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深井特厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度研究 被引量：194
1
作者 刘金海 姜福兴 +2 位作者 王乃国 李志深 张治高 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期921-927,共7页
留设合理宽度的区段煤柱是确保深井特厚煤层综放工作面顺利接续和安全回采的关键。以新巨龙矿井一采区区段煤柱宽度的确定为工程背景,首先采用微地震监测、应力动态监测和理论计算等方法确定深井特厚煤层综放工作面侧向支承压力分布特征... 留设合理宽度的区段煤柱是确保深井特厚煤层综放工作面顺利接续和安全回采的关键。以新巨龙矿井一采区区段煤柱宽度的确定为工程背景,首先采用微地震监测、应力动态监测和理论计算等方法确定深井特厚煤层综放工作面侧向支承压力分布特征,得出低应力区宽度约为20 m;其次,采用工程类比、数值模拟等方法确定深井特厚煤层综放工作面侧向煤体不完整区宽度约为3 m;最后,综合考虑资源回收、冲击地压防治、次生灾害控制和巷道支护等因素,确定深井特厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度为5.0～7.2 m。应用沿空巷道表面位移观测结果验证区段煤柱宽度的合理性。该研究结果对类似开采条件下的区段煤柱宽度确定具有参考意义。 展开更多
关键词 采矿工程 区段煤柱 特厚煤层 综放工作面 深井 应力监测 微地震监测
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特厚煤层大采高综放开采关键技术 被引量：182
2
作者 王金华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2089-2098,共10页
大采高综放是特厚煤层的主要开采方法,但随着割煤和放煤高度的增加,将带来矿压显现剧烈、工作面煤壁片帮严重、顶煤采出率低、瓦斯涌出量大等突出问题。笔者在分析我国煤炭综放开采技术发展历程的基础上,以塔山煤矿8105工作面为工程背景... 大采高综放是特厚煤层的主要开采方法,但随着割煤和放煤高度的增加,将带来矿压显现剧烈、工作面煤壁片帮严重、顶煤采出率低、瓦斯涌出量大等突出问题。笔者在分析我国煤炭综放开采技术发展历程的基础上,以塔山煤矿8105工作面为工程背景,研究了14~20 m特厚煤层大采高综放工作面顶煤顶板运移规律,成功研发了大采高综放工作面片帮综合防治技术、高效高采出率放煤技术和"低瓦斯赋存,高瓦斯涌出"条件下安全保障等关键技术。井下试验表明:塔山煤矿8105工作面采出率达88.9%,较8104工作面提高5.9%;工作面设备平均开机率达92.1%,2011年累计生产原煤1 084.9万t,首次实现了大采高综放开采全国产技术工作面年产1 000万t的目标。 展开更多
关键词 特厚煤层 大采高 综放 片帮控制 采出率 安全保障
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巨厚砾岩与逆冲断层控制型特厚煤层冲击地压机理分析 被引量：101
3
作者 姜福兴 魏全德 +5 位作者 王存文 姚顺利 张寅 韩荣军 魏向志 李泽成 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1191-1196,共6页
以某典型冲击地压事故为背景,通过理论研究和现场勘查,研究了巨厚砾岩与逆冲断层控制下特厚煤层工作面冲击地压致灾机理和防治方法。通过对地层结构与开采形成覆岩空间结构的研究,建立了侧向静态支承压力估算模型,得到了21221工作面上... 以某典型冲击地压事故为背景,通过理论研究和现场勘查,研究了巨厚砾岩与逆冲断层控制下特厚煤层工作面冲击地压致灾机理和防治方法。通过对地层结构与开采形成覆岩空间结构的研究,建立了侧向静态支承压力估算模型,得到了21221工作面上覆岩层空间结构与应力分布规律;估算了巨厚砾岩传递应力、自重应力与F16逆冲断层及相变带构造应力的叠加总应力,该应力超过了该矿的临界冲击应力;特厚煤层在叠加应力作用下发生塑性滑移,逐渐形成滑移线场,并产生塑性膨胀,导致巷道围岩应力增加,在外部扰动应力作用下,煤体发生瞬间大范围滑移是发生冲击地压的主要原因。针对这类冲击地压的致灾机理,通过合理设计巷道平面位置以避开传递应力峰值区域、采用半煤岩巷道以减小滑移线场范围和合理设计煤层大直径卸压孔参数以改变煤体滑移方向等措施,有效治理了该类冲击地压。 展开更多
关键词 巨厚砾岩 逆冲断层 冲击地压 特厚煤层
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大同矿区特厚煤层综放回采巷道强矿压显现机制及控制技术 被引量：100
4
作者 于斌 刘长友 刘锦荣 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1863-1872,共10页
为保证大同矿区特厚煤层开采过程中临空巷道超前支护段的稳定性与可用性，采用理论分析与现场实测相结合的方法，得到巷道超前支护段的强矿压显现机制。研究表明：侏罗系煤层采空区区段煤柱应力集中影响区深度仅50～70 m，不足以影响石... 为保证大同矿区特厚煤层开采过程中临空巷道超前支护段的稳定性与可用性，采用理论分析与现场实测相结合的方法，得到巷道超前支护段的强矿压显现机制。研究表明：侏罗系煤层采空区区段煤柱应力集中影响区深度仅50～70 m，不足以影响石炭系工作面回采巷道的强矿压显现；石炭系工作面临空巷超前支护段的强矿压显现，主要受工作面采动超前支承压力及相邻工作面采空区悬顶的双向高支承压力的影响，且当工作面过上覆煤层采空区边界煤柱后，侏罗系煤层顶板大结构被重新激活，再次运动失稳，加剧了临空巷道的强矿压显现。提出并实施巷道顶板水压致裂有效控制技术，对同忻矿8105工作面5105临空巷实施定向高压水力致裂，实现巷道围岩高应力的转移，大大降低了临空巷超前支护段的强矿压显现强度，取得良好的临空巷卸压效果，保证了特厚煤层综放工作面的正常生产。 展开更多
关键词 采矿工程 特厚煤层 巷道强矿压 双向压力 应力转移 水压致裂
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特厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度的微地震监测 被引量：63
5
作者 孔令海 姜福兴 +3 位作者 刘杰 叶根喜 王存文 宋广东 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期871-874,共4页
采用高精度微地震监测系统对塔山煤矿采高15 m以上特厚煤层综放工作面岩层运动进行了监测,将监测结果与岩石力学计算和岩层运动分析相结合进行分析,得到了区段煤柱支承压力高峰区距离巷帮的距离.将微地震监测与数值计算的结果进行对比,... 采用高精度微地震监测系统对塔山煤矿采高15 m以上特厚煤层综放工作面岩层运动进行了监测,将监测结果与岩石力学计算和岩层运动分析相结合进行分析,得到了区段煤柱支承压力高峰区距离巷帮的距离.将微地震监测与数值计算的结果进行对比,二者基本一致,证明了微地震监测结果的正确性和可靠性.综合考虑多种因素,确定区段煤柱的合理宽度为20-25 m. 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 煤柱宽度 高精度微地震监测系统 矿山压力
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采空区下近距离特厚煤层回采巷道失稳机理及其控制 被引量：52
6
作者 郝登云 吴拥政 +2 位作者 陈海俊 褚晓威 李杨 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2682-2690,共9页
采空区下近距离煤层开采时,下层煤回采巷道将受到上煤层采空区遗留煤柱、本煤层相邻工作面动压的影响,针对孙家沟煤矿特厚煤层放顶煤工作面13311回风巷严重的冒顶、两帮内挤和底臌等变形破坏现象,采用现场实测、理论分析及数值模拟等研... 采空区下近距离煤层开采时,下层煤回采巷道将受到上煤层采空区遗留煤柱、本煤层相邻工作面动压的影响,针对孙家沟煤矿特厚煤层放顶煤工作面13311回风巷严重的冒顶、两帮内挤和底臌等变形破坏现象,采用现场实测、理论分析及数值模拟等研究方法,探讨了回采巷道失稳机理及主要影响因素。研究表明,13311回风巷变形失稳主要影响因素为迎邻近工作面回采动压掘进、巷道布置方式和巷道支护参数不合理。与上层煤回采巷道垂直布置、巷道支护强度低且迎采动掘进时,下层煤回采巷道容易失稳。为改善13313回风巷围岩稳定性,有效控制巷道变形,根据试验巷道围岩物理力学性质及受力特征,研究提出了有针对性的解决方案:首先改进巷道布置方式,将下煤层回采巷道布置在采空区下,且应距离上煤层采空区遗留煤柱不小于20m;其次增大护巷煤柱宽度,把区段护巷煤柱宽度增加到20m以上,减少迎采动掘进动压的影响;最后,采用高预应力全锚索加强支护,提高锚杆锚固段的整体性及其承载能力。据此,在13313回风巷进行了工业性试验并进行了巷道矿压观测,结果表明:经受相邻13311工作面回采动压影响后,区段煤柱整体完整,具有良好的承载性能;锚索受力达到了250~300kN,约为其破断力的50%,锚索受力增长平稳,较好地控制了巷道离层和围岩变形;13313回风巷顶底板移近量为400mm左右,两帮移近量为300mm左右,巷道围岩变形量得到了有效控制,保证了巷道的整体稳定性,取得了良好的支护效果。但是,采用该种巷道布置方式,下层13号煤层13313工作面回采时,因工作面上方11号煤层区段煤柱集中应力的影响,对其顶板和煤壁管理提出了更高的要求,需引起高度重视。 展开更多
关键词 采空区 特厚煤层 回采巷道 失稳 锚杆支护
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坚硬厚基本顶特厚煤层综放沿空掘巷煤柱宽度与围岩控制 被引量：49
7
作者 何文瑞 何富连 +1 位作者 陈冬冬 陈钦坤 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期349-358,365,共11页
以马道头矿坚硬厚基本顶特厚煤层综放开采为背景,基于内外应力场与极限平衡理论确定基本顶板沿空巷道侧方断入煤体深度约17 m。进而建立周期破断高低位直角关键块体稳定性力学模型,求解得出马道头矿井生产地质条件下高位关键块体失稳低... 以马道头矿坚硬厚基本顶特厚煤层综放开采为背景,基于内外应力场与极限平衡理论确定基本顶板沿空巷道侧方断入煤体深度约17 m。进而建立周期破断高低位直角关键块体稳定性力学模型,求解得出马道头矿井生产地质条件下高位关键块体失稳低位稳定。基于沿空巷道侧方覆岩结构及稳定性,揭示不同煤柱宽度条件下巷道围岩应力环境,明确8211综放工作面5211区段回风平巷合理煤柱宽度为8 m。最后给出针对坚硬厚基本顶特厚煤层综放窄煤柱沿空煤巷的“锚索-槽钢组合结构+不对称锚索桁架结构+帮部高强度锚杆索与双层金属网组合+底板卸压槽+煤柱注浆+水力切顶”的联合控制技术。现场实践结果表明,8 m窄煤柱及综合控制技术在掘采过程中有效地控制了沿空煤巷围岩稳定性。 展开更多
关键词 坚硬厚基本顶 特厚煤层 综放 煤柱宽度 控制技术
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特厚煤层大采高综放工作面成套装备关键技术 被引量：47
8
作者 王金华 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第9期1-5,28,共6页
我国厚及特厚煤层可采储量占煤炭总可采储量的约43%,大采高综放是特厚煤层开采的技术发展方向,具有产量高、机械化程度高、工效高、能耗低等特点,大采高综放工作面"三机"配套及可靠性是影响工作面安全高效、高采出率开采的关... 我国厚及特厚煤层可采储量占煤炭总可采储量的约43%,大采高综放是特厚煤层开采的技术发展方向,具有产量高、机械化程度高、工效高、能耗低等特点,大采高综放工作面"三机"配套及可靠性是影响工作面安全高效、高采出率开采的关键因素。以塔山煤矿8105工作面为工程背景,确定了液压支架、采煤机、后部刮板输送机的技术参数,分析了提高工作面设备可靠性关键技术。试验结果表明:塔山煤矿8105大采高综放工作面设备平均开机率达92.1%,工作面采出率达88.9%;2011年8105工作面累计产煤1 084.9万t,实现了国产装备大采高综放工作面年产1 000万t的目标。 展开更多
关键词 特厚煤层 大采高 综放 工作面"三机"配套
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覆岩多层坚硬顶板条件下特厚煤层综放工作面支架阻力确定 被引量：47
9
作者 刘长友 杨敬轩 +1 位作者 于斌 吴锋锋 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期7-13,共7页
为分析覆岩多层薄采空区坚硬顶板条件下特厚煤层工作面的强矿压显现机理,合理确定工作面支架支护阻力,采用理论分析、相似模拟与现场实践相结合的研究方法,对特厚煤层开采条件下的多层顶板破断规律与工作面支架阻力确定问题进行了探讨,... 为分析覆岩多层薄采空区坚硬顶板条件下特厚煤层工作面的强矿压显现机理,合理确定工作面支架支护阻力,采用理论分析、相似模拟与现场实践相结合的研究方法,对特厚煤层开采条件下的多层顶板破断规律与工作面支架阻力确定问题进行了探讨,得出了工作面支架阻力确定原则与方法。研究表明:多层坚硬顶板的破断形式与破断次序对工作面矿压显现影响较为明显;关键层顶板的单层垮断或多层同步失稳将对应不同的工作面支架阻力;坚硬厚层顶板同步失稳条件下,单纯提高支架阻力将难以满足特厚煤层工作面合理支护要求。以大同矿区某煤矿工作面生产实际为背景,对特厚煤层工作面进行了支架合理选型同时配以坚硬顶板的水压致裂控制技术,取得了良好的顶板控制效果。 展开更多
关键词 坚硬顶板 特厚煤层 支架阻力 组合悬梁 顶板破断形式
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特厚煤层大采高综放工作面煤壁片帮机制分析 被引量：41
10
作者 常聚才 谢广祥 张学会 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期803-808,共6页
针对特厚煤层大采高工作面,将超前支承压力作用的煤体分为破裂区、塑性区和弹性区。考虑支架护帮阻力等因素,建立了支承压力作用的煤体变形破坏及煤壁片帮分析力学模型。通过摩尔-库仑准则和非关联弹塑性分析,推导出了煤壁水平位移量及... 针对特厚煤层大采高工作面,将超前支承压力作用的煤体分为破裂区、塑性区和弹性区。考虑支架护帮阻力等因素,建立了支承压力作用的煤体变形破坏及煤壁片帮分析力学模型。通过摩尔-库仑准则和非关联弹塑性分析,推导出了煤壁水平位移量及破裂区和塑性区半径解析表达式,分析了影响煤壁片帮的主要因素。理论结果与现场实测结果误差仅为15.6%,验证了模型的正确性。研究表明,随支承压力集中系数的增大、机采高度的增加以及支架护帮阻力的减小,煤壁水平位移量明显增大,煤壁片帮程度严重。工程实践表明,提高支架工作阻力,减缓煤壁处压力,控制合理采高以及增大支架护帮阻力,可有效缓解大采高综放工作面煤壁片帮程度。 展开更多
关键词 特厚煤层 大采高综放开采 煤壁片帮 支承压力
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深井特厚煤层综放工作面断层活化规律研究 被引量：39
11
作者 朱斯陶 姜福兴 +4 位作者 K.J.A.Kouame 李先锋 谭文峰 张斌 张浩 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期50-58,共9页
以新巨龙公司2301N综放工作面过断层为工程背景,通过微震监测、数值模拟和理论分析等方法,对深井特厚煤层断层活化规律进行研究。得到的主要结论为：（1）根据2301N工作面微震监测结果,将断层活化分为应力显现阶段（距断层274.8~214 m... 以新巨龙公司2301N综放工作面过断层为工程背景,通过微震监测、数值模拟和理论分析等方法,对深井特厚煤层断层活化规律进行研究。得到的主要结论为：（1）根据2301N工作面微震监测结果,将断层活化分为应力显现阶段（距断层274.8~214 m）、蓄能阶段（距断层214~84 m）和结构活化阶段（距断层84~0 m）,并采用数值模拟进行了验证;（2）工作面过断层期间存在断层活化型冲击和断层煤柱型冲击2类动力灾害,断层活化型冲击的机制主要是开采诱发断层两侧煤岩体积聚的构造应力释放,断层煤柱型冲击地压机制主要是工作面开采引起断层煤柱应力的高度集中;（3）根据工作面过断层期间冲击地压发生机制,提出相应的防治技术,并进行现场验证,保障了工作面的安全开采。研究结果对类似条件下的工作面安全开采具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 采矿工程 深井 特厚煤层 微震监测 断层活化
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特厚煤层坚硬顶板水力压裂控制技术研究 被引量：38
12
作者 刘文静 李刚 +2 位作者 梁少剑 杨琛 贺斌雷 《煤炭工程》 北大核心 2021年第11期67-72,共6页
为了解决了矿井特厚煤层坚硬顶板岩层高应力集中及冲击地压的难题,采用特厚坚硬顶板水力压裂施工工艺,在彬长矿区孟村煤矿401101工作面采用水力压裂技术进行压裂现场试验,通过理论和现场监测等多种手段对压裂孔应力场进行了综合分析。... 为了解决了矿井特厚煤层坚硬顶板岩层高应力集中及冲击地压的难题,采用特厚坚硬顶板水力压裂施工工艺,在彬长矿区孟村煤矿401101工作面采用水力压裂技术进行压裂现场试验,通过理论和现场监测等多种手段对压裂孔应力场进行了综合分析。结果表明:钻孔孔壁在压裂位置处都有不同程度的破坏,产生斜切、纵向和横向三种裂隙,压裂后孔间岩层裂隙在最小水平应力方向上能较好地贯穿,在垂向上老顶压裂效果可观;工作面进入水力预裂区域后高级别能量微震事件频次占比显著降低,微震事件逐渐由工作面后方转移向工作面前方;工作面推进至高压水预裂区范围后,端头范围内顶板垮落充分,支架工作阻力峰值和增载系数普遍较未压裂区增大,支架的空载和漏失率降低。表明顶板水力压裂技术工艺可以有效为特厚煤层坚硬顶板卸压控制提供有力技术支持。 展开更多
关键词 特厚煤层 坚硬顶板 水力压裂 应力集中 冲击地压 顶板卸压
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高地应力特厚煤层“蠕变型”冲击机理研究 被引量：36
13
作者 姜福兴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1762-1768,共7页
多起"蠕变型"冲击事故分析表明:该类冲击属于典型的隐蔽性灾害,具有自发性和时滞性的特点,发生机理的不明导致其防治极具挑战,给深部特厚煤层的安全开采造成了严重威胁。"蠕变型"冲击与不稳定蠕变密切相关,通过建... 多起"蠕变型"冲击事故分析表明:该类冲击属于典型的隐蔽性灾害,具有自发性和时滞性的特点,发生机理的不明导致其防治极具挑战,给深部特厚煤层的安全开采造成了严重威胁。"蠕变型"冲击与不稳定蠕变密切相关,通过建立蠕变模型和三维蠕变方程,得到高地应力与特厚煤层为不稳定蠕变的形成提供了有利的孕育条件;分析了巷道围岩不稳定蠕变破坏的过程,认为不稳定蠕变通过强度"腐蚀"和应力解除2方面实现启动冲击和减小阻抗,从而在受外部静态应力叠加影响的巷道薄弱区域形成"蠕变型"冲击,并提出了判别其发生可能性的评估公式。针对这类冲击的发生机理,提出了针对性的防治措施建议:合理布置巷道、加强主动支护、优化卸压参数和长期监测。 展开更多
关键词 高地应力 特厚煤层 不稳定蠕变 冲击地压 自发性 时滞性 隐蔽性灾害
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特厚煤层综放开采沿空掘巷窄煤柱围岩控制 被引量：33
14
作者 董合祥 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2021年第3期28-38,共11页
针对某矿特厚煤层综放开采沿空掘巷宽煤柱护巷时带来的巷道变形量大,煤炭损失严重等问题,提出了窄煤柱护巷技术。以该矿8305工作面为工程背景,结合内外应力场理论和极限平衡区理论,得出基本顶断裂线位置距采空区为3 m,并最终确定窄煤柱... 针对某矿特厚煤层综放开采沿空掘巷宽煤柱护巷时带来的巷道变形量大,煤炭损失严重等问题,提出了窄煤柱护巷技术。以该矿8305工作面为工程背景,结合内外应力场理论和极限平衡区理论,得出基本顶断裂线位置距采空区为3 m,并最终确定窄煤柱宽度为6 m。基于对特厚煤层窄煤柱护巷围岩控制难点分析,提出了顶板以高强高预应力锚杆支护系统、组合锚索支护系统和多锚索-钢带桁架系统的强力联合支护技术,煤柱帮采用强力锚杆支护系统和喷浆加固的围岩控制技术,以及实体煤帮钻孔卸压处理和强力锚杆、锚索支护系统对特厚煤层沿空掘巷围岩稳定性的控制。现场实践表明,5305巷道围岩控制效果良好,能够实现对特厚煤层沿空掘巷围岩稳定性的控制。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放沿空掘巷 窄煤柱 煤柱宽度 联合支护
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特厚煤层小煤柱沿空掘巷支护技术研究 被引量：32
15
作者 张世国 李中伟 《煤炭工程》 北大核心 2021年第7期55-58,共4页
针对鲍店煤矿5312运输巷沿空掘巷过程中现有支护方式巷道变形量较大、帮部局部鼓出严重等问题,通过现场煤岩体结构窥视、原位测试等方式得到了顶帮煤岩体强度和节理裂隙发育情况,分析了现有支护存在的问题,在研发新型锚杆锚索托板、采用... 针对鲍店煤矿5312运输巷沿空掘巷过程中现有支护方式巷道变形量较大、帮部局部鼓出严重等问题,通过现场煤岩体结构窥视、原位测试等方式得到了顶帮煤岩体强度和节理裂隙发育情况,分析了现有支护存在的问题,在研发新型锚杆锚索托板、采用T型钢护板新型护表构件和提高锚杆预紧力矩至400N·m的基础上对现有支护方案进行优化。并在井下进行了现场试验,结果表明:优化后的支护系统大幅度提高了巷道的初期支护强度,避免了围岩的变形破坏,解决了帮部煤体局部鼓出严重的问题。 展开更多
关键词 特厚煤层 小煤柱 沿空掘巷 巷道支护 锚索托板 T型钢护板
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基于高精度微震监测的特厚煤层综放面支架围岩关系 被引量：32
16
作者 孔令海 姜福兴 +1 位作者 刘杰 王存文 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期401-407,共7页
基于高精度微地震监测技术,结合岩石力学理论、矿山压力理论和现场宏观现象,对特厚煤层综放工作面的岩层运动与支架载荷关系进行了研究。研究结果表明,正常情况下,特厚煤层综放工作面的基本载荷来源于厚度大于10 m的顶煤、厚度约30 m的... 基于高精度微地震监测技术,结合岩石力学理论、矿山压力理论和现场宏观现象,对特厚煤层综放工作面的岩层运动与支架载荷关系进行了研究。研究结果表明,正常情况下,特厚煤层综放工作面的基本载荷来源于厚度大于10 m的顶煤、厚度约30 m的下位直接顶和部分厚度为20 m左右的上位直接顶;冲击载荷来源于老顶的断裂冲击,老顶在工作面前方断裂并强迫其下位岩层断裂,从而在支架上形成冲击载荷,这也是特厚煤层综放工作面设计支架支撑能力13000 kN/架但被压死的主要原因。指出了特厚煤层综放工作面支架选型的方向是:支架的基本支撑能力能够承担顶煤和部分直接顶的作用力,通过缩小支架控顶距、加大支架可缩量等措施,可减小冲击对支架的影响。 展开更多
关键词 高精度微地震监测技术 特厚煤层 综放开采 顶板结构 支架围岩关系
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特厚煤层综放采场瓦斯运移规律 被引量：31
17
作者 姜福兴 孔令海 刘春刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期407-411,共5页
采用高精度微地震监测技术,结合岩石力学理论进行分析,得到了特厚煤层综放工作面采场围岩破裂规律。根据综放采场瓦斯运移规律和工作面超前煤体的百米钻孔瓦斯自然涌出量的现场实测,确定了导致工作面超限的瓦斯主要来自于采空区,给出了... 采用高精度微地震监测技术,结合岩石力学理论进行分析,得到了特厚煤层综放工作面采场围岩破裂规律。根据综放采场瓦斯运移规律和工作面超前煤体的百米钻孔瓦斯自然涌出量的现场实测,确定了导致工作面超限的瓦斯主要来自于采空区,给出了可抽放瓦斯的范围。通过分析岩层运动规律与工作面瓦斯浓度变化规律,证明工作面瓦斯的涌出主要受高位岩层周期运动的影响。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放采场 瓦斯运移 高精度微地震监测 微震事件分布 岩层运动规律
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特厚煤层综放开采沿空掘巷煤柱合理宽度研究 被引量：30
18
作者 郭重托 李杰 +1 位作者 柏建彪 张伟光 《煤炭工程》 北大核心 2022年第2期19-24,共6页
针对特厚煤层综放开采沿空掘巷时宽煤柱护巷效果不佳,煤壁片帮、围岩变形量大、煤炭资源浪费严重等现状。以伊犁潘津工业煤矿2302工作面回风巷为工程背景,基于极限平衡理论探究了侧压系数、采高、埋深及煤柱支护阻力等因素对窄煤柱宽度... 针对特厚煤层综放开采沿空掘巷时宽煤柱护巷效果不佳,煤壁片帮、围岩变形量大、煤炭资源浪费严重等现状。以伊犁潘津工业煤矿2302工作面回风巷为工程背景,基于极限平衡理论探究了侧压系数、采高、埋深及煤柱支护阻力等因素对窄煤柱宽度的影响规律。结果表明,随着前三者逐渐增大,煤柱宽度也随之增大,后者反之;煤柱合理宽度取值范围的上下极限差值也随之增大,而后者几乎不发生变化。此外,结合现场地质条件,确定了窄煤柱宽度为6m,同时采用数值计算验证了其合理性,并在2302工作面回风巷进行了工业性试验。现场结果表明,6m窄煤柱在沿空掘巷期间,巷道断面开拓轮廓无明显变形,围岩控制效果显著。 展开更多
关键词 特厚煤层 沿空掘巷 小煤柱 数值模拟
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浅埋坚硬特厚煤层综放开采顶煤冒放结构分析 被引量：29
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作者 解兴智 赵铁林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期359-366,共8页
为深入研究浅埋坚硬特厚煤层综放开采顶煤冒放结构特征,以主采3号煤层的榆阳地区千树塔煤矿作为研究背景,采用数值模拟、理论分析和现场实测等综合方法对坚硬顶煤冒放结构进行了研究,得出靠近工作面两端头位置坚硬顶煤容易形成"悬... 为深入研究浅埋坚硬特厚煤层综放开采顶煤冒放结构特征,以主采3号煤层的榆阳地区千树塔煤矿作为研究背景,采用数值模拟、理论分析和现场实测等综合方法对坚硬顶煤冒放结构进行了研究,得出靠近工作面两端头位置坚硬顶煤容易形成"悬臂"结构。由悬臂顶煤内部应力解析和模拟得到顶煤不同的破断长度对其垮落放出有着重要影响,当其破断长度小于放煤口水平投影宽度时,垮落放出相对较为容易;当其破断长度大于放煤口水平投影宽度时,垮落放出较为困难,并且增加处理大块煤的时间,该结论解释了坚硬顶煤垮落放出困难的宏观结构因素。 展开更多
关键词 浅埋 坚硬 特厚煤层 综放开采 冒放结构
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特厚煤层巨厚顶板分层综采工作面区段煤柱失稳机理及控制 被引量：27
20
作者 王志强 武超 +5 位作者 罗健侨 王鹏 石磊 张焦 李敬凯 苏泽华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3756-3770,共15页
针对特厚煤层分层综采工作面,采用理论分析及现场试验相结合的方法,对于巨厚直接顶下区段煤柱失稳机理及控制技术展开研究。首先分析各分层工作面沿空侧覆岩运移规律,通过建立覆岩结构力学模型,得到中、底分层工作面沿空侧覆岩载荷计算... 针对特厚煤层分层综采工作面,采用理论分析及现场试验相结合的方法,对于巨厚直接顶下区段煤柱失稳机理及控制技术展开研究。首先分析各分层工作面沿空侧覆岩运移规律,通过建立覆岩结构力学模型,得到中、底分层工作面沿空侧覆岩载荷计算公式,其次基于弹塑性理论,得到窄煤柱及宽煤柱内部任意一点应力的解析解,并代入实际工程参数,分析不同尺寸煤柱内部应力分布规律,最后给出中、下分层工作面区段煤柱围岩控制关键技术,进行现场工业性试验。研究表明:中、下分层开采期间,上覆巨厚直接顶会形成"低位短悬臂梁+砌体梁+高位弯曲下沉带"的覆岩结构;将分层开采煤柱受力状态分为"宽煤柱弹性区应力叠加型"和"窄煤柱峰值应力叠加型"2种形式,分别求得宽煤柱内任意一点三向应力及窄煤柱内任意一点垂直应力的解析公式,其中覆岩应力集中系数、煤柱高度及煤柱宽度是主要影响因素;小于15 m的特厚煤层依然适合留设窄煤柱,其内部垂直应力峰值随煤柱高度增大而降低,再受到分层多次采动影响,窄煤柱内实际残余强度更低,更易失稳,而大于15 m的特厚及巨厚煤层不易留设窄煤柱;给出留设合理区段煤柱尺寸的方法,并提出"及时主动+2次被动+3次关键部位锚索注浆加强支护"的围岩控制方案,现场应用效果明显。 展开更多
关键词 特厚煤层 分层开采 区段煤柱 失稳机理 围岩控制
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