旋转导向钻井偏心稳定器横向振动研究 被引量：9

1

作者 姜伟 《中国海上油气（工程）》 2006年第5期330-333,共4页

旋转导向钻井偏心稳定器横向振动研究是国家863“可控（闭环）三维轨迹钻井技术”课题研究的部分内容。选取偏心稳定器的心轴作为研究对象，以偏心稳定器心轴连续梁系统的横向振动模型受力分析为基础，根据课题研究中所设计的心轴结构... 旋转导向钻井偏心稳定器横向振动研究是国家863“可控（闭环）三维轨迹钻井技术”课题研究的部分内容。选取偏心稳定器的心轴作为研究对象，以偏心稳定器心轴连续梁系统的横向振动模型受力分析为基础，根据课题研究中所设计的心轴结构形式，建立了与实际情况较为接近的三铰支点的连续梁系统横向振动方程；并分析了偏心稳定器横向振动对钻井工具和钻具系统的影响，为合理进行心轴设计以及偏心稳定器样机在现场的正确使用和钻井参数的合理选择，提供了科学的理论依据和实用的计算方法。计算实例表明，当钻压范围选择在80～250kN时，Ф215．9mm井眼钻进中的确存在19～20、61～63、162～163r／min前三阶横向共振转速区间，因此在选择钻井参数时应通过钻压与转速的配合，尽可能避开横向共振转速，以保证下部钻具组合系统及作业安全。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 偏心稳定器 连续梁系统 横向振动 频率分析 钻压 转速

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小尺寸单牙轮钻头轴承设计研究 被引量：6

2

作者 练章华 杨世良 邓嵘 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期105-109,共5页

目前，在我国单牙轮钻头的结构设计还没有标准系列，因此本文应用有限元法，建立了小尺寸单牙轮钻头轴承的力学模型，并推导出了轴承与牙轮接触区域的分布载荷ｐ（θ）的具体表达式，突破了常规的集中载荷法的钻头轴承设计。文中所建立... 目前，在我国单牙轮钻头的结构设计还没有标准系列，因此本文应用有限元法，建立了小尺寸单牙轮钻头轴承的力学模型，并推导出了轴承与牙轮接触区域的分布载荷ｐ（θ）的具体表达式，突破了常规的集中载荷法的钻头轴承设计。文中所建立的有限元力学模型，可对轴承内部的应力进行详细地分析，并能确定出轴承内的危险点及危险区域，为轴承强度设计提供理论依据。同时文中给出了轴倾角β＝３０°时，小尺寸单牙轮钻头结构尺寸系列及其相应的屈服钻压和设计钻压。 展开更多

关键词 油井 牙轮钻头 单牙轮钻头 轴承 设计

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石油钻井指重表检定装置的研制 被引量：5

3

作者 陈世超 田小泉 朱可加 《中国测试技术》 2007年第6期130-132,共3页

石油钻井指重表是石油钻井专用的检测仪器,近年来国内同行一直在寻找和摸索一种准确有效的检测方法。本文针对石油钻井指重表检定的特殊情况和要求,从检测方法、检测手段入手,研制了一套使用方便、有效的石油钻井指重表检定装置,对国内... 石油钻井指重表是石油钻井专用的检测仪器,近年来国内同行一直在寻找和摸索一种准确有效的检测方法。本文针对石油钻井指重表检定的特殊情况和要求,从检测方法、检测手段入手,研制了一套使用方便、有效的石油钻井指重表检定装置,对国内石油行业指重表检测方法的研究具有重要的促进作用。 展开更多

关键词 石油钻井指重表 标准装置 不确定度 自由度

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锐度对随钻扩眼钻具钻压分配关系的影响 被引量：2

4

作者 李思洋 艾飞 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第18期5316-5319,共4页

随钻扩眼过程中,领眼钻头与扩眼器前后相随,同步切除岩层。由钻柱施加的钻压为二者共同承担。若钻压分配不当,则易引起钻柱剧烈振动,机械钻速降低,钻具过早损坏等复杂状况。在设计和选配领眼钻头与扩眼器时即应着重考虑钻压分配关系。然... 随钻扩眼过程中,领眼钻头与扩眼器前后相随,同步切除岩层。由钻柱施加的钻压为二者共同承担。若钻压分配不当,则易引起钻柱剧烈振动,机械钻速降低,钻具过早损坏等复杂状况。在设计和选配领眼钻头与扩眼器时即应着重考虑钻压分配关系。然而,常规设计方法仅依赖领眼钻头和扩眼器所切除岩层的截面积来确定分配关系,所得结果较为粗糙。故提出钻具锐度的概念以表征破岩工具的切削能力,其值由室内试验测定,值越大,表示工具切削岩层的能力越强;在锐度基础上发展了计算钻压分配关系的常规方法,并说明了锐度对钻压分配关系的影响规律。该结果对随钻扩眼钻具组合的设计和选型具有指导作用。 展开更多

关键词 随钻扩眼 钻压分配 锐度 室内试验

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钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标在防突预测的应用 被引量：27

5

作者 桂祥友 徐佑林 +1 位作者 孟絮屹 郁钟铭 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期285-289,共5页

针对井下复杂环境因素对煤与瓦斯突出危险性预测指标确定的影响和预测指标确定的要求,着重研究了钻屑量与钻屑解吸指标在煤与瓦斯防突中的应用及钻屑瓦斯解吸指标之间的关系,分析了突出危险性预测中影响单指标值测定误差的常见因素,并... 针对井下复杂环境因素对煤与瓦斯突出危险性预测指标确定的影响和预测指标确定的要求,着重研究了钻屑量与钻屑解吸指标在煤与瓦斯防突中的应用及钻屑瓦斯解吸指标之间的关系,分析了突出危险性预测中影响单指标值测定误差的常见因素,并在此基础上提出了一些指标测定中应该注意的事项和减少误差的措施. 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 钻屑量 煤与瓦斯突出指标 钻屑解吸指标 敏感指标

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超前瓦斯排放钻孔有效排放半径的测定 被引量：21

6

作者 辛海会 曹新奇 +2 位作者 李文光 翟成 林柏泉 《工矿自动化》 2010年第2期77-79,共3页

介绍了煤层超前钻孔的防突机理,比较和分析了超前瓦斯排放钻孔有效排放半径的3种测定方法,选择钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法进行了现场应用。应用结果表明,使用钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法测定排放钻孔的有效排放半径简便易行,准确可靠。

关键词 矿井 瓦斯排放 超前钻孔 有效排放半径 钻孔瓦斯压力降低法 钻孔瓦斯流量法 钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法

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钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标预测突出的应用研究 被引量：11

7

作者 孟絮屹 桂祥友 郁钟铭 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2008年第4期64-66,共3页

对钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标进行了理论分析,论述了钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标在预测煤与瓦斯突出危险性应用中的影响因素。在此基础上,提出了一些减小指标测定误差的建议措施。

关键词 煤与瓦斯突出 钻屑量 钻屑解吸指标

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大断面煤层巷道瓦斯抽采钻孔合理封孔深度研究 被引量：12

8

作者 何俊 董开元 《中国煤炭》 北大核心 2014年第2期101-104,共4页

根据赵固二矿二1煤层的物理力学参数,利用FLAC3D数值模拟软件模拟巷道开挖后所受到的力学状态,根据钻屑量和钻屑瓦斯解吸量现场实测的数据,确定出巷道的卸压带、应力集中带和原始应力带。通过不同封孔深度的抽采效果验证,得出瓦斯抽采... 根据赵固二矿二1煤层的物理力学参数,利用FLAC3D数值模拟软件模拟巷道开挖后所受到的力学状态,根据钻屑量和钻屑瓦斯解吸量现场实测的数据,确定出巷道的卸压带、应力集中带和原始应力带。通过不同封孔深度的抽采效果验证,得出瓦斯抽采钻孔封孔深度必须超过应力集中带,最后确定合理封孔深度为13m。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 合理封孔深度 数值模拟 钻屑量 钻屑瓦斯解吸量

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煤矿钻屑量与解吸指标的测定及误差分析 被引量：10

9

作者 廖志恒 桂祥友 徐佑林 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2008年第2期75-77,共3页

煤与瓦斯突出已经成为严重的矿山灾害之一,目前其常用的预测方法是钻屑指标法,而在预测过程中钻屑量和瓦斯解吸指标的测定准确度是最关键的,对预测的过程、步骤以及影响预测指标误差的因素进行了分析,并提出了一些在测定过程中应注意的... 煤与瓦斯突出已经成为严重的矿山灾害之一,目前其常用的预测方法是钻屑指标法,而在预测过程中钻屑量和瓦斯解吸指标的测定准确度是最关键的,对预测的过程、步骤以及影响预测指标误差的因素进行了分析,并提出了一些在测定过程中应注意的事项和减少误差的措施。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 钻屑量 钻屑解吸指标 误差分析

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基于应力分带特征的顺层钻孔合理封孔深度研究 被引量：10

10

作者 吴教锟 《矿业安全与环保》 北大核心 2017年第1期62-65,共4页

煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度的确定是保证钻孔严密封孔、提高瓦斯抽采效果的关键技术。为确定白龙山煤矿一井C2煤层顺层钻孔的合理封孔深度,以煤巷掘进工作面钻屑瓦斯解吸指标K1值和钻屑量S值为基础数据,开展基于应力分带特征的顺层... 煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度的确定是保证钻孔严密封孔、提高瓦斯抽采效果的关键技术。为确定白龙山煤矿一井C2煤层顺层钻孔的合理封孔深度,以煤巷掘进工作面钻屑瓦斯解吸指标K1值和钻屑量S值为基础数据,开展基于应力分带特征的顺层钻孔合理封孔深度研究并进行现场试验,结果表明:C2煤层煤巷掘进工作面巷帮0~3 m为卸压带,3~7 m为集中应力带,7 m以深为原始应力带;C2煤层煤巷掘进工作面顺层钻孔合理封孔深度应在7 m以上;试验钻孔瓦斯抽采浓度为9%~45%,平均为27%,瓦斯抽采浓度提高1.8~5.6倍;钻孔抽采负压为14~16 k Pa,抽采负压提高1.7~2.0倍,效果明显。 展开更多

关键词 应力分带特征 顺层钻孔 钻屑瓦斯解吸指标 钻屑量 合理封孔深度

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钻屑指标变化规律及其在突出预测中的应用 被引量：10

11

作者 曲方 张龙 +1 位作者 李迎业 李忠群 《中国煤炭》 北大核心 2011年第10期82-84,88,共4页

对钻屑指标的原理进行了分析,重点研究钻屑量S和瓦斯解吸指标K1值在实际突出预测中的应用,探寻其在钻孔中的变化规律,并提出测定过程中减少误差的措施与方法。

关键词 煤与瓦斯突出 钻屑量 钻屑解吸指标

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考虑有效应力的钻屑量理论分析及试验研究 被引量：10

12

作者 唐巨鹏 陈帅 李卫军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期130-138,共9页

考虑深部开采条件下水平地应力作用不能忽略,引入有效应力,推导得到新钻屑量公式,分析给出了有效应力与钻屑量间关系,提出了通过有效应力判断钻屑量方法。在此基础上以典型阜新孙家湾矿突出危险煤层为例,利用自主研制的三维应力煤体钻... 考虑深部开采条件下水平地应力作用不能忽略,引入有效应力,推导得到新钻屑量公式,分析给出了有效应力与钻屑量间关系,提出了通过有效应力判断钻屑量方法。在此基础上以典型阜新孙家湾矿突出危险煤层为例,利用自主研制的三维应力煤体钻屑量检测试验装置,改变轴压模拟垂直地应力、围压模拟水平地应力、孔隙压模拟瓦斯压力作用,进行了实验室尺度下钻屑法模拟试验,研究了有效应力、煤层深度、瓦斯压力对钻屑量影响规律。研究结果表明：钻屑量与有效应力呈线性递增关系,试验值略大于理论值,平均误差为7.9%,与前人结论一致,验证了新钻屑量公式有效性及三维应力煤体钻屑量检测试验装置可靠性;随着煤层埋藏深度增大,钻屑量越大,钻屑量与煤层深度呈线性递增规律,且钻屑量随钻孔深度增加呈先减小、后递增、最后缓慢递减规律,在钻孔深度12.5 cm处钻屑量最大,表明此处为应力集中区;钻屑量随瓦斯压力增加,呈指数函数递增规律,瓦斯压力越大,孔壁裂纹扩展越明显,说明瓦斯对煤体软化作用越显著。上述研究结论对该矿深部煤与瓦斯突出预测和防治具有重要参考价值。 展开更多

关键词 三维应力 钻屑量 有效应力 煤层深度 瓦斯压力

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煤巷工作面突出预测钻孔动力现象演化机制及关联性探讨 被引量：9

13

作者 王超杰 杨胜强 +2 位作者 蒋承林 杨丁丁 李晓伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2327-2336,共10页

为提高煤巷工作面突出预测的准确性,对突出预测钻孔常见的喷孔、卡钻等动力现象演化机制进行了研究。首先基于钻孔孔壁位移理论公式探讨了可能导致钻孔失稳破坏的影响因素,进而分析了导致喷孔、卡钻现象出现的原因。然后描述了喷孔现象... 为提高煤巷工作面突出预测的准确性,对突出预测钻孔常见的喷孔、卡钻等动力现象演化机制进行了研究。首先基于钻孔孔壁位移理论公式探讨了可能导致钻孔失稳破坏的影响因素,进而分析了导致喷孔、卡钻现象出现的原因。然后描述了喷孔现象发生的力学条件及演化过程,并分析了发生卡钻现象的可能类型,利用自主设计的一套能够模拟煤巷现场突出预测的打钻装置,在实验室利用不同煤阶的煤样,使其吸附不同压力的CO_2和N_2模拟具有不同突出危险性的煤层,并在模拟煤层中施工突出预测钻孔,对喷孔、卡钻等常见动力现象与突出危险性的联系及他们之间的关联进行了研究。结果表明在同等瓦斯压力上升梯度条件下,煤体吸附CO_2发生突出的可能性比吸附N_2大。随着煤层突出危险性程度的增加,钻屑量会发生突然的增大,同时发生喷孔、卡钻现象的频率增多。预示有突出危险性的卡钻现象往往和喷孔现象是相伴而生的,他们之间构成了联动体系,是相继触发的。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 钻屑量 型煤 失稳破坏 初始释放瓦斯膨胀能

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集成的三维地应力与单井地质力学计算及应用 被引量：3

14

作者 沈新普 向冬梅 武兴勇 《新疆石油天然气》 CAS 2023年第2期40-48,共9页

在准噶尔盆地南缘新区块安全钻井有两个主要困难:第一是缺乏测井数据从而无法用常规方法计算孔隙压力;第二是背斜构造局部应力变化复杂,单井地应力分析难以给出准确地应力值。为了克服这两个困难,提出使用三维地应力数值解的孔隙压力及... 在准噶尔盆地南缘新区块安全钻井有两个主要困难:第一是缺乏测井数据从而无法用常规方法计算孔隙压力;第二是背斜构造局部应力变化复杂,单井地应力分析难以给出准确地应力值。为了克服这两个困难,提出使用三维地应力数值解的孔隙压力及钻井液密度窗口预测方法,并成功地将其应用于准噶尔盆地南缘吐谷鲁背斜区块高压气井LT1井的钻井工程之中。在区块三维地应力场的计算模型中引入了基于地震波层位信息的详细构造,得到了区块的精细地应力场三维数值解。进一步计算得到了孔隙压力及钻井液密度窗口预测值。根据三维地应力场数值计算结果,结合层速度数据,预测了LT1井全井深8 000 m范围的地层孔隙压力,计算了相应的安全钻井液密度窗口,为安全快优完成LT1井的钻井施工提供了理论指导和准确的参考数据。LT1井成功完钻的实践表明,提出的方法是有效的,给出的孔隙压力及钻井液密度窗口的预测结果是准确的。 展开更多

关键词 孔隙压力 地应力场 层速度 高压气井 钻井液密度窗口 准噶尔盆地南缘 三压力曲线

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芙蓉煤矿煤与瓦斯突出指标临界值分析 被引量：6

15

作者 邱贤德 姜永东 +4 位作者 舒生云 周宗卫 尹贤明 李伟雄 谢卫东 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2004年第1期59-62,58,共5页

通过对芙蓉煤矿下平硐B3+4煤层中央盘区的瓦斯压力P、煤层透气性系数λ0、煤的普氏系数f和1m钻孔体积内的煤粉重量S1测试,采用理论分析得出钻孔瓦斯解吸指标K1、钻孔瓦斯涌出初速度q、钻屑量S的临界值。根据现场检验结果表明采用理论方... 通过对芙蓉煤矿下平硐B3+4煤层中央盘区的瓦斯压力P、煤层透气性系数λ0、煤的普氏系数f和1m钻孔体积内的煤粉重量S1测试,采用理论分析得出钻孔瓦斯解吸指标K1、钻孔瓦斯涌出初速度q、钻屑量S的临界值。根据现场检验结果表明采用理论方法确定的临界值能有效地判断突出危险性。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出指标 钻屑量 临界值

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余吾煤矿巷道围岩应力分布及封孔深度优化

16

作者 孙淼 陈毅 武海涛 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第10期22-26,共5页

以余吾煤矿N1100工作面为研究对象,结合FLAC^(3D)数值模拟和钻屑法实测分析了巷道围岩应力分布规律,并基于此确定了抽采钻孔合理封孔深度。结果表明:余吾煤矿N1100工作面巷道距巷帮深度0~10.5 m为卸压区,距巷帮14.5 m为应力峰值点,巷道... 以余吾煤矿N1100工作面为研究对象,结合FLAC^(3D)数值模拟和钻屑法实测分析了巷道围岩应力分布规律,并基于此确定了抽采钻孔合理封孔深度。结果表明:余吾煤矿N1100工作面巷道距巷帮深度0~10.5 m为卸压区,距巷帮14.5 m为应力峰值点,巷道塑性区深度为14.5 m。围岩应力分布是决定钻孔封孔深度的重要因素,钻孔瓦斯抽采浓度随封孔深度增大呈先减后增的规律。综合对比不同封孔深度条件下的钻孔瓦斯抽采浓度和抽采纯量,确定余吾煤矿N1100工作面的合理封孔深度为12~14 m。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 封孔深度 顺层钻孔 数值模拟 钻屑量

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煤矿钻屑量与瓦斯解吸指标的测定影响因素研究 被引量：4

17

作者 桂祥友 徐佑林 《中国煤炭》 北大核心 2008年第12期89-91,共3页

现行的煤与瓦斯突出预测方法中最常用的是钻屑指标法,其两个主要参数是钻屑量和解吸指标。在对预测的过程、步骤以及影响预测指标误差的因素进行分析的基础上,提出了从钻孔布置、施工、采样和仪器操作等方面采取一些措施,用以减小或避... 现行的煤与瓦斯突出预测方法中最常用的是钻屑指标法,其两个主要参数是钻屑量和解吸指标。在对预测的过程、步骤以及影响预测指标误差的因素进行分析的基础上,提出了从钻孔布置、施工、采样和仪器操作等方面采取一些措施,用以减小或避免测定过程中产生的误差,以便提高预测的准确性和可靠性。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 钻屑量 钻屑解吸指标 误差分析

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基于侧向支承压力分布规律的巷帮支护技术研究 被引量：1

18

作者 王宏伟 《江西煤炭科技》 2023年第1期13-15,18,共4页

以目标矿9202工作面的地质资料为背景,运用理论分析、现场监测等手段对工作面煤柱帮的应力场分布、基本顶破断特性进行了系统研究,得出结论如下:构建了内外应力场、基本顶断裂位置、钻屑量分布规律相统一的理论模型;通过现场实测钻孔钻... 以目标矿9202工作面的地质资料为背景,运用理论分析、现场监测等手段对工作面煤柱帮的应力场分布、基本顶破断特性进行了系统研究,得出结论如下:构建了内外应力场、基本顶断裂位置、钻屑量分布规律相统一的理论模型;通过现场实测钻孔钻进过程中钻屑量的两个低值区分别为1~2 m段、4~7 m段,高值区分别为2~4 m段、7~10 m段,基本顶破断位置位于7 m位置;基于锚杆内外应力场的分布规律,提出了煤帮补强支护设计方案,在整个监测周期内两帮累计移近量为1 200 mm,巷道变形整体可控,新支护体系适应性较强。 展开更多

关键词 巷帮支护 侧向支承压力 钻屑量 基本顶断裂位置

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特厚煤层综放工作面多参量监测预警分析 被引量：4

19

作者 张寅 凡聪聪 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期81-87,共7页

根据某矿12220工作面特厚煤层综放开采,穿越F16逆冲断层的特殊情况,为保证安全生产及时提供预警信息,采用微震、钻屑量、支架阻力、地表变形多种监测手段综合分析回采过程中的参量变化规律。结果表明:微震活动的峰值能量周期约为3d,回... 根据某矿12220工作面特厚煤层综放开采,穿越F16逆冲断层的特殊情况,为保证安全生产及时提供预警信息,采用微震、钻屑量、支架阻力、地表变形多种监测手段综合分析回采过程中的参量变化规律。结果表明:微震活动的峰值能量周期约为3d,回采间距约为4.5m,且断层下盘较上盘的微震事件能量更集中;钻屑量的统计分析发现最大值出现在上巷下帮7~11m和下巷上帮9~11m范围内,划定该区域为巷帮高应力集中区,并将平均钻屑量3kg/m作为黄色预警临界值,3.5kg/m作为红色预警临界值;另外,根据支架前、后柱阻力变化情况,划定了2个连续变化的高压力区,发现在初撑力偏低,甚至不接顶、虚顶情况下,支架梁顶部煤体受自重和构造应力作用易发生准脆性受拉断裂破坏,且在穿越逆冲断层的回采过程中,支架阻力峰值呈现由中下部向上部转移的变化规律;最后,通过对地表走向、倾向测点的变形量数据进行统计分析发现,走向面后84.9~284.8m范围内下沉量较大,下沉速率增幅明显;而工作面倾向中部下沉量最大,整体下沉变形呈二次抛物型,其中下部下沉速率增幅明显。 展开更多

关键词 综放工作面 微震活动 钻屑量 支架阻力 地表变形

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大宁煤矿3号煤层局部突出预测指标敏感性研究 被引量：3

20

作者 王向军 《山西焦煤科技》 2015年第9期34-37,共4页

煤与瓦斯突出局部预测对矿井的防突工作十分重要,本文根据大宁煤矿3号煤层的实际情况,进行实验室和现场考察相结合的研究,分析认为:相同压力下构造煤的实测K1值与原生煤之间的差距更显著,而两者实测Δh2值的差距并不是很明显;钻屑解吸指... 煤与瓦斯突出局部预测对矿井的防突工作十分重要,本文根据大宁煤矿3号煤层的实际情况,进行实验室和现场考察相结合的研究,分析认为:相同压力下构造煤的实测K1值与原生煤之间的差距更显著,而两者实测Δh2值的差距并不是很明显;钻屑解吸指标K1值在地质异常区波动浮动很大,并且随构造煤厚度的变化K1值也会相应波动,而钻屑量S值则变化均不明显;因此,最终认为大宁煤矿3号煤层的突出预测指标K1值更敏感,确定在进行矿井突出局部预测时应首选K1值。本文所提出的局部突出预测指标敏感性分析的方法,可为类似矿井瓦斯突出预测和防治工作提供一定借鉴。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 原生煤 构造煤 钻屑瓦斯解吸指标 钻屑量

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