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极软厚煤层煤壁片帮与防治机理 被引量：237
1
作者 王家臣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期785-788,共4页
详细分析了极软煤层煤壁片帮与防治机理,提出了减缓煤壁压力和提高煤体抗剪强度是防治极软煤层煤壁片帮的主要技术途径.研究表明:放顶煤开采、提高支架工作阻力可以减缓煤壁压力,煤体合理注水可以提高煤体黏聚力与抗剪强度,它们是防治... 详细分析了极软煤层煤壁片帮与防治机理,提出了减缓煤壁压力和提高煤体抗剪强度是防治极软煤层煤壁片帮的主要技术途径.研究表明:放顶煤开采、提高支架工作阻力可以减缓煤壁压力,煤体合理注水可以提高煤体黏聚力与抗剪强度,它们是防治极软煤层煤壁片帮的有效措施.加快工作面推进度、适当降低采高也有利于防治煤壁片帮. 展开更多
关键词 极软厚煤层 煤壁片帮 放顶煤 煤层注水 支架工作阻力
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大采高综采面煤壁片帮特征分析与应用 被引量：220
2
作者 尹希文 闫少宏 安宇 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2008年第2期222-225,共4页
片帮问题是制约大采高综采面安全高效开采的主要因素之一,为了弄清大采高工作面煤壁片帮特征,采用压杆理论分析完整性较好的煤壁的挠度特征,得到了煤壁容易发生片帮的位置在煤壁的中上部,并与现场实测结果对比分析,得到了大采高综采面... 片帮问题是制约大采高综采面安全高效开采的主要因素之一,为了弄清大采高工作面煤壁片帮特征,采用压杆理论分析完整性较好的煤壁的挠度特征,得到了煤壁容易发生片帮的位置在煤壁的中上部,并与现场实测结果对比分析,得到了大采高综采面两种典型的片帮形式:半煤壁片帮和整个煤壁片帮.现场采取了提高护帮板的使用率,增加支架的实际初撑力和工作阻力,及时移架等片帮综合治理措施,减少了工作面煤壁的大块煤片帮现象. 展开更多
关键词 压杆理论 大采高综采 煤壁片帮 数值模拟
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大采高综采煤壁片帮冒顶机理与控制技术 被引量：174
3
作者 宁宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期50-52,共3页
通过三维数值模拟分析认为,大采高综采工作面加长、采高加大易于发生片帮,其机理:在采动应力作用下,煤壁先发生较小的挠曲变形,达到极值时,将在煤壁上部0.35倍采高处产生破裂,之后煤壁全部片落;防治片帮可采取特种支架与合理的回采工艺... 通过三维数值模拟分析认为,大采高综采工作面加长、采高加大易于发生片帮,其机理:在采动应力作用下,煤壁先发生较小的挠曲变形,达到极值时,将在煤壁上部0.35倍采高处产生破裂,之后煤壁全部片落;防治片帮可采取特种支架与合理的回采工艺.特种支架为提高支架工作阻力、缩小端面距、二级护帮机构.回采工艺:电液控制系统实现擦顶移架、及时移架,移架速度在8 s以内. 展开更多
关键词 大采高综采 片帮冒项 支承压力 端面距 二级护帮机构
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大采高综放开采几个理论问题的研究 被引量：162
4
作者 闫少宏 尹希文 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期481-484,共4页
提出大采高综放开采的概念,对大采高综放开采主要基础理论问题如:大采高综放开采工作面参数的确定、煤壁片帮冒顶机理与防治、提高工作面煤炭采出率、大断面高煤帮巷道支护、围岩活动规律与特种综放支架研发进行了探讨,以期推动这一技... 提出大采高综放开采的概念,对大采高综放开采主要基础理论问题如:大采高综放开采工作面参数的确定、煤壁片帮冒顶机理与防治、提高工作面煤炭采出率、大断面高煤帮巷道支护、围岩活动规律与特种综放支架研发进行了探讨,以期推动这一技术的发展. 展开更多
关键词 大采高综放开采 片帮冒顶 特种综放支架 采出率
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大采高综采技术的关键问题与对策探讨 被引量：126
5
作者 袁永 屠世浩 +2 位作者 王瑛 马小涛 吴其 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第1期4-8,共5页
大采高综采是厚煤层高采出率开采技术的重要发展方向,在界定大采高综采概念、分析其工作面开采基本特征的基础上,系统总结了大采高综采技术发展历程与研究现状,指出大采高综采技术的发展呈现采高增大化、围岩控制复杂化的趋势,大采高综... 大采高综采是厚煤层高采出率开采技术的重要发展方向,在界定大采高综采概念、分析其工作面开采基本特征的基础上,系统总结了大采高综采技术发展历程与研究现状,指出大采高综采技术的发展呈现采高增大化、围岩控制复杂化的趋势,大采高综采采场覆岩运动特征、煤壁片帮控制机理、支架围岩耦合作用规律、端部围岩稳定性控制等是急需解决的关键技术问题。首次提出采动支承压力分布支护效应与煤壁片帮时效性的观点,采用系统动力学来研究大采高综采采场煤壁-顶板-底板三维空间运动与支架工作状态的关系,可解决大采高综采的关键技术问题。 展开更多
关键词 厚煤层 大采高综采 支架稳定性 煤壁片帮 系统动力学
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大采高工作面过断层构造煤壁片帮机理及控制 被引量：89
6
作者 王兆会 杨敬虎 孟浩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期42-49,共8页
高强度采动影响下,煤壁片帮问题在大采高工作面日趋突出,针对断层构造处高帮煤壁稳定性恶化且难以支护的问题,采用数值模拟、理论分析、室内及现场试验等综合研究方法,分析了断层构造处大采高工作面煤壁破坏机理、稳定性影响因素及控制... 高强度采动影响下,煤壁片帮问题在大采高工作面日趋突出,针对断层构造处高帮煤壁稳定性恶化且难以支护的问题,采用数值模拟、理论分析、室内及现场试验等综合研究方法,分析了断层构造处大采高工作面煤壁破坏机理、稳定性影响因素及控制措施。断层构造处工作面前方煤体塑性破坏区的扩大增加了揭露前煤体损伤程度,为片帮事故发生奠定了基础;建立高帮煤壁稳定性分析力学模型,分别得到剪切、拉裂型片帮发生判据;得到煤体破坏起裂角βsm,βtm(非恒值)确定公式及影响因素;煤体黏聚力、内摩擦角及采高对两种片帮形式的影响程度均为:黏聚力>采高>内摩擦角;断层构造处片帮事故发生频率、危害程度急剧增大原因为:采高过大、煤体物理力学性能降低、顶板载荷增大;最后以王庄8101工作面过F286断层为工程背景,提出了重型设备"低割煤高度、高初撑力、高护帮高度"结合煤壁注浆的综合过断层措施,有效改善了煤壁控制效果,提高了开机率。 展开更多
关键词 断层 煤壁片帮 大采高 煤体参数 注浆
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大采高煤壁片帮防治柔性加固机理与应用 被引量：82
7
作者 杨胜利 孔德中 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1361-1367,共7页
针对大采高工作面煤壁片帮严重影响生产的实际,提出了煤壁片帮防治柔性加固技术。分析了煤壁变形特征和柔性加固机理,设计了柔性材料拉拔实验和柔性材料加固煤样强度实验,研究了不同直径棕绳煤样的变形和强度特征;构建了"棕绳-浆液... 针对大采高工作面煤壁片帮严重影响生产的实际,提出了煤壁片帮防治柔性加固技术。分析了煤壁变形特征和柔性加固机理,设计了柔性材料拉拔实验和柔性材料加固煤样强度实验,研究了不同直径棕绳煤样的变形和强度特征;构建了"棕绳-浆液-煤体"的本构模型,揭示了棕绳与煤壁协调变形机理。研究发现:煤壁具有逐渐暴露、无支护、大变形的特征,柔性支护材料棕绳具有延伸性好、抗拉强度和抗剪强度较高等特点,棕绳能够适应煤壁的大变形特征;"棕绳+注浆"这种新的煤壁柔性加固技术可以实现全长锚固,破坏的煤体在棕绳拉力作用下不滑落,煤壁稳定性得到提高。煤壁柔性加固技术效果显著,成本大幅降低,为煤壁片帮防治提供了新思路。 展开更多
关键词 煤壁片帮 柔性加固技术 大采高煤壁 煤壁注浆
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极软厚煤层大采高台阶式综采端面煤岩稳定性控制研究 被引量：55
8
作者 刘长友 黄炳香 +2 位作者 常兴民 王君 魏民涛 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期734-739,共6页
基于对极软突出厚煤层大采高综采工作面端面煤岩稳定性的有效控制,提出了台阶式采煤工艺,采用台阶式割煤方式;用数值模拟分析了台阶式割煤的防片帮机理.现场实测分析了大采高开采工作面在采用台阶式回采工艺条件下端面煤岩的失稳特征.... 基于对极软突出厚煤层大采高综采工作面端面煤岩稳定性的有效控制,提出了台阶式采煤工艺,采用台阶式割煤方式;用数值模拟分析了台阶式割煤的防片帮机理.现场实测分析了大采高开采工作面在采用台阶式回采工艺条件下端面煤岩的失稳特征.研究表明:台阶式割煤工艺改善了煤壁区域的应力状态,减少了工作面煤壁片帮和端面冒顶的发生不同台阶高度比割煤所引起的围岩破坏程度不同,上下台阶高度比为1∶2时煤壁塑性破坏区最小;极软厚煤层大采高开采煤壁片帮主要以剪切滑移引起的三角斜面片帮为主,超高开采是端面顶板冒落的主因. 展开更多
关键词 极软厚煤层 大采高 台阶式割煤工艺 煤壁片帮
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液压支架护帮机构防片帮效果分析 被引量：55
9
作者 张银亮 刘俊峰 +1 位作者 庞义辉 刘成峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期691-695,共5页
为了研究液压支架不同护帮机构的防片帮效果,针对液压支架常用的4种护帮机构组合形式分别从机构的工作原理、受力特点等方面进行了详细的分析,并以ZY17000/32/70D大采高液压支架为例求出了各类护帮机构形式的最大承载能力,采用数值模拟... 为了研究液压支架不同护帮机构的防片帮效果,针对液压支架常用的4种护帮机构组合形式分别从机构的工作原理、受力特点等方面进行了详细的分析,并以ZY17000/32/70D大采高液压支架为例求出了各类护帮机构形式的最大承载能力,采用数值模拟的方法分别对4种护帮机构形式的防片帮能力进行了模拟分析。结果显示:护帮机构对超前支承应力的分布规律没有产生影响,但采用伸缩梁和护帮板分体结构可以有效延缓煤壁产生破坏的时间,防片帮效果最好,是大采高液压支架理想的防片帮机构形式。 展开更多
关键词 大采高液压支架 片帮 冒顶 伸缩梁 护帮板
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基于煤壁“拉裂-滑移”力学模型的支架护帮结构分析 被引量：41
10
作者 庞义辉 王国法 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1941-1950,共10页
针对坚硬厚煤层大采高综采工作面极易发生煤壁片帮的问题,以红柳林煤矿7.0 m大采高综采实践为基础,分析了煤壁片帮的应力路径效应,将硬煤煤壁片帮细分为拉裂破坏与滑移失稳两个阶段,建立了坚硬厚煤层煤壁片帮的拉裂-滑移力学模型,得出... 针对坚硬厚煤层大采高综采工作面极易发生煤壁片帮的问题,以红柳林煤矿7.0 m大采高综采实践为基础,分析了煤壁片帮的应力路径效应,将硬煤煤壁片帮细分为拉裂破坏与滑移失稳两个阶段,建立了坚硬厚煤层煤壁片帮的拉裂-滑移力学模型,得出了煤壁的拉裂破坏深度、宽度与煤体强度、开采高度的关系及液压支架应具有的"临界护帮力",分析对比了2种液压支架护帮装置的结构特点与力学特性。研究结果表明,煤体发生拉裂破坏只是煤壁片帮的必要非充分条件,煤壁最终是否发生片帮,还取决于拉裂破坏体在液压支架与矿山压力作用下是否发生滑移失稳。液压支架很难抑制煤壁发生拉裂破坏,但可以有效防止拉裂破坏体发生滑移失稳。液压支架护帮装置采用伸缩梁与护帮板分开结构设计,具有对煤壁的支护作用力大、结构强度与可靠性高等显著优点。 展开更多
关键词 坚硬厚煤层 大采高综采 煤壁片帮 拉裂-滑移力学模型 液压支架护帮机构
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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
11
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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大倾角大采高综采工作面煤壁非对称受载失稳特征 被引量：34
12
作者 罗生虎 伍永平 +2 位作者 刘孔智 解盘石 王红伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1829-1836,共8页
煤壁片帮是大倾角厚煤层综采亟待解决的关键问题之一,以2130煤矿25221大倾角大采高综采工作面为研究背景,采用理论分析、数值计算、物理相似材料模拟实验和现场监测相结合的综合研究方法,系统研究了大倾角大采高综采工作面煤壁的受载与... 煤壁片帮是大倾角厚煤层综采亟待解决的关键问题之一,以2130煤矿25221大倾角大采高综采工作面为研究背景,采用理论分析、数值计算、物理相似材料模拟实验和现场监测相结合的综合研究方法,系统研究了大倾角大采高综采工作面煤壁的受载与失稳特征。结果表明,在大倾角大采高煤层开采中,受采高增大影响,围岩运动的幅度和剧烈程度较一般采高大倾角煤层开采时明显增大,覆岩垮落充填的非均匀特征进一步增强,煤壁支承压力的非对称特性亦明显增大;采动过程中煤壁的力学性质逐步劣化,伴随着裂隙的扩展、演化和贯通,煤壁开裂并形成滑移体,当滑移体周围约束解除或支承压力增大时,滑移体沿滑移面滑移,形成煤壁片帮;在工作面倾向,中部区域是煤壁片帮的高发区域,上部次之,下部最少,与煤壁的非对称受载特征相吻合;在垂直煤层方向,煤壁变形亦非对称,煤壁位移量中上部大于下部,靠近顶板区域易发生煤壁片帮;在煤壁重力倾向分量影响下,煤壁片帮易向倾向上部煤体蔓延。基于上述分析,并结合2130煤矿25221工作面的生产实际,提出了大倾角大采高综采工作面煤壁片帮防治措施。 展开更多
关键词 大倾角煤层 大采高开采 煤壁片帮
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大采高综放面煤壁片帮判定准则及安全评价系统研究 被引量：33
13
作者 殷帅峰 何富连 程根银 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期800-807,共8页
针对大采高综放面煤壁片帮控制难题,建立不同片帮迹线煤壁失稳力学模型及含软弱夹矸煤壁片帮力学模型,运用C++语言研发了大采高综放面煤壁片帮安全评价系统,简化了煤壁片帮判定准则的计算过程.基于安全余量法,得出坚硬煤壁斜直线型片帮... 针对大采高综放面煤壁片帮控制难题,建立不同片帮迹线煤壁失稳力学模型及含软弱夹矸煤壁片帮力学模型,运用C++语言研发了大采高综放面煤壁片帮安全评价系统,简化了煤壁片帮判定准则的计算过程.基于安全余量法,得出坚硬煤壁斜直线型片帮力学条件判据;基于严格Janbu法,得出软弱煤壁片帮安全系数判别式;基于夹矸强度弱化理论,得出夹矸煤壁失稳判别准则.实践表明:大采高综放面煤壁片帮安全评价系统不仅能够预测单一片帮准则条件下煤壁是否发生片帮,而且能够判定兼容片帮准则条件下煤壁是否发生片帮,在同忻煤矿8107大采高综放面应用效果良好. 展开更多
关键词 大采高综放 煤壁片帮 判定准则 安全评价系统
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大倾角煤层长壁大采高开采煤壁片帮机理及防控技术 被引量：32
14
作者 解盘石 伍永平 《煤炭工程》 北大核心 2015年第1期74-77,共4页
为了解决大倾角厚煤层大采高工作面煤壁片帮难题,采用现场实测与理论分析的方法,分析了大倾角大采高煤壁片帮特征与机理。结果表明,大倾角大采高工作面煤壁片帮除具有一般倾角煤层频次高、范围大、分区域等特征外,还具有蔓延性与滑冒特... 为了解决大倾角厚煤层大采高工作面煤壁片帮难题,采用现场实测与理论分析的方法,分析了大倾角大采高煤壁片帮特征与机理。结果表明,大倾角大采高工作面煤壁片帮除具有一般倾角煤层频次高、范围大、分区域等特征外,还具有蔓延性与滑冒特点;从可控与不可控角度对影响片帮因素进行了分类,认为顶板压力、煤体自重及其物理力学性质等是导致片帮主要影响因素,并提出了"严控支架阻力、全方位弱化顶板、超前加固煤壁、降低伪斜角度、全时矿压监测"的煤壁片帮综合防控技术,有效地解决了大倾角大采高条件下工作面煤壁片帮问题。 展开更多
关键词 大倾角煤层 大采高开采 煤壁片帮 防控技术
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坚硬特厚煤层顶煤冒放结构及提高采出率技术 被引量：28
15
作者 庞义辉 王国法 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期817-824,共8页
针对西部埋深较浅、坚硬、特厚煤层顶煤冒放性差的问题,以金鸡滩煤矿2-2上坚硬特厚煤层赋存条件为基础,通过理论模型计算、数值模拟分析及设备结构优化设计等方法,分析了坚硬特厚煤层顶煤冒放结构及提高采出率技术。通过建立坚硬特厚顶... 针对西部埋深较浅、坚硬、特厚煤层顶煤冒放性差的问题,以金鸡滩煤矿2-2上坚硬特厚煤层赋存条件为基础,通过理论模型计算、数值模拟分析及设备结构优化设计等方法,分析了坚硬特厚煤层顶煤冒放结构及提高采出率技术。通过建立坚硬特厚顶煤的"悬臂梁"力学模型,计算分析了顶煤厚度与悬臂极限断裂长度的关系;首次定量分析了液压支架反复支撑对顶煤的损伤破坏效果,研究了液压支架主动支护作用力、反复支撑次数对顶煤破坏深度、破坏块度的影响;分析了大采高综放工作面煤壁片帮防治与提高顶煤冒放性的矛盾,通过优化液压支架架型结构参数解决了二者之间的矛盾;创新设计了强扰动三级高效放煤机构与综放工作面后部刮板输送机交叉侧卸布置方式,有效提高了大块顶煤的放出率与放出效率。 展开更多
关键词 坚硬特厚煤层 大采高综放 悬臂梁力学模型 顶煤冒放性 煤壁片帮
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大倾角孤岛综采面支架-围岩稳定性控制研究 被引量：26
16
作者 谢生荣 张广超 +3 位作者 张守宝 何富连 肖殿才 田春阳 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第3期343-347,354,共6页
针对1523大倾角工作面进入孤岛区后支架-围岩事故频发的开采难题,探析了支架-围岩事故频发原因,采用现场测试与回归计算分析方法研究冒漏片帮与支护参数的相关性关系,并提出了支架故障诊断、防倒防滑装置、稳定性控制指标和设备操作工... 针对1523大倾角工作面进入孤岛区后支架-围岩事故频发的开采难题,探析了支架-围岩事故频发原因,采用现场测试与回归计算分析方法研究冒漏片帮与支护参数的相关性关系,并提出了支架故障诊断、防倒防滑装置、稳定性控制指标和设备操作工艺等综合控制技术。结果表明:采用该技术后端面顶板冒高大于0.40 m的冒顶频率由76%减小到16%,端面煤体片深大于0.5 m的片帮频率由72%减小到23%,未发生恶性片帮冒顶与支架倒架现象,有效解决了大倾角孤岛面支架-围岩失稳的控制难题。 展开更多
关键词 大倾角孤岛面 片帮冒顶 故障诊断 支架-围岩关系
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综放仰斜开采煤壁稳定性及注浆加固技术 被引量：25
17
作者 杨胜利 孔德中 +1 位作者 杨敬虎 孟浩 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期827-833,839,共8页
探讨了厚煤层煤壁破坏的机理,结合瑞隆矿8101综放工作面煤壁的主要破坏形式,建立了综放仰采工作面煤壁破坏的力学模型,并对影响煤壁稳定性的因素进行了敏感性分析。研究结果表明:采高、埋深、仰采角度、煤体强度、支架支护强度等对煤壁... 探讨了厚煤层煤壁破坏的机理,结合瑞隆矿8101综放工作面煤壁的主要破坏形式,建立了综放仰采工作面煤壁破坏的力学模型,并对影响煤壁稳定性的因素进行了敏感性分析。研究结果表明:采高、埋深、仰采角度、煤体强度、支架支护强度等对煤壁稳定性影响较大,其中降低采高和提高支护强度、煤壁注浆加固是防治煤壁片帮的有效措施。采用UDEC数值模拟研究了注浆加固煤壁的合理注浆孔径,得出该矿开采条件下棕绳直径为15 mm时注浆效果最佳。 展开更多
关键词 综放开采 仰斜工作面 煤壁片帮 注浆加固技术
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寺河矿大采高工作面煤壁片帮机理及防治措施 被引量：24
18
作者 宋朝阳 《煤炭技术》 CAS 2007年第4期52-54,共3页
根据寺河矿大采高工作面煤壁片帮的实际情况,通过建立大采高片帮的力学模型,探讨了大采高片帮机理、影响因素及片帮的防治措施。
关键词 大采高 煤壁 片帮
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松软厚煤层大采高仰采工作面煤壁片帮机理研究 被引量：23
19
作者 付永刚 李英明 徐先胜 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第8期15-18,共4页
针对松软厚煤层仰采工作面煤壁易于片帮的问题,为揭示松软厚煤层大倾角仰采工作面煤壁片帮机理,并提出有效防止煤壁片帮方法,采用解析方法分析了松软厚煤层大倾角仰采工作面煤壁片帮力学机制,并通过数值模拟方法研究了仰采角度和采高对... 针对松软厚煤层仰采工作面煤壁易于片帮的问题,为揭示松软厚煤层大倾角仰采工作面煤壁片帮机理,并提出有效防止煤壁片帮方法,采用解析方法分析了松软厚煤层大倾角仰采工作面煤壁片帮力学机制,并通过数值模拟方法研究了仰采角度和采高对煤壁片帮的影响。研究结果表明:随着煤层仰采角度增大,煤壁发生剪切破坏进而导致片帮概率增大,在一定地质条件下,煤层倾角超过10°后片帮变得十分严重;在仰采角度一定的条件下,随着采高增加,片帮深度增加,但合理采高有一临界值,超过临界采高时,煤壁内部的破坏深度会随着采高的增加而急剧增大。 展开更多
关键词 松软厚煤层 大采高 仰斜开采 煤壁片帮 合理采高
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大采高综采采场支架-围岩稳定控制机理研究 被引量：23
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作者 袁永 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1955-1956,共2页
大采高综采技术是厚煤层安全高效高采出率开采的重要发展方向,随着采高向6.0～7.0 m发展,采场煤壁片帮、冒顶、压架、支架失稳发生率高,且控制困难,已成为制约该技术推广应用的瓶颈。针对上述难题及采场片帮、冒顶、压架和支架失稳间互... 大采高综采技术是厚煤层安全高效高采出率开采的重要发展方向,随着采高向6.0～7.0 m发展,采场煤壁片帮、冒顶、压架、支架失稳发生率高,且控制困难,已成为制约该技术推广应用的瓶颈。针对上述难题及采场片帮、冒顶、压架和支架失稳间互馈联动性强的特征,以6.0 m左右大采高综采采场为研究对象,采用理论分析、数值模拟、物理模拟、仿真试验及现场实测等手段,对大采高综采采场支架-围岩稳定控制机理进行了系统研究,得到了如下研究成果:(1)研究了大采高综采采场覆岩结构特征与支架合理承载。根据直接顶厚硬岩层对覆岩垮落具有重要影响的特点,提出了大采高综采采场直接顶关键层的概念与确定方法,分析了其对覆岩垮落特征和超前支承压力分布的影响规律;依据有无直接顶关键层对直接顶分类并计算支架工作阻力:Ⅰ类无直接顶关键层条件按4～8倍采高岩柱质量计算支架工作阻力,Ⅱ类有直接顶关键层条件支架工作阻力计算需考虑直接顶关键层厚度、强度与层位的影响。(2)研究了大采高综采支架的稳定控制机理。分析了基于失稳临界角的支架下滑、倾倒与尾部受扭的力学特征;采用敏感性分析方法对大采高综采采场支架稳定性进行控制,增强了支架稳定控制的针对性和有效性;提出了端部底煤留设的新方式,实现了端部底煤回收与提高端部倾斜支架组稳定性的统一。(3)研究了高帮煤壁片帮机理与防治技术。煤壁片帮是一个由微观裂隙发育到宏观"楔形"滑动体失稳的过程,采用损伤力学理论,通过建立煤壁损伤变量与裂隙发育程度的联系,揭示了煤壁片帮的微观机理;基于高帮煤壁片帮特征实测,建立煤壁"楔形"滑动体稳定性分析的三维力学模型,揭示了煤壁片帮的宏观机理,分析了影响其稳定性的主要因素,提出了高帮煤壁片帮防治技术。(4)将� 展开更多
关键词 大采高综采 直接顶关键层 煤壁片帮 支架稳定性 系统动力学
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