拱外悬臂梁长度不得大于6 m,搭接长度不小于4.5 m,此时的支护强度满足要求。设计架棚巷道沿空留巷的工艺,并对工程效果进行了分析。受巷道底板岩性影响,巷道变形主要以底鼓和两帮移近为主,架后顶板几乎无下沉。测点位于采面前时,底鼓平均速率为5 mm/d;位于面后0~35 m时,处于底鼓激增区,平均速率62 mm/d;与工作面距离>35 m后,平均速率为15 mm/d;目前未见稳定区域,治理以清卧为主。0处为两帮位移突变点,突变数值在280~320 mm,0~91 m处于两帮位移激增区,平均速率12.29 mm/d;91~200 m处于两帮位移缓增区,平均速率为2.5 mm/d,大于200 m时,速率<1 mm/d。 展开更多
关键词 架棚支护 沿空留巷 力学模型
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采动影响下坚硬岩桥型断层活化与储能演变规律
17
作者 吕进国 韩文鹤 +3 位作者 张学朋 彭意胜 潘一山 代连朋 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期902-916,共15页
断层阻滑结构的存在会改变断层能量积聚与滑移行为规律,导致断层活化失稳机理与以往存在较大差异。为研究采动影响下坚硬岩桥型断层活化及储能的演化规律,理论分析了含坚硬岩桥型阻滑结构的断层活化条件;采用物理模拟试验方法,研究了开... 断层阻滑结构的存在会改变断层能量积聚与滑移行为规律,导致断层活化失稳机理与以往存在较大差异。为研究采动影响下坚硬岩桥型断层活化及储能的演化规律,理论分析了含坚硬岩桥型阻滑结构的断层活化条件;采用物理模拟试验方法,研究了开采扰动下含坚硬岩桥断层的滑移规律,分析了含坚硬岩桥与无阻滑结构的断层活化差异特征,研究了工作面回采过程中含坚硬岩桥与无阻滑结构的断层带正、剪应力变化特征;采用数值模拟方法,研究了临近断层开采过程中含坚硬岩桥与无阻滑结构的断层带应力分布与能量积聚规律。研究结果表明:开采扰动下含坚硬岩桥的断层呈现了更强的非均匀性滑移,但断层的滑移量明显减小,活化程度降低,坚硬岩桥可增加断层的稳定性,其稳定性的提高主要体现在断层面黏聚力的增加;靠近工作面的坚硬岩桥应力集中程度最高,最易发生剪切破坏,但在一定程度上坚硬岩桥会分散应力集中带;对于无阻滑的断层带,其弹性应变能密度随靠近断层开采而逐步增高,但增加幅度有限,且弹性应变能密度峰值始终呈现在工作面前方区域;而坚硬岩桥的存在改变了断层带能量的分布规律,其应变能密度峰值主要聚集在坚硬岩桥与断层带接触处位置。越靠近岩桥的断层带,其滑移挤压程度越高,能量积聚程度也越高;含坚硬岩桥的断层能量积聚程度远大于无阻滑结构断层,阻滑结构可大幅度提升断层带储能潜力。 展开更多
关键词 阻滑结构 坚硬岩桥 应变能 断层活化 失稳破坏
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采动覆岩破断影响下裂隙诱发机制及三维空间特征
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作者 梁冰 邢景超 +1 位作者 孙维吉 房胜杰 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期107-121,共15页
为掌握厚煤层开采覆岩破断及裂隙演化规律,以高河能源E2306工作面为背景,搭建了三维物理相似模拟试验平台,采用分布式光纤感测技术、钻孔窥视监测等相结合的方法,明晰了覆岩破断来压规律与裂隙分布特征。结合薄板弯曲理论,建立采场覆岩... 为掌握厚煤层开采覆岩破断及裂隙演化规律,以高河能源E2306工作面为背景,搭建了三维物理相似模拟试验平台,采用分布式光纤感测技术、钻孔窥视监测等相结合的方法,明晰了覆岩破断来压规律与裂隙分布特征。结合薄板弯曲理论,建立采场覆岩结构力学模型,揭示了采动覆岩破断影响下覆岩裂隙诱发机制,推演了采动裂隙区域发育形态。结果表明:工作面回采完毕,总计来压7次,垮落带、裂隙带发育高度分别为39、71 m。与该工作面现场结果一致,与理论计算数值吻合,符合该矿实际情况。处于垮落带高度内低位近场覆岩呈“对扇形”竖向破断,以“走向悬臂梁−倾向砌体梁”结构破断运动为主,纵向破断裂隙大量发育,横向水平剪切交错裂隙伴生。覆岩自下而上逐渐破断,处于裂隙带高度内高位远场覆岩呈横向破断,以“走向砌体梁-倾向砌体梁”结构破断运动为主,横向水平张拉离层大量发育。采空区边界区域内覆岩裂隙数量随工作面推进呈先增加后稳定的变化规律,走向裂隙数量变化呈抛物线型;采空区中部区域内覆岩裂隙数量随工作面推进呈先增加后减少的变化规律,走向裂隙数量变化呈马鞍型。覆岩破断来压后采空区中部持续承载受压,两侧岩层遭剪切破坏形成剪切下凹区与承载下凹区,区域范围随不同层位覆岩弯曲破断而扩大。采动裂隙区域发育形态由椭圆抛物带演变为两端下凹的椭圆抛物带形态,最终呈现为两端及顶部下凹的椭圆抛物带形态。 展开更多
关键词 三维相似模拟试验 采动三带 裂隙演化 失稳破断 三维空间形态
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液态CO_(2)冻融煤体变形损伤特性研究
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作者 白刚 王亚东 +3 位作者 苏俊 周忠杰 范超军 陈军典 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1003-1016,共14页
改善煤层透气性是提高煤层瓦斯高效抽采的常用方法,利用液态CO_(2)为压裂介质冻融煤体是改善煤层透气性的方法之一。液态CO_(2)通过对煤体造成变形损伤改变煤层透气性,深入研究液态CO_(2)冻融煤体变形损伤特性,是揭示液态CO_(2)致裂增... 改善煤层透气性是提高煤层瓦斯高效抽采的常用方法,利用液态CO_(2)为压裂介质冻融煤体是改善煤层透气性的方法之一。液态CO_(2)通过对煤体造成变形损伤改变煤层透气性,深入研究液态CO_(2)冻融煤体变形损伤特性,是揭示液态CO_(2)致裂增透煤体强化瓦斯抽采机制的基础。采用物理实验方法,基于自主研发的液态CO_(2)冻融煤体实验系统,开展液态CO_(2)冻融条件下煤体变形损伤特性实验,监测冻融过程中煤样表面温度、应力、应变及罐体压力参数,分析液态CO_(2)冻融对煤体应力、应变的影响规律及罐中CO_(2)相态特征,探究液态CO_(2)冻融过程中热应力、水−冰相变冻胀力及汽化膨胀力对煤体造成的变形损伤贡献程度,揭示液态CO_(2)冻融的三重复合应力对煤体造成变形损伤的机制。研究结果表明:液态CO_(2)冻融煤样体积应变呈现先下降后上升的“U”字型变化趋势,低温冻结阶段煤基质发生收缩变形,融化阶段煤基质收缩变形逐渐恢复,最终形成了不可恢复的变形,总体表现为煤基质收缩变形与应变恢复2个阶段。实验过程中CO_(2)相态呈现气态−液态(气−液共存)−气态的变化趋势,液态CO_(2)冻融过程包括进液、冻结、缓慢卸压及室温融化4个阶段,对应煤样变形特征表现为冻缩变形、冻缩+冻胀+吸附膨胀变形、变形恢复及受热膨胀变形。非密封干燥煤样、密封干燥煤样及非密封饱水煤样的最小应变值绝对值分别为10056.636×10^(−6)、11480.186×10^(−6)、7881.893×10^(−6),残余应变分别为270.191×10^(−6)、154.869×10^(−6)、2033.636×10^(−6),胀缩率分别为2.686%、1.349%、25.801%。液态CO_(2)冻融复合应力作用对煤样造成的总变形损伤量为2033.636×10^(−6),热应力、汽化膨胀力及水−冰相变冻胀力分别造成的变形损伤量为154.869×10^(−6)、115.322×10^(−6)、1763.445×10^(−6),分别占总变形损伤量的7.615%、5.671%与86.714%,水−冰相变冻胀力占据主导地位。随着煤样含水率增加,煤体最小应变值绝对值降低,残余应变增加,水冰相变冻胀力占比增加。研究结果从煤样变形的角度阐明了液态CO_(2)冻融煤体变形损伤机理,丰富了液态CO_(2)致裂增透煤体强化瓦斯抽采技术体系。 展开更多
关键词 煤层气 液态CO_(2)冻融 变形损伤 CO_(2)相态转换 复合应力
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露天开采潜在滑体受限空间下三维稳定性算法研究
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作者 王东 邢晓宇 +3 位作者 尹立 王守功 孔令伟 孟翔宇 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期133-144,共12页
针对露天矿横采作业中端帮边坡潜在滑体空间受限,传统边坡稳定性计算方法不再适用的问题,采用数值模拟方法研究采场深部边坡潜在的滑坡机理,拟合潜在滑体中坡面和滑面的空间形态方程,基于三维极限平衡条形划分方法,将滑体底面沿横纵方... 针对露天矿横采作业中端帮边坡潜在滑体空间受限,传统边坡稳定性计算方法不再适用的问题,采用数值模拟方法研究采场深部边坡潜在的滑坡机理,拟合潜在滑体中坡面和滑面的空间形态方程,基于三维极限平衡条形划分方法,将滑体底面沿横纵方向划分单元微条柱,分析微条柱在滑体与坡顶线空间位置不同区域的受力情况,运用等效思想,将每行微条柱的力学效应叠加,等效到滑体主滑线上的微条柱,对应获得主滑线条柱底界面上的等效抗剪强度参数,从而建立限制滑体边界的三维稳定性等效算法,并进行工程应用,设计回采煤炭资源。结果表明:含弱层边坡的潜在滑坡模式为切层-顺层组合滑动,潜在滑面的空间形态为近似椭球面与倾斜平面的组合;边坡三维稳定性系数随着潜在滑体走向受限长度的增大而逐渐减小,呈现近似二次抛物线关系;在潜在滑体受限空间条件下,计算多种滑坡模式的边坡稳定性,不同边坡角对应的三维稳定性系数均大于二维稳定性系数;实际设计回采深部煤台阶时,随着+843m平盘宽度不断减小,边坡稳定性随之减小,当局部边坡角为25.58°时,刚好满足安全储备系数1.2要求。相较于常规边坡稳定性分析方法,本研究方法更能反映受三维夹持支挡效应下的边坡三维稳定性,可为该类边坡安全评估方法提供新思路。 展开更多
关键词 露天矿 横采工艺 深部压煤 边坡稳定性 三维支挡效应 等效思想
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