软弱半煤岩巷围岩的变形机制及控制原理与技术 被引量：62

1

作者 余伟健 冯涛 +4 位作者 王卫军 刘海 马平原 王平 李瑞豪 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期658-671,共14页

以广西百色东笋煤矿为工程背景,针对力学强度较低的半煤岩巷道难支护问题,采用现场调查、室内试验、岩体测试与监测、数值计算、理论分析和工业试验等手段进行变形机制和控制技术等研究。首先,通过巷道变形情况的调查发现,东笋矿区半煤... 以广西百色东笋煤矿为工程背景,针对力学强度较低的半煤岩巷道难支护问题,采用现场调查、室内试验、岩体测试与监测、数值计算、理论分析和工业试验等手段进行变形机制和控制技术等研究。首先,通过巷道变形情况的调查发现,东笋矿区半煤岩巷呈现大变形特点,变形主要出现在巷道的两帮,以中下部最为严重;进行围岩裂隙窥视与实验室力学试验,可知,巷道岩体强度较低,遇水崩解、膨胀,松动圈可达到4 m左右。然后,分析岩煤巷道破坏的主要原因与变形特点,认为支护失效与巷道失稳的主要路径为:围岩强度较低→节理裂隙发育(外界环境及扰动作用下)→碎胀变形→应力叠加及流变→大变形;最后,分析该类巷道的支护原理,提出以"桁架锚索"为核心的"锚、网、索、梁"综合支护技术。理论分析表明关键在于帮部的支护,即桁架锚索,桁架锚索既起到力传递作用,又增大帮壁煤岩体的受力面积,提高支护刚度。根据煤岩体变形与桁架锚索受力特点,设计一种反扣装置,该装置能提高锚索桁架钢的抗弯矩能力。应用表明,该综合支护技术能发挥"固帮""强顶"和"抑底"等作用,从而达到全方面地提高巷道的稳定性。 展开更多

关键词 岩石力学 软弱围岩 半煤岩巷道 变形机制 支护技术 桁架锚索

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深部半煤岩回采巷道变形破坏机理及支护对策研究 被引量：29

2

作者 金淦 王连国 +1 位作者 李兆霖 张继华 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期963-967,共5页

针对深部半煤岩回采巷道围岩结构的非连续性及变形破坏的非协调性,以某矿92105工作面半煤岩回采巷道的具体工程地质为背景,采用Abaqus建立了半煤岩巷道数值计算模型,研究了不同煤岩界面位置、不同煤岩界面倾角等主控因素下巷道的围岩应... 针对深部半煤岩回采巷道围岩结构的非连续性及变形破坏的非协调性,以某矿92105工作面半煤岩回采巷道的具体工程地质为背景,采用Abaqus建立了半煤岩巷道数值计算模型,研究了不同煤岩界面位置、不同煤岩界面倾角等主控因素下巷道的围岩应力与变形破坏规律,揭示了深部半煤岩巷道围岩变形破坏失稳机理。结果表明:巷道开挖后在煤层位置处的巷道帮部变形破坏较大;随着煤层倾角的增加,巷道主应力差值集中区逐渐向帮部转移,致使巷道的整体变形减小,仅在煤层位置处出现局部较大变形。针对深部半煤岩巷道围岩非对称变形破坏特征,提出了关键部位非对称耦合支护对策,计算结果表明该支护对策可有效地控制半煤岩巷道围岩变形破坏的非协调性,保证了巷道的长期稳定。 展开更多

关键词 半煤岩巷道 非连续性 破坏机理 ABAQUS

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极破碎围岩半煤岩巷变形破坏机理及支护控制研究 被引量：22

3

作者 姚琦 冯涛 +3 位作者 王卫军 余伟健 王平 袁超 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期32-39,共8页

针对强膨胀性极破碎围岩半煤岩巷出现的大底臌、折帮和顶板下沉等变形破坏和支护困难的问题,运用力学理论分析、数值模拟分析和现场试验研究相结合的方法,研究了巷道变形破坏机理及其控制策略。研究表明:在原以工字钢拱架为主的被动支... 针对强膨胀性极破碎围岩半煤岩巷出现的大底臌、折帮和顶板下沉等变形破坏和支护困难的问题,运用力学理论分析、数值模拟分析和现场试验研究相结合的方法,研究了巷道变形破坏机理及其控制策略。研究表明:在原以工字钢拱架为主的被动支护条件下,巷道变形破坏受到吸水膨胀、软弱夹层、节理等弱结构面多重影响,巷道变形破坏严重。提出了"全断面锚索+金属网、钢带、梯子粱"联合支护,经过现场实践,掘进巷道在新方案支护183天后,两帮、顶底板收敛变形明显减小,变形处于相对稳定状态,达到了支护效果。 展开更多

关键词 极破碎软岩 半煤岩巷 破坏机理 巷道支护

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掘采扰动下坚硬顶板半煤岩巷道围岩破坏特征分析及支护实践 被引量：8

4

作者 潘欢欢 查文华 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2020年第8期97-102,共6页

针对坚硬顶板半煤岩巷道的破坏及稳定性问题,以新生矿90103材料巷为研究对象,通过理论分析,建立了巷道基本顶结构力学模型,分析了其受力特征,为巷道顶板支护提供了依据。采用数值模拟,分析了掘采扰动下巷道围岩应力及塑性区的变化,并确... 针对坚硬顶板半煤岩巷道的破坏及稳定性问题,以新生矿90103材料巷为研究对象,通过理论分析,建立了巷道基本顶结构力学模型,分析了其受力特征,为巷道顶板支护提供了依据。采用数值模拟,分析了掘采扰动下巷道围岩应力及塑性区的变化,并确定了巷道超前支承压力分布特征,提出了回采期间巷道加强支护方案。工程实践表明:采用优化的支护方案后,相对于原有支护方案,巷道顶板及两帮最大变形量减小,支护效果较好,有效保证了巷道围岩的稳定。 展开更多

关键词 半煤岩巷道 掘采扰动 坚硬顶板 围岩稳定性

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断层附近半煤岩巷道围岩控制技术实践 被引量：5

5

作者 贾世钊 权文斌 《陕西煤炭》 2020年第6期48-51,共4页

针对黄陵一号煤矿断层附近半煤岩回采巷道围岩呈非对称变形,巷道维护困难等特点。结合地质资料,建立了包含断层的三维数值计算模型,分析了围岩应力及变形特征,并提出相应的支护方案。研究结果表明,断层附近的半煤岩巷道非对称应力场、... 针对黄陵一号煤矿断层附近半煤岩回采巷道围岩呈非对称变形,巷道维护困难等特点。结合地质资料,建立了包含断层的三维数值计算模型,分析了围岩应力及变形特征,并提出相应的支护方案。研究结果表明,断层附近的半煤岩巷道非对称应力场、关键部位的剪切滑移破坏及煤岩体碎胀变形是造成该类巷道非对称变形和支护失效的主要原因;采用锚杆+锚索梁+塑钢网联合支护围岩控制技术,巷道变形量与非对称变形得到有效控制。 展开更多

关键词 断层 半煤岩巷道 非对称变形 数值模拟 巷道支护

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半煤岩巷快掘工作面综合防尘系统设计与应用 被引量：3

6

作者 王宏 钟普恒 杨俊磊 《煤矿机械》 2023年第11期160-162,共3页

为了解决半煤岩巷快掘工作面的粉尘污染问题,采用现场调研方法分析截割粉尘产生及运移规律,提出减尘、控尘、除尘和风流净化为主要内容的综合防尘技术方案,并设计开发了以截割滚筒高效喷雾装置、机载控除尘系统、巷道风流净化装置为主... 为了解决半煤岩巷快掘工作面的粉尘污染问题,采用现场调研方法分析截割粉尘产生及运移规律,提出减尘、控尘、除尘和风流净化为主要内容的综合防尘技术方案,并设计开发了以截割滚筒高效喷雾装置、机载控除尘系统、巷道风流净化装置为主的综合防尘系统。现场应用表明,有人作业区域全尘、呼尘的降尘率分别达到90.1%、85.7%,顺槽中全尘、呼尘浓度分别下降到4.6 mg/m3、2.4 mg/m3,工作面的作业环境得到显著改善。 展开更多

关键词 半煤岩 快掘工作面 高效喷雾装置 机载控除尘系统 巷道风流净化装置

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下峪口煤矿半煤岩巷道爆破掘进技术试验研究 被引量：2

7

作者 康萌 《陕西煤炭》 2020年第5期48-51,共4页

为解决煤矿半煤岩巷道在爆破掘进中循环进尺小、炮眼利用率低、留底现象严重,爆破断面不规整等问题,以下峪口煤矿23210进顺掘进面为背景进行爆破掘进技术试验,通过掏槽方法选择、炮眼布置调整、爆破参数设计、装药结构和起爆方式优化、... 为解决煤矿半煤岩巷道在爆破掘进中循环进尺小、炮眼利用率低、留底现象严重,爆破断面不规整等问题,以下峪口煤矿23210进顺掘进面为背景进行爆破掘进技术试验,通过掏槽方法选择、炮眼布置调整、爆破参数设计、装药结构和起爆方式优化、控制施工等方式改进爆破方案。实践表明,使用该技术之后,月进尺提高了40%以上,为同类半煤岩巷道掘进提供了参考依据。 展开更多

关键词 半煤岩巷道 爆破掘进 现场试验 炮眼布置

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打通一矿深部半煤岩巷道支护优化设计及数值模拟研究 被引量：2

8

作者 秦江涛 陈玉涛 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2017年第4期35-38,共4页

针对打通一矿W2078半煤岩运输巷围岩变形严重、支护效果差的问题,利用固压理论对W2078运输巷提出2种优化支护方案,采用FLAC3D进行模拟分析得出:方案Ⅱ比方案Ⅰ垂直位移、水平位移增加显著,由此确定了方案Ⅰ为W2078半煤岩运输巷的支护方案。

关键词 优化支护 半煤岩巷道 数值模拟 围岩破坏

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红一煤矿半煤岩巷围岩控制技术优化研究 被引量：2

9

作者 胥克俊 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第9期49-52,共4页

为保证红一煤矿半煤岩巷道围岩的稳定及煤矿安全开采,以红一煤矿运回联巷为工程背景,运用钻孔探测及数值模拟的方法,研究了试验段巷道顶板内部裂隙发育规律,并对比分析矩形断面和直墙半圆拱形巷道围岩塑性区及位移分布特征。研究结果表... 为保证红一煤矿半煤岩巷道围岩的稳定及煤矿安全开采,以红一煤矿运回联巷为工程背景,运用钻孔探测及数值模拟的方法,研究了试验段巷道顶板内部裂隙发育规律,并对比分析矩形断面和直墙半圆拱形巷道围岩塑性区及位移分布特征。研究结果表明:试验段巷道围岩锚固体承载结构相对较弱,直墙半圆拱形断面受力优于矩形断面,且直墙半圆拱形断面巷道变形小于矩形断面巷道变形。现场实测验证了以上观点。 展开更多

关键词 半煤岩巷 支护优化 FLAC3D 直墙半圆拱形 钻孔探测

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提高半煤岩巷道掘进效率的方法实践 被引量：2

10

作者 李峰 《山东煤炭科技》 2017年第7期37-38,共2页

针对三元福达煤业8~#煤层地质情况,通过改变施工方式、优化施工工序及工艺管理,加强顶板管理、合理确定控顶距等,在保证安全的前提下,实现了半煤岩巷快速掘进,对地质条件、施工工艺相近的回采巷道施工具有借鉴意义。

关键词 半煤岩 巷道 掘进 效率

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半煤岩巷道快速掘进施工工艺探析 被引量：1

11

作者 张瑞鹏 《当代化工研究》 2020年第6期126-127,共2页

半煤岩巷道快速掘进技术为煤矿开采过程中最重要的技术手段。这种技术往往能够更好地加快煤矿开采的速度,并提升煤矿开采的效率。本文结合实际案例对半煤岩巷道快速掘进施工工艺进行分析,希望能够给大家更多的参考性意见。

关键词 半煤岩巷道 快速掘进 施工工艺 探测手段

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煤层沿空半煤岩巷帮部失稳机理及控制技术研究 被引量：1

12

作者 杨宁 张芮 满孝顺 《山东煤炭科技》 2015年第3期38-40,共3页

该文以理论分析与数值模拟为主要研究手段,从沿空半煤岩巷围岩变形特征和采场覆岩运动规律两个方面着手,深入研究薄煤层沿空半煤岩巷帮部失稳机理,并提出了一系列改进支护措施或建议,对类似的工程实践具有一定的参考借鉴价值。

关键词 沿空巷道 半煤岩巷 煤帮失稳机理 支护对策

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沿空送巷支护设计及顶板控制 被引量：1

13

作者 王玉林 董传宝 《山东煤炭科技》 2014年第11期1-3,共3页

枣矿集团新安煤业公司12216材料巷是一个采用留窄煤(岩)柱沿空送巷技术开采的综采工作面,其回采巷道沿煤层底板掘进。文章介绍这种典型的半煤岩巷道在沿空送巷时的支护实践,并对巷道维护的影响因素和支护效果进行了分析。

关键词 半煤岩巷道 沿空送巷 锚杆支护 应力

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半煤岩巷支护数值模拟研究 被引量：2

14

作者 高洁 《中州煤炭》 2011年第9期9-11,共3页

随着煤矿开采强度的加大,浅部薄及中厚煤层已逐渐引起关注。薄及中厚煤层中的半煤岩巷进尺较低,成为制约矿井高产高效的瓶颈之一。结合吕沟煤矿半煤岩巷的掘进现状,采用数值模拟方法对其支护参数进行优化设计,将锚杆间排距扩大为850 mm&... 随着煤矿开采强度的加大,浅部薄及中厚煤层已逐渐引起关注。薄及中厚煤层中的半煤岩巷进尺较低,成为制约矿井高产高效的瓶颈之一。结合吕沟煤矿半煤岩巷的掘进现状,采用数值模拟方法对其支护参数进行优化设计,将锚杆间排距扩大为850 mm×900 mm,巷道围岩塑性区变化不明显,锚杆(索)作用在弹塑性范围内,支护效果较好。 展开更多

关键词 半煤岩巷 巷道支护 数值模拟

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半煤岩巷支护加固技术及其应用

15

作者 秦希特 张园园 《山东煤炭科技》 2015年第12期21-22,共2页

在许多煤矿工程中,还存在着半煤岩巷支护方面的问题,使用支护加固技术使支护的刚度提高是非常关键的,半煤岩巷支护加固技术具有强顶、抑底和固帮的作用,能够使半煤岩巷足够稳定。该文就半煤岩巷支护加固技术及其应用进行探讨。

关键词 半煤岩巷 支护加固技术 变形

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半煤岩巷炮掘施工中运输系统的优化

16

作者 王旭辉 《煤炭与化工》 CAS 2016年第4期42-44,共3页

显德汪矿为尽早形成十一采区的通风系统,减少矿井串风的时间,在集中运输巷炮掘施工半煤岩巷。为了提高生产效率,减少煤炭资源的损失,利用缓冲仓配合3 t底卸式矿车方式运煤,轨道运料,对掘进中的运输系统进行了优化。现场应用表明,优化后... 显德汪矿为尽早形成十一采区的通风系统,减少矿井串风的时间,在集中运输巷炮掘施工半煤岩巷。为了提高生产效率,减少煤炭资源的损失,利用缓冲仓配合3 t底卸式矿车方式运煤,轨道运料,对掘进中的运输系统进行了优化。现场应用表明,优化后的运输系统不仅效率高,而且减少了运输事故的发生。 展开更多

关键词 半煤岩巷 缓冲仓 运输系统 底卸式矿车

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半煤岩巷道破坏形式与锚杆支护参数研究

17

作者 肖向宏 徐峰山 《神华科技》 2009年第5期35-38,共4页

为解决石沟驿煤业公司软岩半煤岩巷严重失修状况,以巷道变形监测、矿压监测和在役锚杆力监测为手段,分析巷道变形原因,确定合理支护参数。通过实践,证明了该锚网索联合支护效果较好,满足安全生产需要。

关键词 软岩 半煤岩巷 支护技术

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矿山煤岩破碎方法研究进展及展望 被引量：12

18

作者 刘送永 李洪盛 +3 位作者 江红祥 张强 崔玉明 刘晓辉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1047-1069,共23页

针对采掘装备在煤巷、岩巷工作中截割机构磨损严重、作业效率低等问题,开展了矿山煤岩破碎方法的分析、总结和探索研究。根据煤岩普氏系数将煤岩类型分为煤、半煤岩、硬岩及高硬岩,并针对目前采掘装备在煤巷和半煤岩巷中存在的问题,阐... 针对采掘装备在煤巷、岩巷工作中截割机构磨损严重、作业效率低等问题,开展了矿山煤岩破碎方法的分析、总结和探索研究。根据煤岩普氏系数将煤岩类型分为煤、半煤岩、硬岩及高硬岩,并针对目前采掘装备在煤巷和半煤岩巷中存在的问题,阐述目前铣削破岩、冲击破岩、滚压破岩及滚拉破岩等机械破岩技术与纯水射流、脉冲射流、空化射流及磨料射流等水射流破岩技术的工作原理及前沿研究现状。首先,针对煤炭开采中因夹矸、硬包裹体煤层硬度大导致采煤机截割机构磨损严重、机械化开采效率低的问题,进行了截齿破碎煤岩机理及性能、截齿磨损机理、滚筒结构创新设计等方面的阐述,指出目前煤层及夹矸煤层应突破煤岩破碎与高效截割机构设计等新技术,以解决煤层安全高效开采的难题;针对半煤岩巷进行了截齿与煤岩互作用力学模型、截齿自旋转减磨截割机理、截割机构截齿布置理论及最优化设计方法等方面的概述,结合半煤岩巷作业效率低、机械刀具磨损严重等问题,从理论、数值模拟和实验等方面分析了各种水射流冲击破岩方法工作原理及研究现状,并指出为提高复杂多变地质条件下半煤岩巷掘进装备的掘进效率,应根据截割工况设计截割机构刀具排列方式,并采用自适应技术规划掘进工作参数、掘进工艺,提高掘进装备系统可靠性、智能化及综掘工艺水平以实现半煤岩巷快速掘进;针对硬岩巷从理论、实验和数值模拟方面进行了滚刀/圆盘刀破岩机理、破岩性能、刀盘设计准则等方面的综述,进行了水射流辅助截齿/钻孔/滚刀/圆盘刀破岩及涨裂辅助破岩技术的总结,提出了液力或者机械涨裂辅助破岩是目前应对硬岩有效的方法,充分利用岩石抗压不抗拉特点实现硬岩的高效经济破碎,结合智能化算法实现钻孔与涨裂的协同作业,实现� 展开更多

关键词 煤岩破碎 半煤岩巷掘进 硬岩巷掘进 机械破岩 水射流辅助破岩 涨裂辅助破岩

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浅埋深大断面半煤岩巷快速掘进支护技术

19

作者 张满仓 《能源与节能》 2024年第5期154-156,160,共4页

研究浅埋深大断面半煤岩巷快速掘进支护技术对薄及中厚煤层的安全高效回采具有重要意义。以布尔台矿12203主运顺槽掘进工作面为研究对象,采用理论分析、工程类比和现场应用等方法,对巷道支护方式和支护设计原则进行了分析,提出了巷道围... 研究浅埋深大断面半煤岩巷快速掘进支护技术对薄及中厚煤层的安全高效回采具有重要意义。以布尔台矿12203主运顺槽掘进工作面为研究对象,采用理论分析、工程类比和现场应用等方法,对巷道支护方式和支护设计原则进行了分析,提出了巷道围岩支护设计方案。针对巷道围岩变形(顶板下沉和两帮收敛)情况,验证了支护设计方案的有效性和可行性,提高了矿井的安全高效生产,同时也为其他煤矿的浅埋深大断面半煤岩巷的支护提供了技术方案。 展开更多

关键词 大断面半煤岩巷 掘进工作面 围岩控制 支护技术

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薄煤层综采半煤岩回采巷道支护技术 被引量：11

20

作者 李俊峰 郭文砚 +3 位作者 张春雷 成辰欣 刘金凯 周根立 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2013年第12期97-99,103,共4页

为了研究张家庄煤矿703工作面回采巷道的合理支护方式,提高巷道围岩的稳定性,以现场工程实际为背景,分析了薄煤层半煤岩回采巷道的支护机理。将钻孔窥视仪与非金属超声检测仪相结合确定了巷道围岩松动范围,运用FLAC3D模拟分析了不同间... 为了研究张家庄煤矿703工作面回采巷道的合理支护方式,提高巷道围岩的稳定性,以现场工程实际为背景,分析了薄煤层半煤岩回采巷道的支护机理。将钻孔窥视仪与非金属超声检测仪相结合确定了巷道围岩松动范围,运用FLAC3D模拟分析了不同间排距对巷道变形破坏情况的影响,得出了支护方案。通过现场观测,验证了回采巷道"金属网+钢筋托梁(木托板)+螺纹锚杆"联合支护技术的合理性及可行性。 展开更多

关键词 薄煤层 半煤岩回采巷道 数值模拟 支护技术

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