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题名正、逆断层上盘开采冲击地压危险性分析
被引量：8
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作者
魏世明
王富莹
张泽升
靳梦帆
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机构
河南理工大学能源科学与工程学院
煤炭安全生产河南省协同创新中心
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第8期69-75,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51674099)。
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文摘
现有针对不同条件下断层冲击地压危险性的研究大部分围绕下盘开采或单一断层形式展开,而对于不同断层上盘开采冲击地压危险性的对比研究较少涉及。针对上述问题,以河南义马耿村煤矿12220工作面为研究背景,借助理论分析、数值模拟及现场监测等方法,对正、逆断层上盘开采时冲击地压危险性进行了分析。建立了正、逆断层上盘开采的力学模型,通过对断层岩块的受力分析,得出了断层上下剪滑的力学条件,理论分析结果表明:正、逆断层上盘开采时断层是否发生剪滑与断层倾角、断层内摩擦角及岩块受到的断层面作用力等因素密切相关,且工作面越靠近断层,发生剪滑的危险性越大。开展了正、逆断层上盘开采过程的数值模拟研究,对断层面法向应力、剪切应力及滑移量变化进行了分析,结果表明:在工作面开采过程中,当工作面距断层距离小于40 m后发生剪滑及冲击地压的危险性逐渐增加,距断层10 m时危险性最大,最易发生剪滑的位置为断层面的煤层顶板和煤层处,煤层底板受开采影响程度明显小于顶板;断层类型对冲击地压危险性有一定的影响,逆断层开采时的冲击地压危险性高于正断层。对12220工作面的冲击地压危险性进行了微震监测,结果表明:当工作面距断层小于20 m时,微震事件频繁,冲击地压危险性较大,与数值模拟结果一致,验证了数值模拟分析的合理性。
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关键词
煤炭开采
正断层
逆断层
上盘
断层冲击地压
冲击地压危险性
剪切应力
滑移量
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Keywords
coal mining
normal fault
reverse fault
hanging wall
fault rock burst
rock burst risk
shear stress
slippage
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分类号
TD324
[矿业工程—矿井建设]
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题名逆断层上下盘开采冲击危险性模拟及实验研究
被引量：5
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作者
魏世明
王富莹
张泽升
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机构
河南理工大学能源科学与工程学院
煤炭安全生产河南省协同创新中心
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2022年第11期124-130,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51674099)
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文摘
为得出断层冲击地压发生的危险性,以耿村煤矿为背景,借助数值模拟、相似模拟实验等手段研究了逆断层上、下盘开采时应力变化及断层活化过程。建立数值模型,将工作面布置在上盘,研究了工作面开采时断层面不同位置应力及滑移量变化,得出了工作面距断层80~10m范围内的活化程度及冲击地压危险性;将工作面布置在下盘,研究了开采过程中断层面应力分布及变形量演化规律;借助相似模拟实验,研究了逆断层下盘开采时断层面位移变化及断层活化过程,通过对两种手段研究结果的对比分析,表明逆断层下盘开采时断层活化的危险性高于上盘开采,当工作面距断层10m时最易导致断层的活化并诱发冲击地压的发生,活化区域为煤层顶板以上20~30m范围。本研究为工作面开采过程冲击地压的防治提供了理论依据。
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关键词
逆断层
上、下盘
冲击地压
数值模拟
相似模拟
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Keywords
reverse fault
hanging wall or footwall
rockburst
numerical modelling
similar simulation
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分类号
TD324
[矿业工程—矿井建设]
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题名岩体震动波传播光纤光栅监测机理及实验分析
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作者
魏世明
任曙光
王富莹
张泽升
靳梦帆
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机构
河南理工大学能源科学与工程学院
煤炭安全生产河南省协同创新中心
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出处
《煤炭技术》
CAS
北大核心
2023年第4期98-102,共5页
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基金
国家自然科学基金项目(51674099)。
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文摘
为探索煤岩动力灾害新的监测方法,开展了震动波传播光纤光栅监测机理及监测过程的理论与实验研究。针对光纤光栅悬臂梁式加速度传感器,通过理论传感模型得出了震动波作用下的传感方程;以石灰岩板为研究对象,开展了震动波传播光纤光栅传感监测的实验研究,分析了不同条件下的波长变化特征,结果表明,光纤光栅加速度传感器可以较为精确地监测震动波的输入频率,波长变化量与震动波的输入频率、传感器的布设角度等参量有关;当输入频率越靠近传感器的固有频率、传感器与震源连线之间的夹角越小,以及测点距震源越近时,光纤光栅的波长变化量越大,光信号响应特征越明显。以上研究表明,通过光纤光栅加速度传感器可以实现岩体内部不同参数震动波传播的精确测量。研究为探索岩体震动波传播提供了新的监测方法与手段,这对于形成一种更为有效的矿井动力灾害预报预警技术具有重要意义。
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关键词
岩体
震动波
光纤光栅
传感器
监测
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Keywords
rock
shock wave
FBG
sensor
monitoring
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分类号
TD323
[矿业工程—矿井建设]
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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