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潘一东矿近距离煤层上行开采围岩裂隙演化规律模拟研究 被引量：17
1
作者 张向阳 任启寒 +1 位作者 涂敏 窦怡川 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期191-198,共8页
结合潘一东矿深部煤层开采的具体工程地质条件,运用相似模拟、数值模拟相结合的方法,分析研究了深部煤层上行开采过程中,岩层破坏断裂、裂隙演化及下沉变形特征,进一步分析了岩层下沉变形曲线与岩层断裂、裂隙发育和受力状态的关系。研... 结合潘一东矿深部煤层开采的具体工程地质条件,运用相似模拟、数值模拟相结合的方法,分析研究了深部煤层上行开采过程中,岩层破坏断裂、裂隙演化及下沉变形特征,进一步分析了岩层下沉变形曲线与岩层断裂、裂隙发育和受力状态的关系。研究表明:下煤层和上煤层开采过程中,岩层裂隙富集区主要分布在切眼向采空区内一定距离斜向上一定距离范围内和煤壁向采空区内一定距离斜向上一定距离范围内的岩层中;采空区正上方岩层经历一个裂隙产生、扩展、闭合的演变过程;下煤层开采时,煤壁处岩层断裂角小于切眼处;上煤层开采时,煤壁处岩层断裂角随两煤层工作面位置不同,经历一个先增大后减小的过程;岩层整体下沉曲线斜率不同区域与岩层裂隙发育情况及受力破坏状态是有密切联系的。 展开更多
关键词 近距离煤层 上行开采 裂隙演化 覆岩运移 模拟分析
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基于采动影响的大断面回采巷道锚杆锚索支护研究 被引量：1
2
作者 陈敏 张凯 +2 位作者 任启寒 窦怡川 王文杰 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第7期74-77,共4页
基于锚杆支护机理研究,利用FLAC3D数值模拟手段对淮南某矿未稳定采动影响大断面回采巷道断面形式进行了选择分析,确定采用直墙半圆拱形断面,并对该回采巷道进行了支护参数设计。
关键词 未稳定 采动影响 大断面 锚杆锚索支护 断面选择
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特厚煤层综放采场覆岩结构及矿压规律研究 被引量：19
3
作者 任启寒 徐遵玉 陈成 《煤炭工程》 北大核心 2021年第1期79-83,共5页
华兴能源有限责任公司唐家会煤矿首采F61101工作面埋深超过500m,邻近矿井综放采场顶板周期来压期间出现支架安全阀频繁开启现象。为了保证类似条件下工作面安全高效开采,以唐家会煤矿F61101工作面为研究对象,对采场围岩应力演化规律、... 华兴能源有限责任公司唐家会煤矿首采F61101工作面埋深超过500m,邻近矿井综放采场顶板周期来压期间出现支架安全阀频繁开启现象。为了保证类似条件下工作面安全高效开采,以唐家会煤矿F61101工作面为研究对象,对采场围岩应力演化规律、覆岩结构特征及矿压显现规律进行分析。针对特厚煤层综放采场开采条件,综合数值模拟、理论分析及现场工程实践,研究了综放采场围岩应力演化规律、覆岩结构特征、矿压显现规律等。结果表明:综放采场初次来压及周期来压步距分别为37.6m、9.9m,现场实测超前应力集中系数为1.8,采场超前应力集中区在工作面前方7~10.5m;采用应力拱理论分析了采场矿压总体上呈现动压小、静压大的原因,并计算了拱高及支架承受的理论静载荷,计算结果与现场实测相符。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 弱粘结顶板 矿压显现 覆岩垮落
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采动覆岩裂隙发育及周期性瓦斯涌出规律研究
4
作者 任启寒 《能源与环保》 2024年第2期45-49,共5页
为获得采场覆岩裂隙发育与瓦斯涌出变化之间关系,基于淮南矿区某矿220112工作面瓦斯地质概况,综合数值模拟、理论分析及工程实践等方法,对采场应力分布、覆岩裂隙发育及瓦斯涌出周期规律进行了研究。结果表明,工作面覆岩裂隙带发育区位... 为获得采场覆岩裂隙发育与瓦斯涌出变化之间关系,基于淮南矿区某矿220112工作面瓦斯地质概况,综合数值模拟、理论分析及工程实践等方法,对采场应力分布、覆岩裂隙发育及瓦斯涌出周期规律进行了研究。结果表明,工作面覆岩裂隙带发育区位于顶板上方17.2~40 m内,布置在该范围的顶板大直径定向钻孔抽采效果较好,验证了理论计算及模拟结果的准确性;瓦斯涌出呈现周期性变化,2~3次顶板周期来压后工作面出现一次较大的瓦斯涌出现象,是正常回采期间瓦斯涌出量的1.5倍左右;根据工作面瓦斯涌出周期性规律,补充实施顶板走向抽采钻孔后,工作面回采期间瓦斯涌出总体平稳。 展开更多
关键词 覆岩裂隙 数值模拟 周期来压 瓦斯涌出 瓦斯治理
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上保护层开采下特厚突出煤层沿空巷道合理位置研究
5
作者 任启寒 《煤炭工程》 北大核心 2024年第6期21-27,共7页
基于上保护层开采下特厚煤层瓦斯地质条件,综合理论分析、数值模拟、工程实践等方法,对采空区侧向应力分布特征、突出危险性预测指标变化规律及沿空巷道合理位置进行了研究。结果表明:上保护层开采后裂隙岩体存在应力恢复效应,应力恢复... 基于上保护层开采下特厚煤层瓦斯地质条件,综合理论分析、数值模拟、工程实践等方法,对采空区侧向应力分布特征、突出危险性预测指标变化规律及沿空巷道合理位置进行了研究。结果表明:上保护层开采后裂隙岩体存在应力恢复效应,应力恢复后采空区侧向应力峰值会向采空区方向移进;根据采空区侧向不同距离下的煤体突出预测指标测试结果划分了充分卸压排放区、有效卸压排放区及危险区域,结合工程类比、数值模拟结果、隔绝采空区气体需要,确定了沿空煤柱留设宽度为5~7 m;调整后巷道掘进期间突出预测指标及回风瓦斯浓度最大值分别为0.16 mL/(g·min^(1/2))、0.22%,与未调整之前相比降幅分别达到66%、35.3%,保证了巷道安全掘进,验证了沿空煤柱留设的合理性。 展开更多
关键词 保护层开采 特厚煤层 突出危险 侧向应力 煤柱宽度
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近距离煤层上行开采围岩应力演化特征分析 被引量：4
6
作者 袁本庆 任启寒 徐遵玉 《能源与环保》 2018年第1期167-171,共5页
基于潘一东煤矿地质概况及原始地应力测试数据,采用相似模拟与数值模拟相结合的方法,分析了近距离煤层上行开采过程中两煤层采场超前支承压力变化规律和覆岩裂隙发育特征。结果表明:下保护层开采弱化了覆岩关键层的承载能力,采空区后方... 基于潘一东煤矿地质概况及原始地应力测试数据,采用相似模拟与数值模拟相结合的方法,分析了近距离煤层上行开采过程中两煤层采场超前支承压力变化规律和覆岩裂隙发育特征。结果表明:下保护层开采弱化了覆岩关键层的承载能力,采空区后方形成的覆岩断裂线对上覆被保护层基本顶初次垮落步距具有一定影响;下保护层采场超前支承压力峰值呈线性增长趋势,而被保护层采场超前支承压力峰值受保护层采动影响呈增大—稳定—减小的趋势,工作面推进距离达到1/2"见方"及"见方"时,悬顶岩梁会发生大面积垮落失稳,应注重采场动力灾害防治工作。 展开更多
关键词 近距离煤层 上行开采 围岩应力 裂隙发育
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大孔径定向长钻孔成孔及筛管护孔技术研究 被引量：3
7
作者 徐瑞 王新琨 +2 位作者 曹建军 李健 任启寒 《科学技术创新》 2021年第1期139-140,共2页
因为顶板大孔径定向长钻孔塌孔严重、瓦斯抽采效果差的问题,基于邹庄煤矿32煤层瓦斯地质条件,开展了顶板大孔径定向长钻孔成孔及全孔下筛管护孔技术研究,施工效率提高了32%,钻孔成孔效果好,瓦斯抽采效果达到预期。
关键词 大孔径 定向长钻孔 钻孔塌孔 筛管护孔 瓦斯抽采
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深部采场支承压力演化特征面长效应模拟分析 被引量：1
8
作者 任启寒 张向阳 《煤矿安全》 北大核心 2017年第9期201-203,共3页
为深入研究深井高地应力条件下,面长变化对采场支承压力分布的影响规律,以淮南矿区某深部矿井为工程背景,基于FLAC^(3D)数值模拟软件和工程实践,分析了推进距离S与面长L之比分别为0.5、1.0、1.5 3种情况下的支承压力演化规律。结果表明... 为深入研究深井高地应力条件下,面长变化对采场支承压力分布的影响规律,以淮南矿区某深部矿井为工程背景,基于FLAC^(3D)数值模拟软件和工程实践,分析了推进距离S与面长L之比分别为0.5、1.0、1.5 3种情况下的支承压力演化规律。结果表明:随着面长增加,支承压力峰值位于煤壁前方10 m处,应力集中系数达到2.7;沿工作面走向方向,当S与L之比为0.5时,支承压力峰值在面长超过360 m后呈现降低趋势;沿工作面倾向方向,S与L之比为1.0和1.5时,采场两端的支承压力峰值随面长增加呈现先增大、后减小的趋势。从采场矿压控制及灾害防治两方面综合考虑,优选工作面长度在200~240 m之间。 展开更多
关键词 深部采场 支承压力 演化特征 面长效应 模拟分析
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考虑剪胀角对煤壁内塑性破坏区宽度的确定
9
作者 陈彬 张向阳 任启寒 《山东煤炭科技》 2017年第1期12-14,17,共4页
根据非关联流动法则和Drucker-Pranger屈服准则,考虑剪胀角对煤壁内塑性破坏区宽度的影响,理论推导出煤壁内塑性破坏区的应力分布的解析式和塑性破坏区宽度的计算公式。并采用单因素分析法,与Mohr-Coulomb准则导出结果进行比较,探讨影... 根据非关联流动法则和Drucker-Pranger屈服准则,考虑剪胀角对煤壁内塑性破坏区宽度的影响,理论推导出煤壁内塑性破坏区的应力分布的解析式和塑性破坏区宽度的计算公式。并采用单因素分析法,与Mohr-Coulomb准则导出结果进行比较,探讨影响塑性破坏区宽度的相关因素。结果表明:剪胀角对煤壁内塑性破坏区的宽度具有一定的影响,而且在相同情况下考虑剪胀角计算出解比根据Mohr-Coulomb准则计算出的解大。因此,适当的考虑剪胀角可以确保工程实践的安全性。 展开更多
关键词 非关联流动法则 Drucker-Prager屈服准则 剪胀角 塑性破坏区
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深井煤巷复合顶板离层发育特征分析
10
作者 任启寒 《能源技术与管理》 2020年第2期6-8,58,共4页
为研究深井锚网索支护煤巷复合顶板离层发育特征,基于刘庄矿5煤层生产地质条件,综合理论分析、数值模拟、现场工程实践等方法,研究了锚网索支护煤巷复合顶板离层发育特征及顶板离层临界值。研究结果表明:复合顶板自稳能力差,浅部区域离... 为研究深井锚网索支护煤巷复合顶板离层发育特征,基于刘庄矿5煤层生产地质条件,综合理论分析、数值模拟、现场工程实践等方法,研究了锚网索支护煤巷复合顶板离层发育特征及顶板离层临界值。研究结果表明:复合顶板自稳能力差,浅部区域离层主要出现在层间结构面间,深部离层主要出现在软硬岩层交界面处,回采工作面前方15~20 m范围内巷道顶板下沉速率增长较快,综合锚索索体材料所允许的最大伸长量计算结果、顶板离层考察、巷道矿压显现情况,确定了锚固区内和锚固区外离层临界值。 展开更多
关键词 深井煤巷 锚网索支护 复合顶板 顶板离层
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