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烧变作用下巷道劣化围岩破坏机制与控制技术
1
作者
王志强
林陆
+4 位作者
李敬凯
李瑞
武超
岳元亮
王鹏
《采矿与岩层控制工程学报》
EI
北大核心
2024年第6期155-169,共15页
针对烧变岩巷道围岩力学性能显著偏低的问题,以王才伙盘煤矿烧变岩区3202工作面回风巷为研究对象,利用Hoek-Brown修正准则求解了巷道围岩各分区应力及塑性区半径解析表达式,揭示了围岩稳定性的关键影响因素;明确了烧变岩区围岩控制策略...
针对烧变岩巷道围岩力学性能显著偏低的问题,以王才伙盘煤矿烧变岩区3202工作面回风巷为研究对象,利用Hoek-Brown修正准则求解了巷道围岩各分区应力及塑性区半径解析表达式,揭示了围岩稳定性的关键影响因素;明确了烧变岩区围岩控制策略,阐述了巷道浅部注浆和主、被动支护控制原理;对无支护、锚杆(索)支护以及浅部注浆+主被动联合支护等3种支护方式的围岩应力分布、变形特征、裂隙发育以及支护系统受力特征进行了模拟。研究结果表明:巷道松动圈主要与地质强度指标、岩体破碎度等因素密切相关;综合理论计算和现场实测结果,得到松动范围为4.2 m;3种支护方式拉应力峰值分别为1.14,0.85和0.81 MPa;偏应力峰值距巷道表面的最大距离分别为2.59,1.44和0.83m;顶板最大移近量分别收敛于350,205和24 mm;采用“注浆+锚杆(索)+金属架棚”支护形式,可在围岩浅部形成稳定承载点,实现有效支撑,同时锚杆、锚索支护作用得到充分发挥。现场工程实践结果显示,采用联合支护方式,巷道顶板及两帮移近量均小于50mm,有效稳定了烧变岩区的巷道围岩。研究成果可为同类地质条件下的巷道围岩控制提供参考。
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关键词
烧变作用
碎软顶板
HOEK-BROWN准则
围岩控制
联合支护
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职称材料
浅埋煤层开采覆岩“梯形”破断参数与裂隙演化分析
被引量:
2
2
作者
王朋
李瑞
+3 位作者
程志恒
孔德中
陈昊熠
张宏图
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024年第3期50-59,共10页
目的为了探究浅埋煤层开采覆岩“梯形”破断参数与裂隙演化规律间的关联机制,并量化表征覆岩垮落、裂隙分布特征,方法以崖窑峁煤矿为研究对象,采用理论分析、物理相似模拟、数值模拟、现场实测相结合的方法,分析覆岩垮落空间分布形态,...
目的为了探究浅埋煤层开采覆岩“梯形”破断参数与裂隙演化规律间的关联机制,并量化表征覆岩垮落、裂隙分布特征,方法以崖窑峁煤矿为研究对象,采用理论分析、物理相似模拟、数值模拟、现场实测相结合的方法,分析覆岩垮落空间分布形态,并量化表征上覆岩层垮落“梯形”的分布参数。结果结果表明:上覆岩层受煤层开采扰动影响,沿两侧破断线整体呈“梯形”形态,由于破断角φ,γ不同,故覆岩采动裂隙在空间上呈非对称“斜四边形”裂隙发育体的展布形态,结论基于理论计算得出崖窑峁矿业30204工作面覆岩垮落分布形态,覆岩垮落两侧破断角开切巷处破断角φ∈[58.7°,68.7°],采煤机机头处破断角γ∈[60.8°,67.8°],并根据破断角公式进一步计算,得出开切巷处覆岩垮落长度Lφj=11.5 m;采煤机机头处覆岩垮落长度Lγj=10.4 m。依据现场30204工作面3-1煤层顶板垮落实际监测数据,得出上覆岩层垮落的最佳高度为11~30 m,裂隙发育最佳宽度在距离工作面开切巷5 m和采煤机机头5 m范围内。
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关键词
浅埋煤层
破断参数
覆岩垮落
数值模拟
相似模拟
现场实测
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职称材料
切顶卸压对重复扰动条件下的煤柱稳定性影响分析
被引量:
11
3
作者
张金贵
浦仕江
+3 位作者
闫亚楠
郭凯
程志恒
石迎爽
《煤炭工程》
北大核心
2021年第2期48-53,共6页
为解决相邻工作面开采时煤柱大量变形、巷道维护困难等问题,针对海湾煤矿三号井与王才伙盘煤矿井田边界煤柱现场条件,对煤柱稳定性进行力学分析,计算了煤柱承载强度与稳定性系数,确定了两个工作面所留设的边界煤柱都处于失稳和残余变形...
为解决相邻工作面开采时煤柱大量变形、巷道维护困难等问题,针对海湾煤矿三号井与王才伙盘煤矿井田边界煤柱现场条件,对煤柱稳定性进行力学分析,计算了煤柱承载强度与稳定性系数,确定了两个工作面所留设的边界煤柱都处于失稳和残余变形状态;通过数值模拟分析得出:当采用切顶卸压处理后,在工作面二次采动过程中,工作面前方煤柱仅发生零星破坏,有足够的弹性区,且核区率达到65%左右,塑性破坏主要发生在采空区后方,2206工作面10m边界煤柱垂向应力最大为8.0MPa,小于煤柱极限承载,因此煤柱能有效支撑上覆岩层重量并承受附加侧向应力的影响。
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关键词
切顶卸压
相邻工作面
重复扰动
煤柱稳定性
承载强度
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职称材料
神府矿区薄煤层经济高效绿色开采技术探索与应用
被引量:
2
4
作者
张金贵
《煤矿开采》
北大核心
2018年第6期125-128,共4页
通过对神府矿区薄煤层赋存与开采现状进行调查研究分析,结合该地区部分矿井已实施的薄煤层开采工艺方案取得的技术、经济、环境保护综合效果的优劣比较,对其开采经济技术可行性进行了系统的探索研究,对其中主要制约因素及微观影响因素...
通过对神府矿区薄煤层赋存与开采现状进行调查研究分析,结合该地区部分矿井已实施的薄煤层开采工艺方案取得的技术、经济、环境保护综合效果的优劣比较,对其开采经济技术可行性进行了系统的探索研究,对其中主要制约因素及微观影响因素进行了深入剖析并提出解决方案,科学地适应该矿区薄煤层经济高效绿色开采的技术构思、设想,对该构想实施可行性与实施必然性进行科学展望。
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关键词
神府矿区
薄煤层
经济高效绿色开采技术
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职称材料
题名
烧变作用下巷道劣化围岩破坏机制与控制技术
1
作者
王志强
林陆
李敬凯
李瑞
武超
岳元亮
王鹏
机构
中国矿业大学(北京)
能源
与矿业学院
中国矿业大学(北京)中俄动力学研究中心
陕西省神木市能源局
清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室
神
府集华王才伙盘矿业有限公司
河北工程大学矿业与测绘工程学院
出处
《采矿与岩层控制工程学报》
EI
北大核心
2024年第6期155-169,共15页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(52074291,51774289)。
文摘
针对烧变岩巷道围岩力学性能显著偏低的问题,以王才伙盘煤矿烧变岩区3202工作面回风巷为研究对象,利用Hoek-Brown修正准则求解了巷道围岩各分区应力及塑性区半径解析表达式,揭示了围岩稳定性的关键影响因素;明确了烧变岩区围岩控制策略,阐述了巷道浅部注浆和主、被动支护控制原理;对无支护、锚杆(索)支护以及浅部注浆+主被动联合支护等3种支护方式的围岩应力分布、变形特征、裂隙发育以及支护系统受力特征进行了模拟。研究结果表明:巷道松动圈主要与地质强度指标、岩体破碎度等因素密切相关;综合理论计算和现场实测结果,得到松动范围为4.2 m;3种支护方式拉应力峰值分别为1.14,0.85和0.81 MPa;偏应力峰值距巷道表面的最大距离分别为2.59,1.44和0.83m;顶板最大移近量分别收敛于350,205和24 mm;采用“注浆+锚杆(索)+金属架棚”支护形式,可在围岩浅部形成稳定承载点,实现有效支撑,同时锚杆、锚索支护作用得到充分发挥。现场工程实践结果显示,采用联合支护方式,巷道顶板及两帮移近量均小于50mm,有效稳定了烧变岩区的巷道围岩。研究成果可为同类地质条件下的巷道围岩控制提供参考。
关键词
烧变作用
碎软顶板
HOEK-BROWN准则
围岩控制
联合支护
Keywords
burnt rock transformation
fragmented soft roof
Hoek-Brown criterion
surrounding rock control
combined support
分类号
TD263 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
浅埋煤层开采覆岩“梯形”破断参数与裂隙演化分析
被引量:
2
2
作者
王朋
李瑞
程志恒
孔德中
陈昊熠
张宏图
机构
贵州大学矿业学院
陕西省神木市能源局
中国矿业大学(北京)
能源
与矿业学院
华北科技学院矿山安全学院
煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室
北京科技大学土木与资源工程学院
河南理工大学安全科学与工程学院
出处
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024年第3期50-59,共10页
基金
煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室开放基金资助项目(GJNY-20-113-17)
国家自然科学基金资助项目(52074120)。
文摘
目的为了探究浅埋煤层开采覆岩“梯形”破断参数与裂隙演化规律间的关联机制,并量化表征覆岩垮落、裂隙分布特征,方法以崖窑峁煤矿为研究对象,采用理论分析、物理相似模拟、数值模拟、现场实测相结合的方法,分析覆岩垮落空间分布形态,并量化表征上覆岩层垮落“梯形”的分布参数。结果结果表明:上覆岩层受煤层开采扰动影响,沿两侧破断线整体呈“梯形”形态,由于破断角φ,γ不同,故覆岩采动裂隙在空间上呈非对称“斜四边形”裂隙发育体的展布形态,结论基于理论计算得出崖窑峁矿业30204工作面覆岩垮落分布形态,覆岩垮落两侧破断角开切巷处破断角φ∈[58.7°,68.7°],采煤机机头处破断角γ∈[60.8°,67.8°],并根据破断角公式进一步计算,得出开切巷处覆岩垮落长度Lφj=11.5 m;采煤机机头处覆岩垮落长度Lγj=10.4 m。依据现场30204工作面3-1煤层顶板垮落实际监测数据,得出上覆岩层垮落的最佳高度为11~30 m,裂隙发育最佳宽度在距离工作面开切巷5 m和采煤机机头5 m范围内。
关键词
浅埋煤层
破断参数
覆岩垮落
数值模拟
相似模拟
现场实测
Keywords
shallow buried coal seam
breaking parameter
overburden caving
numerical simulation
simulation of similarity
field measurement
分类号
TD823 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
切顶卸压对重复扰动条件下的煤柱稳定性影响分析
被引量:
11
3
作者
张金贵
浦仕江
闫亚楠
郭凯
程志恒
石迎爽
机构
陕西省神木市能源局
贵州大学矿业学院
平顶山天安煤业股份有限公司十三矿
华科中安科技(北京)有限公司
华北科技学院安全工程学院
华北科技学院理学院
出处
《煤炭工程》
北大核心
2021年第2期48-53,共6页
基金
国家自然科学基金项目(52074120)
中央高校基本科研业务费资助项目(3142019005)。
文摘
为解决相邻工作面开采时煤柱大量变形、巷道维护困难等问题,针对海湾煤矿三号井与王才伙盘煤矿井田边界煤柱现场条件,对煤柱稳定性进行力学分析,计算了煤柱承载强度与稳定性系数,确定了两个工作面所留设的边界煤柱都处于失稳和残余变形状态;通过数值模拟分析得出:当采用切顶卸压处理后,在工作面二次采动过程中,工作面前方煤柱仅发生零星破坏,有足够的弹性区,且核区率达到65%左右,塑性破坏主要发生在采空区后方,2206工作面10m边界煤柱垂向应力最大为8.0MPa,小于煤柱极限承载,因此煤柱能有效支撑上覆岩层重量并承受附加侧向应力的影响。
关键词
切顶卸压
相邻工作面
重复扰动
煤柱稳定性
承载强度
Keywords
roof cutting pressure releasing
adjacent working face
secondary disturbance
coal pillar stability
bearing capacity
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
神府矿区薄煤层经济高效绿色开采技术探索与应用
被引量:
2
4
作者
张金贵
机构
陕西省神木市能源局
出处
《煤矿开采》
北大核心
2018年第6期125-128,共4页
文摘
通过对神府矿区薄煤层赋存与开采现状进行调查研究分析,结合该地区部分矿井已实施的薄煤层开采工艺方案取得的技术、经济、环境保护综合效果的优劣比较,对其开采经济技术可行性进行了系统的探索研究,对其中主要制约因素及微观影响因素进行了深入剖析并提出解决方案,科学地适应该矿区薄煤层经济高效绿色开采的技术构思、设想,对该构想实施可行性与实施必然性进行科学展望。
关键词
神府矿区
薄煤层
经济高效绿色开采技术
Keywords
Shenfu mine area
thin coal seam
economic and efficient green mining technology
分类号
TD82 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
烧变作用下巷道劣化围岩破坏机制与控制技术
王志强
林陆
李敬凯
李瑞
武超
岳元亮
王鹏
《采矿与岩层控制工程学报》
EI
北大核心
2024
0
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职称材料
2
浅埋煤层开采覆岩“梯形”破断参数与裂隙演化分析
王朋
李瑞
程志恒
孔德中
陈昊熠
张宏图
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
切顶卸压对重复扰动条件下的煤柱稳定性影响分析
张金贵
浦仕江
闫亚楠
郭凯
程志恒
石迎爽
《煤炭工程》
北大核心
2021
11
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职称材料
4
神府矿区薄煤层经济高效绿色开采技术探索与应用
张金贵
《煤矿开采》
北大核心
2018
2
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职称材料
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