西部鄂尔多斯矿区强矿压显现及顶板运动规律 被引量：5

1

作者 高学鹏 于凤海 +3 位作者 任强 张闯 张远志 罗波远 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第6期191-197,共7页

矿山压力显现研究对于围岩控制与动力灾害防治必不可少。为研究西部鄂尔多斯矿区矿压显现及顶板运动规律,基于红庆梁矿现场调研,分析了强矿压显现演化规律及其原因,建立了"软岩基本顶+砾岩关键层"的覆岩结构及相应的计算模型... 矿山压力显现研究对于围岩控制与动力灾害防治必不可少。为研究西部鄂尔多斯矿区矿压显现及顶板运动规律,基于红庆梁矿现场调研,分析了强矿压显现演化规律及其原因,建立了"软岩基本顶+砾岩关键层"的覆岩结构及相应的计算模型。基于采空区矸石压缩变形理论,确定了下部垮落岩体对砾岩层的支承荷载参数并推导了砾岩层破断步距表达式。研究结果表明:受上覆硬厚砾岩层运动影响,300~340 m推采范围为工作面强矿压显现区域,支架大面积泄液与煤壁大面积片帮为强矿压主要显现形式,最大片帮深度达1.5 m。采空区垮落岩体对砾岩层有一定的支承作用,影响砾岩层的弯曲下沉及其破断步距,在此条件下的砾岩层运动过程可分为3个阶段,分别为未触矸阶段、持续弯曲下沉阶段、砾岩层破断阶段。模型计算的砾岩层破断步距为306.9 m,现场验证为320m。上述研究可为相似地质条件下的超前支护设计和矿压显现控制提供参考。 展开更多

关键词 强矿压 顶板下沉 矸石压缩 弱胶结岩层 岩层运动

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红庆梁选煤厂降低块煤入选下限的研究 被引量：12

2

作者 荆萍 《洁净煤技术》 CAS 2013年第6期21-24,共4页

通过对红庆梁邻近矿井煤质资料的分析，说明红庆梁原煤具有低灰、低硫、低磷、中高发热量的特点。根据红庆梁选煤厂原煤特性及产品方案，提出采用弛张筛对原煤进行深度筛分，有效利用重介浅槽，降低块煤洗选下限的优化思路，最终确定红... 通过对红庆梁邻近矿井煤质资料的分析，说明红庆梁原煤具有低灰、低硫、低磷、中高发热量的特点。根据红庆梁选煤厂原煤特性及产品方案，提出采用弛张筛对原煤进行深度筛分，有效利用重介浅槽，降低块煤洗选下限的优化思路，最终确定红庆梁选煤厂工艺流程为：原煤经弛张筛进行6mm分级，150～6mm入块煤重介浅槽系统洗选，出精煤和矸石产品，-6mm末煤直接作为末煤产品销售。最后对选用工艺的技术可行性进行分析。原煤经重介浅槽分选后＋13mm灰分由13．54％降为6．38％，6～10mm灰分由12．86％降为6．43％，说明重介浅槽分选机对13～6mm末煤具有良好分选效果。弛张筛在谢桥选煤厂和张集北选煤厂使用效果很好．分级效率达80％以上．设备安全可靠。 展开更多

关键词 分选下限 弛张筛 重介浅槽分选机 末煤 块煤

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红庆梁煤矿软岩巷道穿越断层破碎带加固支护技术 被引量：6

3

作者 张向东 殷增光 +1 位作者 彭伟 袁升礼 《金属矿山》 CAS 北大核心 2017年第9期60-65,共6页

断层地质灾害是软岩巷道建设中需要考虑的重要问题之一。以红庆梁煤矿软岩巷道迎头遭遇断层破碎带为研究对象,通过超前地质预报判定断层特征,针对断层围岩破坏机理进行深入研究,提出了"预注浆+变截面+超前管棚+‘锚+网+索+喷+架+... 断层地质灾害是软岩巷道建设中需要考虑的重要问题之一。以红庆梁煤矿软岩巷道迎头遭遇断层破碎带为研究对象,通过超前地质预报判定断层特征,针对断层围岩破坏机理进行深入研究,提出了"预注浆+变截面+超前管棚+‘锚+网+索+喷+架+复喷’"的综合加固支护技术;运用FLAC^(3D)对软岩巷道围岩变形特征及支护结构受力情况进行数值模拟,验证了此综合加固支护技术的可行性。工程实践中监测结果表明:该加固支护效果良好,保障了断层软岩巷道的安全稳定。此创新性成果直接指导红庆梁煤矿成功穿越几十余处断层,并为西部矿山建设穿越断层破碎带提供参考。 展开更多

关键词 断层破碎带 地质超前预报 加固支护技术 FLAC3D数值模拟 现场监测

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红庆梁煤矿冻结井筒壁间注浆时机研究 被引量：7

4

作者 任强 高伟 +1 位作者 彭伟 吴光辉 《煤炭工程》 北大核心 2014年第10期106-108,共3页

为了确保壁间注浆效果，提高壁间密实度，分析冻结井筒壁间注浆的合理时机，对红庆梁煤矿风井井壁壁间温度进行监测，并根据混凝土井壁强度增长规律对壁间注浆压力进行了计算，结果表明：在井帮温度控制在4—6℃的情况下，套壁结束后20... 为了确保壁间注浆效果，提高壁间密实度，分析冻结井筒壁间注浆的合理时机，对红庆梁煤矿风井井壁壁间温度进行监测，并根据混凝土井壁强度增长规律对壁间注浆压力进行了计算，结果表明：在井帮温度控制在4—6℃的情况下，套壁结束后20d范围内整个井筒壁间均能达到4℃以上，此时下部井壁已浇筑至少28d以上，井壁结构强度能够达到设计强度，能够承受计算壁间注浆压力，认为在冻结施工过程中应该进行井帮温度控制，套壁结束后进行壁间注浆时机最佳。 展开更多

关键词 冻结凿井法 壁间注浆 温度监测 注浆时机

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基于地表沉陷参数的工作面合理回采速度:以内蒙古红庆梁煤矿为例

5

作者 李一哲 张闯 +5 位作者 郝晓波 李云鹏 赵立平 卜文超 王燕亮 程胜锦 《科学技术与工程》 2025年第25期10612-10618,共7页

工作面合理回采速度是矿井安全稳定生产的前提,开采沉陷是回采速度和煤矿冲击地压灾害的关联参量。为了弄清工作面回采速度、沉陷参数、冲击显现的关系,以内蒙古红庆梁煤矿11302工作面为工程背景,实测分析了工作面开采全时期内的地表沉... 工作面合理回采速度是矿井安全稳定生产的前提,开采沉陷是回采速度和煤矿冲击地压灾害的关联参量。为了弄清工作面回采速度、沉陷参数、冲击显现的关系,以内蒙古红庆梁煤矿11302工作面为工程背景,实测分析了工作面开采全时期内的地表沉陷规律,明确了地表移动动态参数,分析了工作面回采速度与沉陷参数、沉陷参数与微震事件的函数关系表达,以降低微震事件数为判别依据,得到了基于不同地表沉陷参数下的工作面合理回采速度。结果表明:工作面走向和倾向最大下沉量分别为2460 mm和2073 mm,下沉系数为0.47;超前影响范围和平均下沉速度均随着回采速度增大而减小;超前影响角随着回采速度增大而增大,拟合系数均超过0.65。相邻观测时期的微震事件总数和单日平均微震事件数随3个沉陷参数的增大而分别减小、减小和增大。微震事件整体较低至快速升高临界条件下的超前影响角、超前影响范围、米平均下沉速度和日平均下沉速度分别为60.6°、253 m、3.41 mm/m、26.4 mm/d,工作面回采速度低于7.30 m/d时,不同沉陷参数下的矿山微震显现程度均较弱,有利于降低冲击灾害风险。研究结果为地表沉陷观测下的工作面回采速度防冲方法提供了理论依据。 展开更多

关键词 冲击地压 沉陷规律 沉陷参数 微震事件 回采速度

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矿井断裂构造分形特征及其对冲击地压影响的研究

6

作者 兰天伟 王顺翔 +6 位作者 张满仓 李柱 吴国强 房平 路凯翔 刘永豪 唐小富 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第10期112-119,共8页

矿井断裂构造是诱发冲击地压的重要地质因素。为研究断裂构造对冲击地压的影响,以峻德井田为工程研究背景,采用地质动力区划法,将井田内的断裂构造按照不同长度等级划分为Ⅰ-Ⅴ级断块,利用分形理论中的盒维法计算了Ⅴ级断块分形维数,分... 矿井断裂构造是诱发冲击地压的重要地质因素。为研究断裂构造对冲击地压的影响,以峻德井田为工程研究背景,采用地质动力区划法,将井田内的断裂构造按照不同长度等级划分为Ⅰ-Ⅴ级断块,利用分形理论中的盒维法计算了Ⅴ级断块分形维数,分析了断裂整体分形特征和断裂分区分形特征,探究了断裂构造分形维数与构造应力分布状态、冲击地压之间的耦合关系。结果表明:(1)断裂整体分形维数与北西向断裂分形维数具有良好的一致性,北西向断裂对峻德井田冲击地压控制作用的程度较高,北东向断裂次之。(2)不同走向断裂的分形维数不同,表明不同走向断裂在空间展布上表现出明显的差异性,反映了分形维数与断裂构造复杂程度呈正相关,即分形维数越大,断裂构造空间分布特征越复杂,越容易诱发冲击地压。(3)区域内的构造复杂程度越高,构造应力集中程度越高,煤层冲击地压主要发生在高应力区,表明构造复杂程度与构造应力集中程度一致性较高。研究成果从分形维数角度对断裂构造进行定量分析,为冲击地压危险性预测及防治提供了新思路。 展开更多

关键词 断裂构造 冲击地压 分形特征 分形维数 构造应力

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义马矿区大型逆冲断层防冲方法研究 被引量：3

7

作者 李一哲 张宁博 +4 位作者 王寅 任伟光 秦凯 郝其林 孙彦宁 《煤炭工程》 北大核心 2024年第4期73-78,共6页

大型断层活化会导致煤矿冲击地压灾害频发,保证开采工作面与断层的充分距离是防治此类冲击地压的关键手段之一。以义马矿区大型逆冲断层为例,基于钻孔探测和沉陷观测,分析了断层空间形态、断层运动特征及其与冲击地压的关联性,基于矿区... 大型断层活化会导致煤矿冲击地压灾害频发,保证开采工作面与断层的充分距离是防治此类冲击地压的关键手段之一。以义马矿区大型逆冲断层为例,基于钻孔探测和沉陷观测,分析了断层空间形态、断层运动特征及其与冲击地压的关联性,基于矿区开采下的冲击显现归纳与断层滑移模拟,提出了冲击次数与断层距离呈反比例的关系,得到避免断层滑移的工作面-断层安全距离,制定了逆冲断层条件下的井间工作面接续方案,微震监测评估了防冲效果。研究结果表明,断层对浅部的水平应力环境起主导作用,断层滑移错动过程中上盘地表抬升程度高于下盘,断层错动诱发了工作面冲击显现。工作面距离断层越近,断层运动越明显,冲击显现频次和能量越高,避免断层活化的工作面-断层最小安全距离为455 m。相较于近断层工作面开采,跃进-常村井间区域的远断层工作面开采使断层活化次数、冲击显现程度和微震能量显著降低。研究结果为大型断层条件下冲击地压控制技术提供理论基础。 展开更多

关键词 冲击地压 逆冲断层 断层活化 工作面-断层安全距离 工作面接续

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基于锚杆系统横向振动频率响应特征的轴力检测方法

8

作者 王晓皓 邢明录 +1 位作者 于凤海 陈建崇 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期11-20,共10页

基于锚杆系统自由段横向振动特性的检测方法可实现对锚杆的大范围快速有效检测。为提升锚杆轴力检测精度,建立锚杆系统横向振动力学模型,测试了全尺寸锚杆系统轴向加载过程中的频率响应。结果表明:锚杆系统横向振动固有频率对转动刚度... 基于锚杆系统自由段横向振动特性的检测方法可实现对锚杆的大范围快速有效检测。为提升锚杆轴力检测精度,建立锚杆系统横向振动力学模型,测试了全尺寸锚杆系统轴向加载过程中的频率响应。结果表明:锚杆系统横向振动固有频率对转动刚度及锚杆自由段长度比较敏感;通过试验校准理论模型的转动刚度,所得理论预计轴力与试验结果的吻合度较好,频率阶次越低,轴力检测误差越小;轴力较低时,基频轴力检测的平均相对误差为5.8%,轴力较高时,平均相对误差仅为0.6%;当锚杆杆体进入塑性或界面脱粘滑移后,锚杆自由段长度变化较大,通过实时修正锚杆自由段长度,可实现锚杆系统损伤阶段的轴力检测,基频轴力检测的平均相对误差在4.1%以内。锚杆轴力的快速、无损检测方法对于支护系统及围岩稳定性评估具有重要意义。 展开更多

关键词 锚杆系统 无损检测 锚杆轴力 振动模型 固有频率

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弱胶结软岩煤巷锚杆索-围岩变形协同控制方法研究 被引量：24

9

作者 谭云亮 于凤海 +2 位作者 马成甫 张广山 赵伟 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期198-207,共10页

针对西部弱胶结软岩煤巷顶板支护易失效问题,在探究弱胶结泥岩物性组分及破坏力学特征基础上,分析弱胶结软岩巷道围岩破坏特征,揭示弱胶结软岩巷道顶板破坏失稳机理,提出弱胶结软岩高预紧力下锚杆-围岩变形协同机理,开发相应支护设计方... 针对西部弱胶结软岩煤巷顶板支护易失效问题,在探究弱胶结泥岩物性组分及破坏力学特征基础上,分析弱胶结软岩巷道围岩破坏特征,揭示弱胶结软岩巷道顶板破坏失稳机理,提出弱胶结软岩高预紧力下锚杆-围岩变形协同机理,开发相应支护设计方法,并进行应用实践。结果表明:(1)弱胶结软岩黏土矿物含量高,微裂隙发育造成其强度小、黏聚力小、胶结性差、易碎胀,在低围压条件下就产生剪切滑移破坏,提高其等效黏聚力和围岩应力水平是提升其抗变形能力的最有效途径;(2)弱胶结泥岩特性、高水平应力及低锚杆(锚索)预紧力等因素综合作用下,弱胶结软岩顶板易发生整体性下沉,内部破裂严重,破裂范围最大达4.0 m,尤其是煤岩界面破裂剪胀使部分锚杆-锚索破断失效,加剧顶板破裂下沉;(3)锚杆支护作用体现在提高锚杆加固范围内岩层等效黏聚力,锚索支护则强调对其支护范围内岩层提供较强的支护应力,两者工作阻力越高支护效果越好;(4)高预紧力下锚杆与锚索联合支护时,锚杆、锚索变形与顶板变形下沉协同、相适应,且要最大程度发挥锚杆-锚索支护效能。现场应用表明,按照高预紧力锚杆-围岩形变协同支护后,弱胶结软岩巷道顶板控制效果好,达到设计预期,该方法为弱胶结软岩巷道支护提供参考。 展开更多

关键词 弱胶结软岩 高预紧力 形变协同 锚固支护 巷道支护

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矿井地质动力环境评价方法与冲击地压矿井类型划分研究 被引量：6

10

作者 兰天伟 张志佳 +6 位作者 袁永年 韩军 刘洪泉 张俊杰 张宏伟 罗波远 刘铭玮 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期104-113,共10页

冲击地压等矿井动力灾害的发生受多因素影响,是自然地质动力环境条件和开采工程扰动条件耦合作用的结果。冲击地压发生的时间、空间、强度等特征与矿井所处区域地质动力环境有关,由于不同煤田、不同矿区、不同矿井所处的区域地质动力环... 冲击地压等矿井动力灾害的发生受多因素影响,是自然地质动力环境条件和开采工程扰动条件耦合作用的结果。冲击地压发生的时间、空间、强度等特征与矿井所处区域地质动力环境有关,由于不同煤田、不同矿区、不同矿井所处的区域地质动力环境存在差异性,致使有些煤矿不具备发生冲击地压的地质动力环境条件,而有些煤矿发生冲击地压的类型也不同。提出矿井地质动力环境评价方法,并构建评价指标体系。在地质动力环境研究中,主要考虑自然地质条件下外部地质体的动力作用对冲击地压的影响效应,确定构造凹地反差强度、矿井区域断块构造运动、断裂构造、构造应力、开采深度、上覆岩层结构特征、本区及邻区判据条件等影响因素为评价指标,根据各因素对矿井的影响程度情况,给出每个因素的不同量化评价值。综合量化评价结果,判定矿井是否具有发生冲击地压的地质动力环境:(1)当综合评价指标值n为0~0.25,表明矿井不具备冲击地压发生的地质动力环境;(2)当综合评价指标值n为>0.25~0.50,矿井具有弱冲击地压发生的地质动力环境;(3)当综合评价指标值n为>0.50~0.75,矿井具有中等冲击地压发生的地质动力环境;(4)当综合评价指标值n为>0.75~1.00,矿井具有强冲击地压发生的地质动力环境。依据矿井地质动力环境评价指标,揭示矿井工程地质体内冲击地压产生的地质动力环境和能量条件,进而确定冲击地压矿井类型,属于非冲击地压矿井、冲击地压矿井和严重冲击地压矿井。最后,以绥滨坳陷盆地边缘双鸭山−集贤煤田为例,分析双鸭山矿区集贤煤矿的地质动力环境,确定集贤煤矿地质动力环境综合评价指标值n为0.67,矿井具有中等地质动力环境,类型属于冲击地压矿井。研究成果验证了地质动力环境是矿井产生冲击地压等动力灾害的重要性因素和能量基础条件。 展开更多

关键词 冲击地压 地质动力环境 地质动力条件 评价指标体系 矿井类型

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冻结施工内层井壁混凝土温度径向及时间维度的影响研究 被引量：2

11

作者 李林 梁云海 高伟 《中国煤炭》 北大核心 2014年第10期53-57,共5页

冻结法施工中内层井壁起到封水和分担地压的双重作用,井壁质量至关重要。通过对红庆梁煤矿内层井壁温度的监测,分析了径向位置及时间对内层井壁温度的影响。分析表明入模72h时混凝土浇筑体内各点温度与径向位置呈线性关系。

关键词 冻结法 内层井壁 混凝土井壁 径向位置 时间 温度 线性关系

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PDC钻头在西部软岩地层冻结造孔施工中的应用 被引量：3

12

作者 彭伟 高伟 +1 位作者 孙右好 任强 《中国煤炭》 北大核心 2014年第7期58-60,94,共4页

针对西部白垩系、侏罗系软岩地层的冻结井筒,采用牙轮钻头进行冻结造孔施工难度不断增加,钻进效率低、偏斜不易控制、纠偏效率低,为了提高西部软岩地层冻结造孔的施工效率及质量,通过在核桃峪煤矿副井和红庆梁煤矿风井对冻结造孔中钻头... 针对西部白垩系、侏罗系软岩地层的冻结井筒,采用牙轮钻头进行冻结造孔施工难度不断增加,钻进效率低、偏斜不易控制、纠偏效率低,为了提高西部软岩地层冻结造孔的施工效率及质量,通过在核桃峪煤矿副井和红庆梁煤矿风井对冻结造孔中钻头进行改进,并对钻进参数进行调整,达到了钻进效率显著提高、纠偏次数明显减少、纠偏辅助耗时短、减小环形空间泥浆置换漏水风险的效果,创造了较高的经济效益,提出在西部软岩地层冻结造孔施工中应用PDC钻头前景较为广泛。 展开更多

关键词 PDC钻头 冻结造孔 软岩地层 钻进效率

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浅埋深沿空留巷充填体载荷估算方法探讨与实践 被引量：3

13

作者 吴志刚 魏斌 《煤矿开采》 北大核心 2018年第6期49-51,共3页

针对目前浅埋深沿空留巷中充填体承载特性不明确,载荷计算公式缺乏的现状,通过理论分析、现场验证等方式进行了浅埋深高强度充填体的承载特性及载荷计算的探索。结果表明:浅埋深沿空留巷中混凝土充填体呈现控制变形特性,表现为巷道变形... 针对目前浅埋深沿空留巷中充填体承载特性不明确,载荷计算公式缺乏的现状,通过理论分析、现场验证等方式进行了浅埋深高强度充填体的承载特性及载荷计算的探索。结果表明:浅埋深沿空留巷中混凝土充填体呈现控制变形特性,表现为巷道变形小,充填体载荷大。基于长壁工作面煤柱稳定性分析方法,提出沿空留巷充填体最大载荷估算公式。现场验证表明公式较好吻合浅埋深条件下沿空留巷充填体的实测载荷,可为类似条件下的沿空留巷充填参数设计提供一定的参考。 展开更多

关键词 浅埋深 沿空留巷 巷旁充填体 载荷估算

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不同开掘顺序浅埋弱胶结巷道变形破裂模拟 被引量：1

14

作者 郭磊 李刚 +2 位作者 张广山 杨富强 李洪超 《煤矿开采》 北大核心 2017年第3期18-22,共5页

针对浅埋弱胶结软弱围岩易软化、变形大的特点,首先分析了该类围岩条件下大断面矩形巷道破坏影响因素,以鄂尔多斯市达拉特旗境内某煤矿3-1煤层矩形辅运大巷为背景,运用FLAC3D软件对不同截割头施工顺序下巷道的稳定性进行模拟,研究了巷... 针对浅埋弱胶结软弱围岩易软化、变形大的特点,首先分析了该类围岩条件下大断面矩形巷道破坏影响因素,以鄂尔多斯市达拉特旗境内某煤矿3-1煤层矩形辅运大巷为背景,运用FLAC3D软件对不同截割头施工顺序下巷道的稳定性进行模拟,研究了巷道变形破坏规律,分析了围岩应力分布特征,进而得出机掘巷道截割头不同截割顺序对围岩稳定性有较大影响。提出了不同施工顺序下巷道围岩重点支护区域,为机掘巷道安全支护提供了依据。 展开更多

关键词 开掘顺序 浅埋弱胶结 围岩稳定性 变形破裂

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