高地应力条件下高压空气爆破卸压增透技术实验研究 被引量：24

1

作者 吕进国 李守国 +2 位作者 赵洪瑞 谯永刚 唐治 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1115-1128,共14页

为探索高地应力条件下的非常规卸压增透技术,研究了深部矿井高压空气爆破卸压机理,分析了地面与井下气爆致裂煤体的差异性,构建了高地应力条件下高压空气爆破卸压范围的理论计算模型,以丁集煤矿为工程背景,理论计算了气爆致裂煤体的卸... 为探索高地应力条件下的非常规卸压增透技术,研究了深部矿井高压空气爆破卸压机理,分析了地面与井下气爆致裂煤体的差异性,构建了高地应力条件下高压空气爆破卸压范围的理论计算模型,以丁集煤矿为工程背景,理论计算了气爆致裂煤体的卸压范围;详细介绍了高压空气爆破技术与装备,开展了高压空气爆破的地面实验,得到了有、无位移约束2种条件下混凝土试件气爆破坏效果与破坏特征,分析了气爆压缩波反射作用对试件的破坏影响作用;开展了丁集矿的井下现场试验,研究了气爆卸压增透效果,分析了气爆前后钻孔瓦斯流量、瓦斯抽采量、衰减系数与透气性系数的变化特征,结合以往经验类比与理论计算,得到了气爆后卸压增透的最佳范围。研究结果表明:在气爆压力达到60 MPa左右时,有、无位移约束的混凝土试件破坏程度很高,主要呈现出径向断裂特征;在淮南丁集煤矿气爆后的煤层钻孔瓦斯流量是无气爆的6～8倍,瓦斯抽采量是气爆前的4～7倍,透气性系数是未气爆的5～1 050倍,衰减系数是未气爆的0.4倍,气爆的最佳卸压增透半径不超过2 m;首次气爆使爆孔周围煤体的力学性质得到弱化,相当于爆孔周围发生了卸荷效应,在二次气爆与高地应力共同作用下形成了较大的松动破坏范围,从而达到卸压增透目的。 展开更多

关键词 高压空气爆破 卸压增透 高地应力 钻孔瓦斯流量 瓦斯抽采量 透气性系数

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义马煤田临近逆冲断层开采冲击地压发生机理 被引量：10

2

作者 吕进国 南存全 +2 位作者 张寅 谯永刚 唐治 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期567-574,共8页

以义马煤田为工程背景,分析冲击地压频发区域的地质规律;基于F16逆冲断层构造特征与井下地应力实测情况,建立由水平构造应力为主导的简化力学模型,得到水平构造应力以及由其引起附加垂直应力的分布规律,揭示了断层构造附近的地质动力环... 以义马煤田为工程背景,分析冲击地压频发区域的地质规律;基于F16逆冲断层构造特征与井下地应力实测情况,建立由水平构造应力为主导的简化力学模型,得到水平构造应力以及由其引起附加垂直应力的分布规律,揭示了断层构造附近的地质动力环境;结合现场监测与数值模拟研究地应力与开采叠加作用下巷道冲击地压发生机制,揭示了F16逆冲断层对采场的影响及义马千秋矿"6·5"与"11·3"冲击事故的主因。结果表明:在强大水平推力作用下,断层倾角由缓变陡处的两盘煤岩层会产生高度应力集中与高应变能;水平构造应力与附加垂直应力受断层面几何形态影响显著,可数倍于其他区域应力值;"6·5"冲击事件主因是构造应力、侧向支承压力与工作面超前支承压力的叠加作用;"11·3"冲击事件主因是强侧向支承压力、强断层支承压力和强构造应力的叠加作用。 展开更多

关键词 冲击地压 逆冲断层 力学模型 构造应力 数值模型 叠加作用

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煤矿瓦斯抽放技术与装备 被引量：6

3

作者 汪开旺 谯永刚 《现代矿业》 CAS 2011年第5期113-114,共2页

介绍了我国瓦斯抽放技术现状及存在的不足,简单介绍了瓦斯抽放方法,提出了煤矿瓦斯抽放技术装备系列化的思想,以使瓦斯抽放工作更加程序化和简约化。

关键词 瓦斯 抽放技术 抽放装备

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煤与瓦斯突出冲击气流数值模拟研究 被引量：1

4

作者 左文哲 谯永刚 +2 位作者 华杰 秦鹏飞 王海杰 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第2期55-61,共7页

为揭示煤与瓦斯突出冲击气流传播规律,利用COMSOL软件中高马赫流动与浓物质传递模块,模拟了煤与瓦斯突出过程中冲击气流的速度场、压力场、冲击力场、浓度场等分布规律。模拟结果表明:巷道内冲击气流呈射流状,速度可高达378.6 m/s,且随... 为揭示煤与瓦斯突出冲击气流传播规律,利用COMSOL软件中高马赫流动与浓物质传递模块,模拟了煤与瓦斯突出过程中冲击气流的速度场、压力场、冲击力场、浓度场等分布规律。模拟结果表明:巷道内冲击气流呈射流状,速度可高达378.6 m/s,且随着距离的增大,呈现多峰值振荡衰减趋势,在射流中出现周期性的膨胀波区和压缩波区,射流尾部发展为湍流并失稳,在巷道内无序运移;突出冲击气流冲击力可高达246.3 kPa,冲击波以当地音速在巷道内运移;瓦斯气体最大扩散距离为133.6 m,巷道中部瓦斯体积分数接近于100%;由于突出后期巷道内存在压力差,瓦斯气体回流,高体积分数瓦斯和巷道内空气进一步混合。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 冲击气流 数值模拟 瓦斯压力 冲击波 瓦斯体积分数

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单轴压缩条件下岩石试样声发射特征研究 被引量：7

5

作者 谯永刚 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2017年第3期48-51,共4页

借助加载控制系统和声发射检测系统,对某矿煤层顶底板砂岩试样进行单轴加载,同时利用声发射检测设备同步进行监测,从而获得砂岩试样在单轴加载条件下的声发射振铃总计数、振铃计数率、各通道幅值、能量、能量率、幅值等声发射特性参数... 借助加载控制系统和声发射检测系统,对某矿煤层顶底板砂岩试样进行单轴加载,同时利用声发射检测设备同步进行监测,从而获得砂岩试样在单轴加载条件下的声发射振铃总计数、振铃计数率、各通道幅值、能量、能量率、幅值等声发射特性参数。结果表明:试验砂岩结构组成单一,强度高且表现为脆性;试样的AE能率与声发射事件率吻合,AE能率在岩石破坏前的声发射相对平静期更加明显;相对平静期的特征点可作为岩石破坏的前兆特征点,岩样相对平静期特征点的应力强度百分比为90%~98%,均处于屈服点后的不稳定裂纹扩展阶段。 展开更多

关键词 岩石力学 声发射 砂岩 平静期 预警 岩爆 岩石破坏

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薄煤层沿空留巷巷旁充填支护效果观测 被引量：4

6

作者 谯永刚 《山东煤炭科技》 2017年第8期53-55,57,59,共4页

为了缩小薄煤层沿空留巷煤柱尺寸,提高经济效益,文中首先对沿空留巷进行支护分析,提出利用煤矸石充填巷旁,并对充填工艺进行阐述。通过现场观测表明,巷旁矸石充填能够满足支护需求,在经济上有较大优势,是一种具有推广价值的支护方式。

关键词 充填 薄煤层 留巷 观测

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液态CO_(2)相变致裂参数及应用效果研究 被引量：4

7

作者 李豪君 张家行 +1 位作者 谯永刚 朱峰 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第10期149-152,共4页

为了深入研究致裂机理,结合岩石力学和气体射流方程对CO_(2)致裂的原理分析,借助地面实验平台进行了相关致裂参数的测定研究,得到了致裂过程的压力波形图。通过实验发现该爆破与传统爆破不同,其致裂过程没有产生爆轰波,基于致裂的原理... 为了深入研究致裂机理,结合岩石力学和气体射流方程对CO_(2)致裂的原理分析,借助地面实验平台进行了相关致裂参数的测定研究,得到了致裂过程的压力波形图。通过实验发现该爆破与传统爆破不同,其致裂过程没有产生爆轰波,基于致裂的原理确定了致裂过程前期主要为高压气体的冲击作用,后期主要为气体的膨胀作用;在忻州窑矿进行了致裂效果的现场试验,通过钻孔窥视仪对不同装液量下的致裂孔的破坏情况考察,确定了同等条件下装液量直接影响致裂的效果,研究成果为CO_(2)致裂机理更深一步的研究奠定了基础。 展开更多

关键词 液态CO_(2) 相变致裂 致裂机理 致裂参数

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近距离特厚夹矸煤层多向消突技术研究

8

作者 马熠坤 杨艳国 +3 位作者 谯永刚 赵勇 邓存宝 赵金典 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2023年第7期131-137,共7页

为解决底抽巷条带瓦斯抽采消突技术存在的工程造价高、施工周期长和消突效率低等问题,以山西上良煤矿3-2、3-3近距离特厚夹矸煤层为工程背景,提出利用矸石层开掘钻场,施工顺层定向长钻孔多向预抽煤层条带瓦斯实现区域消突。通过建立煤... 为解决底抽巷条带瓦斯抽采消突技术存在的工程造价高、施工周期长和消突效率低等问题,以山西上良煤矿3-2、3-3近距离特厚夹矸煤层为工程背景,提出利用矸石层开掘钻场,施工顺层定向长钻孔多向预抽煤层条带瓦斯实现区域消突。通过建立煤层条带瓦斯多向渗流模型,引入最不利抽采理论,对煤层瓦斯压力变化进行无差别数值模拟,同时结合现场数据,对两种技术的消突效果进行双向对比分析。结果表明:顺层定向长钻孔多向消突方式下,煤层瓦斯由于顶底板限制作用,在水平方向运移倾向性更强,瓦斯压力降低等值线呈椭圆形分布;底抽巷方式下,瓦斯压力降低等值线呈环形分布。提出的顺层定向长钻孔多向消突技术使3-2煤层、3-3煤层瓦斯压力分别在抽采70d和110d后达到消突要求,消突效率较底抽巷抽采消突方式提升55%~143%,日抽采瓦斯纯流量、浓度分别提升35%和14%,同时施工成本节约65%,工期缩短56%,可以为近距离特厚夹矸煤层的瓦斯高效治理提供参考。 展开更多

关键词 近距离煤层 瓦斯抽采 定向长钻孔 底抽巷 煤层瓦斯压力

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低渗煤层孔裂隙特征结构表征与渗流指标相关性研究

9

作者 申文迈 范楠 +5 位作者 邓存宝 谯永刚 姚文军 王鸿宇 杜倩如 原振淇 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期74-80,共7页

为解决低渗煤层瓦斯抽采难度大、效率低等问题,以华晋焦煤沙曲一矿5#低渗煤层为研究对象,基于微米CT扫描实验,运用三维重构技术,探究低渗煤体孔裂隙结构特征与空间分布规律,通过构建具有拓扑结构的骨架化模型和等效孔裂隙网络模型,分析... 为解决低渗煤层瓦斯抽采难度大、效率低等问题,以华晋焦煤沙曲一矿5#低渗煤层为研究对象,基于微米CT扫描实验,运用三维重构技术,探究低渗煤体孔裂隙结构特征与空间分布规律,通过构建具有拓扑结构的骨架化模型和等效孔裂隙网络模型,分析孔隙与喉道结构特征参数与渗流指标之间的关系。研究结果表明:在微米尺度下,沙曲一矿煤样裂隙对孔隙率的贡献远大于孔隙,孔隙以孔径在[53.13,100)μm的大孔为主;宽度在[0.1,1) mm,长度在[0.5,7) mm的微观小裂隙最多,占总裂隙的70.1%;通过统计孔裂隙网络模型提取出的孔隙和喉道发现,孔喉比较大,且连通路径单调,不利于气体运移。通过结构特征参数与渗流特性参数拟合,发现形状因子与孔隙直径呈正相关,迂曲度与孔隙直径、配位数与孔喉比均呈负相关。研究结果可为煤矿瓦斯高效抽采提供理论指导。 展开更多

关键词 低渗煤层 微米CT 三维重构 等效孔裂隙网络模型 孔裂隙结构参数

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山西长治地区煤矿瓦斯抽采技术优化研究 被引量：1

10

作者 谯永刚 王建国 《煤矿开采》 北大核心 2011年第2期104-106,113,共4页

为了提高长治地区瓦斯抽放效率,有效解决矿井瓦斯问题,在该地区中20多座大中型煤矿开展科研项目的基础上,分析该地区瓦斯抽采存在的诸多问题,获得了瓦斯抽放系统的优化方法,为矿井瓦斯抽放提供了必要的技术指导。

关键词 瓦斯预抽 钻孔 邻近层 技术优化

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保德煤矿深部区工作面瓦斯涌出规律研究 被引量：2

11

作者 谯永刚 《煤炭与化工》 CAS 2017年第5期35-37,40,共4页

基于矿井瓦斯涌出实际情况,为找到保德煤矿深部区瓦斯异常原因,从气压变化、顶板冒落、工作面产量等因素入手,深入研究其对工作面瓦斯涌出的影响。结果表明:井下巷道气压波动与地面大气压力变化趋势几乎相同,煤层顶板大面积冒落,导致88... 基于矿井瓦斯涌出实际情况,为找到保德煤矿深部区瓦斯异常原因,从气压变化、顶板冒落、工作面产量等因素入手,深入研究其对工作面瓦斯涌出的影响。结果表明:井下巷道气压波动与地面大气压力变化趋势几乎相同,煤层顶板大面积冒落,导致88203工作面尾巷瓦斯超限。 展开更多

关键词 瓦斯涌出 气压 顶板垮落

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粒度对煤孔隙特征影响的压汞实验研究 被引量：1

12

作者 谯永刚 《煤矿安全》 北大核心 2017年第9期1-4,共4页

为了分析研究粒度对煤孔隙特征的影响,采用收集某矿煤样分别破碎筛分出3个不同粒径煤粒进行压汞实验。结果表明:阶段孔体积的分布曲线符合高斯函数,阶段比表面积的分布曲线符合Power函数;孔体积与比表面积具有相关性,其相关性随着孔径... 为了分析研究粒度对煤孔隙特征的影响,采用收集某矿煤样分别破碎筛分出3个不同粒径煤粒进行压汞实验。结果表明:阶段孔体积的分布曲线符合高斯函数,阶段比表面积的分布曲线符合Power函数;孔体积与比表面积具有相关性,其相关性随着孔径的增加而不断减小,进而分析了造成该现象的原因是由于煤样中存在微裂隙的影响;粒度影响煤粒孔体积的本质原因是煤样粒度改变了粒间孔体积大小,而粒内孔体积几乎不随粒度的改变而改变;孔直径小于1 000 nm的煤体孔隙孔体积和孔比表面积均具有明显的分形特征。 展开更多

关键词 煤孔隙特征 粒径 压汞 高斯函数 Power函数

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盐井一矿1401工作面瓦斯抽采实践

13

作者 谯永刚 《煤炭与化工》 CAS 2017年第4期154-157,共4页

为了解决盐井一矿1401工作面瓦斯浓度高的问题,结合工作面围岩地质条件设计穿层、顺层及采空区抽采系统对K14煤层瓦斯涌出规律进行研究。通过瓦斯现场抽采量与顶板压力之间的关系,分析可知,瓦斯涌出量与顶板周期来压有密切关系,顶板压... 为了解决盐井一矿1401工作面瓦斯浓度高的问题,结合工作面围岩地质条件设计穿层、顺层及采空区抽采系统对K14煤层瓦斯涌出规律进行研究。通过瓦斯现场抽采量与顶板压力之间的关系,分析可知,瓦斯涌出量与顶板周期来压有密切关系,顶板压力大小直接影响煤层透气率,从而影响瓦斯涌出。 展开更多

关键词 瓦斯涌出量 支承压力 瓦斯抽采

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盐井一矿1401工作面瓦斯抽采实践

14

作者 谯永刚 《煤炭与化工》 CAS 2017年第6期150-153,共4页

为了解决盐井一矿1401工作面瓦斯浓度高的问题,结合工作面围岩地质条件,采用穿层、顺层及采空区抽采系统对K14煤层瓦斯涌出规律进行研究,通过瓦斯现场抽采量与顶板压力之间的关系,分析可知,瓦斯涌出量与顶板周期来压有密切关系,顶板压... 为了解决盐井一矿1401工作面瓦斯浓度高的问题,结合工作面围岩地质条件,采用穿层、顺层及采空区抽采系统对K14煤层瓦斯涌出规律进行研究,通过瓦斯现场抽采量与顶板压力之间的关系,分析可知,瓦斯涌出量与顶板周期来压有密切关系,顶板压力大小直接影响煤层透气率,从而影响瓦斯涌出。 展开更多

关键词 瓦斯涌出量 支承压力 瓦斯抽采

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气固两相介质协同抑制瓦斯爆炸实验及分子动力学研究

15

作者 谯永刚 华杰 +2 位作者 袁丹萍 张泽宇 左文哲 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期167-178,共12页

针对传统单相抑爆介质效果不佳的问题,提出气固两相介质通过不同抑爆原理的协同作用,实现高效快速抑制瓦斯爆炸。研究使用NaHCO3粉体与CO_(2)气体协同抑制瓦斯爆炸的方法,选用标准20 L球形爆炸测试装置,并通过密度泛函理论对甲烷爆炸微... 针对传统单相抑爆介质效果不佳的问题,提出气固两相介质通过不同抑爆原理的协同作用,实现高效快速抑制瓦斯爆炸。研究使用NaHCO3粉体与CO_(2)气体协同抑制瓦斯爆炸的方法,选用标准20 L球形爆炸测试装置,并通过密度泛函理论对甲烷爆炸微观反应机理中各反应物、过渡态、产物进行构型优化,在此基础上进行后续计算。结果表明:体积分数为16%的CO_(2)和质量浓度为0.35 g/L的NaHCO3单相介质对瓦斯爆炸具有优良的抑制效果,但0.1 g/L粉体存在时会使最大升压速率提升17.9%;气固两相介质抑爆相较单相CO_(2)、单相NaHCO3粉体使最大爆炸压力降低,采用体积分数为8%的CO_(2)协同0.125 g/L粉体时,瓦斯爆炸最大爆炸压力降低72.42%,最大升压速率降至2.345 MPa/s,抑制效果达到最优;但当体积分数为4%的CO_(2)协同0.05 g/L粉体时会使最大爆炸升压速率上升93.68%,反应呈现出一定的加剧现象;量子化学计算表明,在气固两相介质协同抑制瓦斯爆炸的过程中,NaHCO3粉体裂解会吸收反应体系中的热量,其分解产物会与混合体系中的OH·、H·优先反应,阻碍O·的产生,将链式过程抑制在CH2O阶段,进而抑制链式反应的传递过程;NaHCO3粉体分解产生的CO_(2)与混合体系中的CO_(2)稀释了混合体系中甲烷的体积分数,减少甲烷与氧气分子之间碰撞发生的概率,对反应进程起到有效抑制作用。 展开更多

关键词 抑制瓦斯爆炸 气固两相介质协同 反应机理 混合体系 吸热 分子动力学

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沿空留巷U型通风瓦斯时空分布及治理研究 被引量：2

16

作者 张泽宇 谯永刚 +3 位作者 李豪君 雒铜童 郭强 李亮红 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第4期51-59,共9页

针对明鑫煤矿沿空留巷单U型通风回采初期回风巷和上隅角瓦斯蓄积问题,建立瓦斯对流和扩散数学方程,构建强耦合物理模型;对通风稳定阶段,上隅角埋管联合高位钻孔抽采和纯风排条件下瓦斯时空分布进行研究,并通过现场实践进行验证。研究结... 针对明鑫煤矿沿空留巷单U型通风回采初期回风巷和上隅角瓦斯蓄积问题,建立瓦斯对流和扩散数学方程,构建强耦合物理模型;对通风稳定阶段,上隅角埋管联合高位钻孔抽采和纯风排条件下瓦斯时空分布进行研究,并通过现场实践进行验证。研究结果表明:回采距离为20 m时,采空区流场形成B型和D型复合分布,使工作面瓦斯体积分数出现峰值现象,存在抽采条件下沿空留巷侧采空区2/5区域形成截流影响区,1/7区域形成三角回流区,表明抽采作用可减弱留巷侧采空区流线向上隅角闭合和采空区流线向留巷侧采空区发展的趋势;抽采条件下,上隅角位置采空区走向方向瓦斯体积分数上升起始点较纯风排滞后4.7 m,上隅角瓦斯体积分数峰值和工作面平均值、回风巷平均值分别下降了86%、69%、37.7%。现场实践表明:治理前后回风巷瓦斯体积分数平稳区延长60 m,上隅角与回风巷瓦斯体积分数峰值下降21.7%。 展开更多

关键词 沿空留巷 流场 双侧采空区 瓦斯蓄积 时空分布

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突发停风巷道内气体扩散演化及应急撤离研究

17

作者 赵金典 杨艳国 +2 位作者 谯永刚 马熠坤 张泽宇 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第6期49-58,共10页

为解决掘进巷道意外停风后新掘煤壁涌出大量瓦斯,导致瓦斯体积分数快速上升进而危及作业人员生命安全问题,提出停风期间掘进巷道瓦斯体积分数时空演化数学模型,采用多物理场耦合软件模拟研究掘进巷道发生突发性停风事故后瓦斯涌出量、... 为解决掘进巷道意外停风后新掘煤壁涌出大量瓦斯,导致瓦斯体积分数快速上升进而危及作业人员生命安全问题,提出停风期间掘进巷道瓦斯体积分数时空演化数学模型,采用多物理场耦合软件模拟研究掘进巷道发生突发性停风事故后瓦斯涌出量、瓦斯体积分数、氧气体积分数的时空演化规律。结果表明:停风后巷道内瓦斯扩散属于低雷诺数层流流动;理论计算数据与太岳煤矿2207掘进巷道停风实测数据对比分析趋势一致;涉险人员逃离速度必须大于3.91 m/min,最佳撤离时间段7~25 min,最迟在30 min巷道氧气体积分数降至低氧水平前逃出巷道。 展开更多

关键词 瓦斯阵面 应急撤离 瓦斯超限 停风瓦斯扩散 最佳撤离时间

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上覆灰岩回采工作面顶板瓦斯高效抽采 被引量：1

18

作者 李亮红 谯永刚 +3 位作者 张泽宇 孙磊 王海杰 秦鹏飞 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2023年第5期88-93,98,共7页

为探索灰岩顶板条件下的瓦斯赋存状态及抽采方案,开展了灰岩的X射线衍射实验,研究了灰岩的物理化学特性,分析了灰岩对顶板瓦斯赋存和瓦斯抽采的影响。以山西沁源常信煤矿90107工作面为工程背景,先用经验公式理论计算顶板“两带”高度,... 为探索灰岩顶板条件下的瓦斯赋存状态及抽采方案,开展了灰岩的X射线衍射实验,研究了灰岩的物理化学特性,分析了灰岩对顶板瓦斯赋存和瓦斯抽采的影响。以山西沁源常信煤矿90107工作面为工程背景,先用经验公式理论计算顶板“两带”高度,再结合3DEC数值模拟软件分析回采过程中顶板破坏形态及裂隙发育特征,根据顶板裂隙发育优势区设计高位定向钻孔瓦斯抽采方案,最后通过现场实测验证。研究表明:随着工作面的推进,顶板初次垮落步距为40 m,周期垮落步距为40 m,垮落带高度为11.4 m,裂隙带发育高度为50 m,裂隙发育优势区为11.4~25.0 m;现场实测发现上隅角和工作面瓦斯超限问题得到有效解决。抽采后,上隅角瓦斯浓度始终保持在0.8%以下,上隅角瓦斯浓度降幅最大可达87.5%。研究结果为相似灰岩地质条件下瓦斯高效抽采提供了参考依据。 展开更多

关键词 灰岩 覆岩“三带” 采动裂隙 3DEC 上隅角 顶板高位抽采

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基于三铰斜拱的不同宽度区段煤柱下底板应力变化规律研究

19

作者 雒铜童 杨艳国 +3 位作者 谯永刚 赵金典 马熠坤 王江 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第1期135-144,共10页

为获取上保护层充分采动后,区段煤柱影响下的上覆岩层结构及底板应力传递规律,基于三铰斜拱理论推导了合理拱轴线方程;数值模拟了不同宽度区段煤柱的保护层底板应力分布规律;基于三铰斜拱和弹性力学理论2种方法得到了保护层底板应力分... 为获取上保护层充分采动后,区段煤柱影响下的上覆岩层结构及底板应力传递规律,基于三铰斜拱理论推导了合理拱轴线方程;数值模拟了不同宽度区段煤柱的保护层底板应力分布规律;基于三铰斜拱和弹性力学理论2种方法得到了保护层底板应力分布的解析解,并通过现场实测验证。研究表明:三铰斜拱形态参数与留设煤柱宽度、煤层开采高度、采空区卸压宽度等动态相关;当煤柱宽度大于15 m时,采空区底板重新压实区将产生三铰斜拱结构引起的附加应力,并且应力极值点随煤柱宽度增加而向采空区中心移动。现场试验得出被保护层回采巷道应内错布置,合理错距为10~20 m。 展开更多

关键词 三铰斜拱 底板附加应力 采场覆岩结构 区段煤柱宽度 FLAC^(3D)

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断层影响区煤厚变异带对煤岩动力灾害的影响分析 被引量：2

20

作者 谯永刚 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第4期200-204,共5页

为了揭示临近断层与煤厚变异区煤岩瓦斯动力灾害频发现象,以潘一矿的典型煤与瓦斯突出事故为工程背景,采用现场实践与数值模拟相结合的方法,研究了断层与煤厚变异区叠加影响下煤岩动力灾害发生的力学机制,揭示了工作面靠近断层由厚向薄... 为了揭示临近断层与煤厚变异区煤岩瓦斯动力灾害频发现象,以潘一矿的典型煤与瓦斯突出事故为工程背景,采用现场实践与数值模拟相结合的方法,研究了断层与煤厚变异区叠加影响下煤岩动力灾害发生的力学机制,揭示了工作面靠近断层由厚向薄煤层开采与远离断层由薄煤向厚煤层开采的采场应力场的分布规律,提出了靠近断层且由厚向薄煤层开采更易诱发煤岩瓦斯动力灾害的观点。 展开更多

关键词 断层 煤厚变异区 应力场 动力灾害 煤与瓦斯突出

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