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题名区段大煤柱水力压裂切顶护巷技术研究
被引量：30
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作者
司瑞江
李飞鹏
赵璐璐
许利军
冯恒星
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机构
山西晋煤集团赵庄煤业有限责任公司
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期282-287,共6页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804209)
国家自然科学基金资助项目(51974326)。
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文摘
针对工作面回采过程中沿空留巷围岩应力高、蠕变变形大的难题,以赵庄矿井1309工作面为研究背景,用理论计算的方法开展了沿空留巷区域围岩结构力学分析,并提出了适用于该矿井的顶板双向水力压裂护巷工艺和效果检测方法。研究结果表明:13092巷道变形程度由煤体单轴抗压强度、煤层埋深、顶板岩梁强度共同决定,在以上因素的叠加作用下采空区侧向顶板挤压煤柱,煤柱塑性区范围扩大,侧向应力向煤柱深部转移,顶板断裂前煤柱内弹塑性过渡区域垂直应力达到最大值,受侧向应力峰值影响13092巷道发生强烈蠕变变形,巷道断面维护困难;通过在13091巷道布置双向水力压裂孔,提前弱化顶板,破坏其应力传递和能量积聚的条件,有效地进行了人为断裂线的预制,并改善断裂线在煤柱上方的倾向位置,减缓了煤柱受挤压程度;在巷道上方施工的水力压裂孔能够有效促使关键岩块B回转下沉,减小了1309工作面侧向悬顶的长度,垮落的关键岩块B能够较好地对高位岩层形成支承作用;在施工水力压裂孔后相应区域巷道变形量缩小40%,煤柱边界区域微震事件数和微震能量值均有大幅度减小,保证了沿空巷道在回采期间的围岩稳定性。该研究成果探索了顶板水力压裂护巷在晋煤矿区应用的可行性,并为类似矿井条件下开展压裂工艺提供了工程指导。
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关键词
切顶护巷
区段大煤柱
水力压裂
围岩应力
沿空留巷
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Keywords
roof cutting to protecting roadway
wide sublevel coal pillar
hydraulic fracturing
surrounding rock stress
gob side entry drived
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名松软围岩工作面留设的区段大煤柱合理尺寸研究
被引量：11
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作者
张文阳
孔宪法
康天合
赵国飞
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机构
太原理工大学采矿工艺研究所
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出处
《矿业研究与开发》
CAS
北大核心
2013年第5期14-17,112,共5页
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基金
山西省科技攻关(工业)项目(2011032101504)
国家自然科学基金项目(50974093
50474057)
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文摘
留设合理尺寸的区段大煤柱是确保松软围岩工作面安全高效回采的关键。利用影响煤柱稳定性的两个基本条件:宽度条件与强度条件,给出相应条件下区段煤柱合理尺寸的计算公式。根据汾西矿业集团贺西矿工程地质条件,通过建立FLAC3D数值模型,模拟分析不同宽度的区段煤柱围岩破坏特征和垂直应力分布特征,结果表明:留设的区段大煤柱不是越宽越好,当达到某一值后,即使加宽煤柱对围岩稳定性影响也不会增大。另外计算分析确定出该矿合理区段煤柱尺寸为26m。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。
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关键词
松软围岩
区段大煤柱
合理尺寸
数值模拟
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Keywords
Soft surrounding rock, Large coal pillar between panels, Reasonable size, Numerical simulation
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分类号
TD822.3
[矿业工程—煤矿开采]
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