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浅埋深蹬空底板煤柱群动态失稳机理及防治
被引量：
9
1
作者
冯国瑞
朱卫兵
+2 位作者
李竹
白锦文
罗泽强
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期200-209,共10页
针对山西元宝湾煤矿浅埋深上覆和下伏柱式采空区中部煤层的安全复采难题,综合采用理论分析、实验室实验、物理模拟、数值模拟和现场实测方法,探究了柱采区蹬空开采底板煤柱垂直荷载及内应力分布形态,并基于Mises等效应力探讨了柱采区蹬...
针对山西元宝湾煤矿浅埋深上覆和下伏柱式采空区中部煤层的安全复采难题,综合采用理论分析、实验室实验、物理模拟、数值模拟和现场实测方法,探究了柱采区蹬空开采底板煤柱垂直荷载及内应力分布形态,并基于Mises等效应力探讨了柱采区蹬空煤柱潜在破坏形式;揭示了柱采区蹬空开采底板关键柱破坏形式及破坏剥落体运动特征;阐明了底板煤柱破坏次序及柱群动态失稳演化规律。提出通过柱采区注浆充填强化底板煤柱承载能力的方法来进行中层遗煤资源的回收,并据此给出了确保元宝湾煤矿6107工作面中部遗煤蹬空安全复采的底板柱采区临界充填高度。结果表明:若底板9号煤层柱式采空区不充填,层间岩层的非均匀下沉将使柱采区煤柱产生偏心压缩,导致关键柱及其剥落体出现旋转下沉的现象;当柱采区关键柱破坏失稳后,覆岩载荷呈现出双向传递的特点,整个煤柱群表现为以关键柱为中心,双向多米诺骨牌式的链式失稳特征,而三维空间中则呈现出以关键柱为圆心的外向辐射波状失稳扩展特征,柱采区关键柱的破坏失稳将诱发底板煤柱群整体失稳,导致6107工作面蹬空开采区域采掘设备及工作人员、超前煤岩体大面积塌陷等动力灾害。数值模拟及物理相似模拟结果表明,确定6107工作面蹬空段安全复采的底板柱采区临界充填高度为6 m,即充填不接顶高度为2 m,这一结论亦得到了实测结果的证实。在此基础上,针对充填效果较差且充填高度未达6 m的局部区域,进一步提出了底板空洞二次充填和加固处理方法,确保了蹬空段中层遗煤资源的安全复采。
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关键词
浅埋深
近距离煤层
蹬空开采
煤柱群失稳
动压
灾害
充填
下载PDF
职称材料
近距离煤层房柱采空区下长壁开采动压灾害防治技术研究
被引量：
8
2
作者
庞立宁
汪月伟
+3 位作者
安帅
张喜
温新明
李国斌
《煤矿开采》
北大核心
2018年第6期89-93,共5页
针对近距离煤层房柱式采空区条件下长壁开采中容易发生顶板大面积突然垮落进而造成强动压灾害的问题,以元宝湾煤矿为研究现场,采用数值模拟手段分析了上覆4号煤房柱采空区突然大面积垮落的可能性,提出了以爆破联合分段定向水压致裂为主...
针对近距离煤层房柱式采空区条件下长壁开采中容易发生顶板大面积突然垮落进而造成强动压灾害的问题,以元宝湾煤矿为研究现场,采用数值模拟手段分析了上覆4号煤房柱采空区突然大面积垮落的可能性,提出了以爆破联合分段定向水压致裂为主要防治手段、以微震监测系统为主要监测手段的顶板动压灾害防治一体化技术,取得了良好的经济和社会效益,并为类似矿井的安全回采提供了实践参考。
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关键词
近距离煤层
房柱采空区下
强
动压
灾害
分段定向水压致裂
微震监测
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职称材料
题名
浅埋深蹬空底板煤柱群动态失稳机理及防治
被引量：
9
1
作者
冯国瑞
朱卫兵
李竹
白锦文
罗泽强
机构
太原理工大学矿业工程学院
山西省绿色采矿工程技术研究中心
中国矿业大学矿业工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期200-209,共10页
基金
国家杰出青年科学基金资助项目(51925402)
国家自然科学联合基金重点资助项目(U1710258)
国家自然科学基金面上资助项目(52074265)。
文摘
针对山西元宝湾煤矿浅埋深上覆和下伏柱式采空区中部煤层的安全复采难题,综合采用理论分析、实验室实验、物理模拟、数值模拟和现场实测方法,探究了柱采区蹬空开采底板煤柱垂直荷载及内应力分布形态,并基于Mises等效应力探讨了柱采区蹬空煤柱潜在破坏形式;揭示了柱采区蹬空开采底板关键柱破坏形式及破坏剥落体运动特征;阐明了底板煤柱破坏次序及柱群动态失稳演化规律。提出通过柱采区注浆充填强化底板煤柱承载能力的方法来进行中层遗煤资源的回收,并据此给出了确保元宝湾煤矿6107工作面中部遗煤蹬空安全复采的底板柱采区临界充填高度。结果表明:若底板9号煤层柱式采空区不充填,层间岩层的非均匀下沉将使柱采区煤柱产生偏心压缩,导致关键柱及其剥落体出现旋转下沉的现象;当柱采区关键柱破坏失稳后,覆岩载荷呈现出双向传递的特点,整个煤柱群表现为以关键柱为中心,双向多米诺骨牌式的链式失稳特征,而三维空间中则呈现出以关键柱为圆心的外向辐射波状失稳扩展特征,柱采区关键柱的破坏失稳将诱发底板煤柱群整体失稳,导致6107工作面蹬空开采区域采掘设备及工作人员、超前煤岩体大面积塌陷等动力灾害。数值模拟及物理相似模拟结果表明,确定6107工作面蹬空段安全复采的底板柱采区临界充填高度为6 m,即充填不接顶高度为2 m,这一结论亦得到了实测结果的证实。在此基础上,针对充填效果较差且充填高度未达6 m的局部区域,进一步提出了底板空洞二次充填和加固处理方法,确保了蹬空段中层遗煤资源的安全复采。
关键词
浅埋深
近距离煤层
蹬空开采
煤柱群失稳
动压
灾害
充填
Keywords
shallow buried depth
close-distance coal seam
mining above mined-out area
pillar group collapse
dynamic pressure disaster
backfilling
分类号
TD323 [矿业工程—矿井建设]
下载PDF
职称材料
题名
近距离煤层房柱采空区下长壁开采动压灾害防治技术研究
被引量：
8
2
作者
庞立宁
汪月伟
安帅
张喜
温新明
李国斌
机构
天地科技股份有限公司开采设计事业部
煤炭科学研究总院开采研究分院
中煤集团山西华昱能源有限公司
山西朔州山阴金海洋元宝湾煤业有限公司
出处
《煤矿开采》
北大核心
2018年第6期89-93,共5页
基金
国家自然科学基金面上项目:多因素耦合作用下厚煤层大采高综采面极限开采强度确定方法研究(51474128)
国家自然科学基金青年科学基金项目:基于浅埋深采场岩层破坏时间效应的顶板切落演化时空序列研究(51604152)
文摘
针对近距离煤层房柱式采空区条件下长壁开采中容易发生顶板大面积突然垮落进而造成强动压灾害的问题,以元宝湾煤矿为研究现场,采用数值模拟手段分析了上覆4号煤房柱采空区突然大面积垮落的可能性,提出了以爆破联合分段定向水压致裂为主要防治手段、以微震监测系统为主要监测手段的顶板动压灾害防治一体化技术,取得了良好的经济和社会效益,并为类似矿井的安全回采提供了实践参考。
关键词
近距离煤层
房柱采空区下
强
动压
灾害
分段定向水压致裂
微震监测
Keywords
close distance coal seams
under room and pillar goaf
strengthen dynamic pressure disaster
sectional directional hydraulic fracturing
micro seismic monitoring
分类号
TD324 [矿业工程—矿井建设]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
浅埋深蹬空底板煤柱群动态失稳机理及防治
冯国瑞
朱卫兵
李竹
白锦文
罗泽强
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
9
下载PDF
职称材料
2
近距离煤层房柱采空区下长壁开采动压灾害防治技术研究
庞立宁
汪月伟
安帅
张喜
温新明
李国斌
《煤矿开采》
北大核心
2018
8
下载PDF
职称材料
已选择
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