深部中厚煤层切顶留巷关键技术参数研究 被引量：110

1

作者 何满潮 马资敏 +1 位作者 郭志飚 陈上元 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期468-477,共10页

为保证切顶卸压沿空留巷技术在深部中厚煤层的应用取得成功,结合理论分析、数值模拟及现场实测等方法对深部高应力复合破碎顶板切顶留巷关键参数展开研究.结果表明:当埋深超过第一临界深度后,巷道围岩将呈现出非线性大变形的力学现象,... 为保证切顶卸压沿空留巷技术在深部中厚煤层的应用取得成功,结合理论分析、数值模拟及现场实测等方法对深部高应力复合破碎顶板切顶留巷关键参数展开研究.结果表明:当埋深超过第一临界深度后,巷道围岩将呈现出非线性大变形的力学现象,表现在巷道围岩变形量大且稳定时间长,冒落矸石呈现流变特征,同时,预裂爆破会对原有支护造成扰动破坏.在此基础上确定了切缝钻孔间距为600mm,深8m,角度为15°,切缝孔装药结构为4+3+2+0;恒阻锚索靠近切缝线分两列布置,长10m;超前支护距离40m,滞后临时支护距离240m.此外通过对原有挡矸结构进行优化,设计了一种新型可缩U型钢挡矸结构.最终研究成果在城郊煤矿21304工作面成功实施,围岩变形可控,成巷效果好. 展开更多

关键词 深部开采 中厚煤层 切顶卸压 沿空留巷 关键参数

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深部中厚煤层切顶留巷围岩变形规律与控制研究 被引量：42

2

作者 马资敏 郭志飚 +2 位作者 陈上元 朱盛 王进 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第2期112-118,242,共8页

为保证切顶卸压沿空留巷技术在深部中厚煤层中成功应用,综合运用理论分析、现场实测及数值模拟等方法对沿空巷道围岩结构变形规律及控制技术进行探索。研究结果表明:实施切顶卸压后,巷道受超前集中应力影响的范围和强度均有所降低;巷道... 为保证切顶卸压沿空留巷技术在深部中厚煤层中成功应用,综合运用理论分析、现场实测及数值模拟等方法对沿空巷道围岩结构变形规律及控制技术进行探索。研究结果表明:实施切顶卸压后,巷道受超前集中应力影响的范围和强度均有所降低;巷道围岩呈现稳定时间长及持续变形2大特点;滞后工作面距离大于440 m的巷道围岩基本稳定。在顶板初始运动阶段采用"恒阻锚索+单体棚"进行超前支护,顶板剧烈运动阶段采取"液压抬棚支架+单体棚"进行加强支护,顶板缓慢运动阶段回撤抬棚支架与单体,顶板相对稳定阶段加强断层带及硐室交岔口支护,碎石帮采用可伸缩性挡矸U型钢挡矸支护,可有效控制留巷围岩变形,成巷效果好。 展开更多

关键词 深部开采 切顶卸压 沿空留巷 围岩变形 顶板控制

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深部沿空切顶成巷围岩稳定性控制对策 被引量：34

3

作者 陈上元 何满潮 +3 位作者 郭志飚 陈辉 杨军 王炯 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期107-116,共10页

基于沿空切顶成巷技术原理,以城郊煤矿深部工作面无煤柱开采为背景,综合运用力学分析模拟计算和现场试验等方法,对深部切顶成巷围岩控制关键对策进行深入研究。结果显示:切顶留巷顶板在侧向形成短臂梁结构,降低了巷旁支护体所受压力,切... 基于沿空切顶成巷技术原理,以城郊煤矿深部工作面无煤柱开采为背景,综合运用力学分析模拟计算和现场试验等方法,对深部切顶成巷围岩控制关键对策进行深入研究。结果显示:切顶留巷顶板在侧向形成短臂梁结构,降低了巷旁支护体所受压力,切缝范围内岩层垮落后碎胀充填采空区,使留巷顶板下沉量降低了约50%。采空区侧顶板为切顶巷道围岩变形的关键部位,需进行加强支护;深部切顶巷道实体煤帮塑性区范围大,通过煤帮锚索支护技术可将浅部锚杆承载层锚固在弹性区稳定煤体中;深部切顶成巷来压速度快、强度大,巷内单体支柱易造成冲击破断,采用高阻力液压支架巷内临时支护时可较好地抵抗深部强动压;巷旁刚性挡矸装置因无法适应深部围岩大变形而受压弯曲破坏,深部切顶巷道巷旁挡矸结构需实现一定的竖向让位卸压方可与顶底板协调变形。在研究的基础上提出恒阻锚索关键部位支护+可缩性U型钢柔性让位挡矸+巷内液压支架临时支护+实体煤帮锚索补强的深部切顶成巷联合支护技术,并进行现场工业性试验。现场监测结果表明:留巷围岩在滞后工作面约290 m时基本稳定,且稳定后各项指标满足下一工作面使用要求。 展开更多

关键词 深部 沿空切顶成巷 聚能预裂爆破 控制对策 工程试验

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深部回采巷道防冲释能耦合支护技术及应用 被引量：28

4

作者 张勇 孙晓明 +3 位作者 郑有雷 李江兵 郭志飚 张飚 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1860-1869,共10页

为解决深部回采巷道围岩大变形、支护体易破断失效的难题,以济三煤矿深部回采巷道为研究对象,采用理论分析、数值模拟及室内试验相结合的方法,研究围岩变形破坏机制、防冲释能耦合支护技术原理及其应用效果。结果表明:济三矿区深部回采... 为解决深部回采巷道围岩大变形、支护体易破断失效的难题,以济三煤矿深部回采巷道为研究对象,采用理论分析、数值模拟及室内试验相结合的方法,研究围岩变形破坏机制、防冲释能耦合支护技术原理及其应用效果。结果表明:济三矿区深部回采巷道大变形易冲击的主要原因在于复杂的高应力场及其叠加,使得以厚层坚硬砂岩为主的顶板易积聚能量,而现有支护体系无法有效吸收并转化围岩剩余能量;相比于传统支护体系,恒阻大变形支护体系可多吸收能量(DFDx),实现了围岩大变形能量的控制性释放,因其恒阻值(F)和变形量(Dx)均可单独设计,解决了防冲支护体系中高预应力难施加、易破断及定量化防冲设计的难题,现场应用效果显示,恒阻支护相比原支护围岩变形减少约40%,超前影响范围减少约33%。研究成果可为类似具有冲击倾向性的深部回采巷道支护设计提供借鉴。 展开更多

关键词 采矿工程 深部开采 破坏机制 恒阻大变形 防冲释能

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城郊矿深部工作面切顶留巷工程试验研究 被引量：19

5

作者 陈上元 赵波 +3 位作者 袁越 何满潮 郭志飚 赵菲 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期121-129,共9页

针对深部沿空留巷围岩变形剧烈、难支护的问题,基于切顶留巷技术原理,采用理论分析、数值模拟和工程试验相结合的方法,对深部切顶留巷可行性进行系统研究。通过聚能爆破切顶,可使基本顶关键块触矸点前移、触矸面积增大,提高采空区矸石... 针对深部沿空留巷围岩变形剧烈、难支护的问题,基于切顶留巷技术原理,采用理论分析、数值模拟和工程试验相结合的方法,对深部切顶留巷可行性进行系统研究。通过聚能爆破切顶,可使基本顶关键块触矸点前移、触矸面积增大,提高采空区矸石支撑系统的刚度,从而缓解实体煤帮和巷旁支护体所受压力。根据深部切顶留巷围岩变形及应力分布特征,将沿空巷道划分为超前影响区、留巷变形区和留巷稳定区3个维控区域,基于区域特点,对各个区域进行详细的方案及关键参数设计。研究成果在城郊煤矿21304工作面进行现场试验,深部围岩变形得到有效控制,留巷各项指标良好,从而验证了深部切顶留巷的可行性及所设计方案的正确性。 展开更多

关键词 深部 切顶留巷 力学分析 支护设计 工程试验

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切顶成巷碎石帮泥岩碎胀特性及侧压力分析 被引量：13

6

作者 郭志飚 王琼 +3 位作者 王昊昊 马资敏 尹松阳 胡海龙 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期987-994,共8页

切顶卸压自成巷是一种新型的无煤柱开采方法,形成的工作面顺槽采空区侧为碎胀岩体堆积而成的碎石帮,碎石帮岩体碎胀特性及碎石挤压产生的侧压力大小直接影响巷道稳定.以哈拉沟煤矿切顶卸压自成巷垮落泥岩顶板碎石帮为研究对象,分析了自... 切顶卸压自成巷是一种新型的无煤柱开采方法,形成的工作面顺槽采空区侧为碎胀岩体堆积而成的碎石帮,碎石帮岩体碎胀特性及碎石挤压产生的侧压力大小直接影响巷道稳定.以哈拉沟煤矿切顶卸压自成巷垮落泥岩顶板碎石帮为研究对象,分析了自成巷碎石帮垮落、压实和稳定3阶段的工程特性.结合工程实际,确定了碎胀系数现场实测的方法,提出了瞬时碎胀系数和稳定碎胀系数的计算方法.根据切顶卸压自成巷围岩结构特征建立了碎石帮力学模型,确定了碎石帮侧向压力计算公式及碎胀系数、覆岩压力、采高与碎石帮侧向压力的关系.通过实测哈拉沟煤矿12201工作面切顶卸压自成巷顶板泥岩的碎胀系数和碎石帮侧向压力,验证了理论计算结果的可靠性. 展开更多

关键词 切顶卸压 碎石帮 泥岩碎胀特性 侧向压力

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碎石粒径对切顶成巷碎石帮承载变形特性的影响 被引量：11

7

作者 王琼 郭志飚 +2 位作者 欧阳振华 尹松阳 彭瑞 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期100-106,共7页

为研究切顶卸压自成巷碎石帮破碎岩石承载变形特性,研制了能够真实反映碎石帮破碎岩石承载状态的破碎岩石压缩模拟试验装置.以某矿区顶板泥岩作为试验对象,对粒径分别为10~30,30~60,60~80 mm的碎石岩样进行了梯形分级加载压缩试验.试验... 为研究切顶卸压自成巷碎石帮破碎岩石承载变形特性,研制了能够真实反映碎石帮破碎岩石承载状态的破碎岩石压缩模拟试验装置.以某矿区顶板泥岩作为试验对象,对粒径分别为10~30,30~60,60~80 mm的碎石岩样进行了梯形分级加载压缩试验.试验结果表明:碎石粒径越大,轴向总变形越小,承载抗变形能力越好;小粒径破碎岩石在轴向承压的过程中,阶段性轴向应变增量随着轴向压力的增加逐渐减小;大粒径破碎岩石(S-3)阶段性轴向应变增量呈现出"递减—持平—增大"的趋势,当轴向压力介于0.60~0.90 MPa时,出现了明显骨架承载效应,抗变形能力增强;同时,碎石粒径对碎石帮侧压力具有明显的影响,相同轴向压力作用下,碎石粒径越小,对碎石帮产生的侧压力越大,侧压力分布规律越明显. 展开更多

关键词 切顶卸压 碎石帮 破碎岩石 承载变形 侧压力

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基于补偿理论的深部软岩动压巷道破坏机理及控制对策 被引量：7

8

作者 郭志飚 李伟涛 +1 位作者 何满潮 汤建泉 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期931-942,共12页

为解决深部软岩动压巷道易出现大变形的难题,采用室内试验、现场实测和数值模拟等方法,从围岩应力演化对宏微观节理裂隙影响的角度,探究其破坏机理及相应的控制对策.揭示了深部软岩动压巷道的破坏机理为初次支护预应力低、开挖效应和大... 为解决深部软岩动压巷道易出现大变形的难题,采用室内试验、现场实测和数值模拟等方法,从围岩应力演化对宏微观节理裂隙影响的角度,探究其破坏机理及相应的控制对策.揭示了深部软岩动压巷道的破坏机理为初次支护预应力低、开挖效应和大结构运动.研发了以“恒阻高预应力NPR锚索+多维度注浆+超深孔切顶卸压”为核心的补偿技术体系:首先,利用NPR锚索及时补偿围岩应力,控制节理裂隙扩展贯通.然后,采用多维度注浆增加岩体强度,稳定围岩小结构.最后,应用切顶卸压降低开采扰动,限制大结构运动.工程实践结果表明:补偿支护段与原支护段相比,巷道掘进阶段围岩变形降低约60%,煤层开采阶段围岩变形降低约70%.多维度注浆的平均加固范围约3 m.良好的工程应用效果进一步表明补偿技术体系能有效控制深部软岩动压巷道大变形. 展开更多

关键词 补偿理论 深部软岩动压巷道 破坏机理 控制对策

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跨断层切顶卸压自成巷顶板变形机理及控制技术研究

9

作者 郭志飚 赵元欣 +3 位作者 杨东山 高敬威 尹松阳 蒯孝辉 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期14-28,共15页

针对跨断层切顶卸压自成巷顶板变形大不易支护的问题,以棋盘井煤矿东区11101工作面运输巷为工程背景,探究跨断层切顶卸压自成巷顶板变形机理,研究“切顶卸压+恒阻锚索”支护对跨断层切顶卸压自成巷顶板变形的控制效果。建立力学分析模... 针对跨断层切顶卸压自成巷顶板变形大不易支护的问题,以棋盘井煤矿东区11101工作面运输巷为工程背景,探究跨断层切顶卸压自成巷顶板变形机理,研究“切顶卸压+恒阻锚索”支护对跨断层切顶卸压自成巷顶板变形的控制效果。建立力学分析模型研究断层及切顶卸压自成巷顶板各相关参数对巷道直接顶应力的影响,将切顶卸压自成巷顶板变形过程划分为4个阶段,研究巷道顶板各阶段及总垂直位移量计算方法并给出计算公式,并将相关参数代入公式求解跨断层切顶卸压自成巷顶板垂直位移量;利用3DEC数值模拟软件建立跨断层切顶卸压自成巷数值计算模型,研究断层附近巷道顶板应力应变演化规律及恒阻锚索控制效果,研究结果表明:数值模拟上下盘巷道顶板变形数据与理论分析所得数据结果误差分别为1.14%、4.04%;恒阻锚索能够有效减小巷道顶板变形,与未使用恒阻锚索模型相比,上盘巷道切缝侧顶板垂直位移量减小至16.8%,下盘巷道切缝侧顶板垂直位移量减小至50.7%;上下盘巷道顶板在工作面回采过巷道测点断面过程中出现不同程度的应力集中,其中上盘巷道顶板的垂直应力集中值大于下盘巷道,分别为5.72 MPa和4.48 MPa;恒阻锚索通过减缓断层附近巷道顶板变形速率,待巷旁碎石帮充填完成后与碎石帮共同对巷道顶板变形进行控制;将11101工作面运输巷围岩位移监测数据与理论模型计算结果相比较,误差均在10%以内,证明“切顶卸压+恒阻锚索”支护方式对跨断层巷道顶板变形具有良好的控制效果。 展开更多

关键词 切顶卸压 跨断层开采 3DEC 顶板变形 应力应变演化 恒阻锚索

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宏泰煤矿回采巷道支护方案优化的FLAC^(3D)数值模拟分析 被引量：5

10

作者 侯志远 郭志飚 迟学海 《现代矿业》 CAS 2017年第11期187-191,共5页

宏泰煤矿26B~#煤层回采巷道原采用的支护方案为顶板布置2排φ18 mm螺纹钢锚杆,锚杆长度为1.6 m,间排距为1 m,巷道底板和两帮不支护。经现场调查分析,在矿山压力作用下,巷道顶板上方出现了裂隙和离层现象,并且巷道顶底板移近量明显。为... 宏泰煤矿26B~#煤层回采巷道原采用的支护方案为顶板布置2排φ18 mm螺纹钢锚杆,锚杆长度为1.6 m,间排距为1 m,巷道底板和两帮不支护。经现场调查分析,在矿山压力作用下,巷道顶板上方出现了裂隙和离层现象,并且巷道顶底板移近量明显。为确保巷道稳定,对原支护方案进行了优化,即对巷道顶板较完整的区域采用螺纹钢锚杆进行支护,对顶板较破碎的区域采用锚索支护。为有效确定巷道顶板锚杆、锚索的布置形式及相关支护参数,采用FLAC^(3D)软件构建了数值模型,分别进行了围岩位移场、围岩应力场以及围岩塑性区的数值模拟分析。结合数值模拟结果确定的优化支护方案为:巷道顶板布置3排锚杆,锚杆长度1.8 m,间排距为0.8 m;当巷道顶板较破碎时,顶板布置2排锚杆和1排锚索,锚杆锚索的间排距均为0.8 m,锚索长度视巷道围岩稳定性情况而定。该方案可供类似矿山回采巷道有效支护提供可靠依据。 展开更多

关键词 巷道支护 回采巷道 锚杆支护 支护方案 数值模拟

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林业调查规划设计工作存在的问题与对策 被引量：4

11

作者 郭志标 高江华 《南方农业》 2021年第12期98-99,共2页

当前林业调查规划设计中,由于专业人员不稳定、相关工作待遇保障不足、林业调查规划设计工作深度不够等,很多问题无法得到及时有效的处理。为了解决该方面问题,对林业调查规划设计工作现存的问题进行了详细分析,并针对性提出相应的解决... 当前林业调查规划设计中,由于专业人员不稳定、相关工作待遇保障不足、林业调查规划设计工作深度不够等,很多问题无法得到及时有效的处理。为了解决该方面问题,对林业调查规划设计工作现存的问题进行了详细分析,并针对性提出相应的解决对策,以期为林业调查规划设计水平提升提供有效参考。 展开更多

关键词 林业调查 林业规划 林业设计

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一体化的智慧评标机方案设计

12

作者 郭志彪 关智华 李松桂 《通信与信息技术》 2023年第3期115-118,共4页

随着互联网技术与移动通信技术的不断发展,招标投标电子化、远程化的推广应用效率逐步提高,整个招标与投标的全过程已经摆脱了传统招标形式。然而,集中评标模式仍然是绝大多数地区及众多项目采用的方式,无法实现远程异地评标。基于此,... 随着互联网技术与移动通信技术的不断发展,招标投标电子化、远程化的推广应用效率逐步提高,整个招标与投标的全过程已经摆脱了传统招标形式。然而,集中评标模式仍然是绝大多数地区及众多项目采用的方式,无法实现远程异地评标。基于此,以一体化智慧云评标机为例,详细阐述了其设计架构及功能实现,并作了实际远程异地评标应用场景分析,明确一体化智慧云评标系统的优势,具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 一体化 智慧评标机 方案设计

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有机润滑型防/除冰表面研究进展

13

作者 郭志彪 何志伟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期102-112,共11页

有机润滑型表面是一种润滑层与基底相结合的新型表面,因其较低的黏附力在防/除冰领域受到了广泛关注。本文简述了有机润滑型表面的设计原则和防/除冰机理,分析了表面耐久性问题;主要介绍了不同类型有机润滑型防/除冰表面的功能及其优缺... 有机润滑型表面是一种润滑层与基底相结合的新型表面,因其较低的黏附力在防/除冰领域受到了广泛关注。本文简述了有机润滑型表面的设计原则和防/除冰机理,分析了表面耐久性问题;主要介绍了不同类型有机润滑型防/除冰表面的功能及其优缺点;最后建议将多种防/除冰策略与有机润滑型表面结合来设计新型防/除冰表面,实现外部低温环境中的长期使用。针对新型有机润滑型表面及其在防/除冰领域的应用,如何延长其使用寿命并实现户外裸露表面的全天候防/除冰是未来发展的方向之一。 展开更多

关键词 防/除冰表面 有机润滑 持续释放 液固相转变 光/电热促进

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薄煤层切顶卸压自动成巷关键参数研究 被引量：116

14

作者 郭志飚 王将 +2 位作者 曹天培 陈炼 王炯 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期879-885,共7页

以嘉阳煤矿3118薄煤层工作面为工程背景,通过现场工程地质条件分析,建立力学模型,推导切缝角度和高度的理论公式,利用数值计算方法,确定预裂切顶合理参数,并分析作用效果.结果表明,薄煤层顶板预裂切缝具有明显的角度与高度效应,合理的... 以嘉阳煤矿3118薄煤层工作面为工程背景,通过现场工程地质条件分析,建立力学模型,推导切缝角度和高度的理论公式,利用数值计算方法,确定预裂切顶合理参数,并分析作用效果.结果表明,薄煤层顶板预裂切缝具有明显的角度与高度效应,合理的预裂切顶参数为预裂切缝角度为20°、孔深4m.研究成果在嘉阳煤矿3118工作面成功应用.为薄煤层切顶卸压自动成巷技术的推广应用提供基础. 展开更多

关键词 极薄煤层 切顶卸压 自动成巷 预裂切顶关键参数

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深井沿空切顶巷道围岩协同控制及应力演化规律 被引量：39

15

作者 陈上元 何满潮 +3 位作者 王洪建 袁广祥 赵菲 郭志飚 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期660-669,共10页

为解决深部沿空留巷动压显著﹑难支护的问题,基于切顶沿空留巷技术原理,对深部沿空切顶巷道卸压效果﹑围岩应力演化规律及控制技术进行深入研究。超前顶板切缝切断了采空区顶板向留巷顶板传递应力的路径,避免了采掘应力叠加,消除了工作... 为解决深部沿空留巷动压显著﹑难支护的问题,基于切顶沿空留巷技术原理,对深部沿空切顶巷道卸压效果﹑围岩应力演化规律及控制技术进行深入研究。超前顶板切缝切断了采空区顶板向留巷顶板传递应力的路径,避免了采掘应力叠加,消除了工作面端头与回采巷道交叉口的"应力尖角";切缝可使一定范围内工作面支架平均压力和周期压力减小,随着远离切缝,影响逐渐消失;直接顶悬臂梁长度的减小和基本顶有效荷载的降低是导致支架平均压力和周期压力下降的主要原因。根据深部地质力学环境及岩体变形特征,构建"恒阻主动让压控制顶板、柔性可缩让位抗侧压、高阻临时支护抗动压,加大支护长度护煤帮"的深井沿空切顶巷道围岩协同控制体系,并在城郊煤矿21304工作面进行现场试验。结果显示:构建的协同控制体系能有效控制深部岩体变形,取得较好的应用效果。 展开更多

关键词 深井 沿空留巷 协同控制 应力演化 影响规律

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