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题名基于三场演化规律的浅埋近距煤层减损开采研究
被引量：9
- 1
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作者
黄庆享
曹健
高彬
李军
刘建浩
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机构
西安科技大学能源学院
陕煤集团神木张家峁矿业有限公司
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出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第6期1171-1179,共9页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51674190,52074211)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JLP-08)
西安科技大学优秀博士学位论文培育计划项目(PY18002)。
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文摘
为探索基于三场(应力场、位移场和裂隙场)演化机理的浅埋近距煤层减损开采方法,实现陕北侏罗纪煤田的安全绿色开采,以柠条塔煤矿北翼东区1-2与2-2煤层开采为背景,结合物理模拟、理论分析和工程实践的方法,揭示了浅埋近距煤层开采的三场演化机理,分析了区段煤柱错距对集中应力、覆岩与地表移动及裂缝发育的影响,得到了基于三场耦合控制的合理煤柱错距。研究表明,下煤层煤柱的布置,应同时避开上煤层煤柱集中应力影响区和采空区中部压实区。合理的区段煤柱错距可以减缓重复采动后地表的不均匀沉降程度,同时,能够减轻地裂缝的发育。避开集中应力、减缓地表不均匀沉降、减轻地裂缝发育的合理煤柱错距存在耦合交集,得到柠条塔煤矿1-2与2-2煤层开采的煤柱错距为40~50 m,研究可为浅埋近距煤层减损开采提供新方法。
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关键词
浅埋近距煤层
三场演化
煤柱错距
集中应力
地裂缝
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Keywords
shallow buried closely spaced multi-seam
three-field evolution
coal pillar staggered distance
concentrated stress
ground surface fractures
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分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
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题名浅埋近距煤层开采三场演化规律与合理煤柱错距研究
被引量：21
- 2
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作者
黄庆享
曹健
杜君武
李雄峰
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机构
西安科技大学能源学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期681-689,共9页
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基金
国家自然科学基金面上资助项目(51674190)
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文摘
为探索浅埋近距煤层开采基于三场(应力场、位移场和裂隙场)演化规律的合理煤柱错距,实现井下减压与地表减损开采,以陕北柠条塔煤矿北翼东区1^(-2)与2^(-2)煤层开采为背景,采用FLAC^(3D),UDEC数值计算、物理模拟及理论分析相结合的方法,揭示了近距煤层开采覆岩与地表应力场、位移场和裂隙场演化规律,掌握了不同区段煤柱错距对煤柱集中应力、覆岩与地表位移及裂隙演化的影响,提出了基于三场演化规律的区段煤柱错距确定方法。研究表明,近距煤层开采的裂缝集中发育和地层拉、压应力集中源于煤柱引起的非均匀沉降,上部单一煤层开采后,在底板形成煤柱高应力区、低应力区和采空区中部高应力区,为避开上、下煤柱垂直应力叠加,下煤层巷道应布置在低应力区范围内。近距煤层开采的地表拉应力场和位移场与煤柱错距存在密切联系,通过合理的煤柱错距布置,可以减缓地表下沉的"波状"幅度,减轻地表拉应力和水平变形。随两煤层煤柱错距增大,覆岩裂隙场由叠合逐渐分散,对应地裂缝逐渐减小,煤柱错距对其上部的覆岩裂隙与地裂缝起控制作用。建立了应力场-位移场-裂缝场耦合控制模型,提出了煤柱错距的计算方法,可实现减轻地应力集中和地裂缝发育的耦合控制。本研究得到实测验证,并在柠条塔煤矿后续开采布置中应用。
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关键词
浅埋近距煤层
三场演化规律
煤柱错距
集中应力
地裂缝
保水采煤
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Keywords
shallow buried closely spaced multi-seam
three field evolution
coal pillar staggered distance
concentrated stress
ground surface fracture
water-preserved coal mining
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分类号
TD823
[矿业工程—煤矿开采]
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题名煤矿井下钻孔一孔多用瓦斯抽采技术
被引量：8
- 3
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作者
宋金星
王正伟
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机构
河南理工大学能源科学与工程学院
中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心
鹤壁煤电股份有限责任公司六矿
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出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2016年第2期73-76,共4页
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基金
河南省科技攻关计划资助项目(112102310362)
河南省教委自然科学基金资助项目(12B440003)
河南省煤矿安全生产科技发展计划资助项目(HN15-57)
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文摘
基于采动过程中"三场"演化规律及采前、采中、采后瓦斯抽采思路,提出了煤矿井下钻孔一孔多用瓦斯抽采技术,即先后实现地质探孔、采前水力压裂抽采、采中卸压抽采、采后采空区抽采以及截流围岩和邻近层瓦斯等功能;进行了一孔多用现场瓦斯抽采试验,取得了良好的抽采效果。
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关键词
煤矿井下
一孔多用
瓦斯抽采
三场演化规律
适用性分析
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Keywords
underground coal mine
multi-application drilling
gas drainage
three-field evolution law
applicability analysis
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分类号
TD712.6
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名煤层水力压裂过程“三场”演化规律特征
被引量：3
- 4
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作者
许昭勇
宋大钊
邱黎明
王恩元
马亚飞
何俊江
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机构
中国矿业大学安全工程学院
煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室
永城煤电集团有限责任公司技术与信息中心
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2016年第3期39-43,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51304205)
教育部科学技术研究项目(113031A)
+1 种基金
中国博士后科学基金项目(2013M541982
2014T70678)
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文摘
根据固液耦合方程与Mohr-Coulomb准则,对煤层水力压裂过程进行了数值模拟,研究了煤层裂纹扩展过程中渗流场、应力场和裂隙场("三场")的演化过程,结果表明,水力压裂过程中"三场"连续动态变化,水压力是裂隙扩展的动力,裂隙的扩展引起裂隙损伤增加、渗流场以裂隙为中心逐渐扩大、应力场逐渐分化出高应力与低应力区域,最终在主裂隙的垂直方向上形成低应力-高渗透性区域,达到卸压增透效果。
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关键词
煤层
水力压裂
渗流场
应力场
裂隙场
“三场”演化
卸压增透
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Keywords
coal seam
hydraulic fracturing
seepage field
stress field
fracture field
three fieldsevolution
pressure relief and permeability improvement
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分类号
TD713.3
[矿业工程—矿井通风与安全]
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