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倾斜煤层底板破坏特征的微震监测 被引量:42
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作者 孙建 王连国 +2 位作者 唐芙蓉 沈义峰 龚世龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1589-1595,共7页
带压开采是承压水上采煤的主要方法,底板采动破坏深度的确定是实现带压开采的关键和前提。针对底板采动破坏深度现场测量方法的局限性,特别是倾斜煤层(煤层倾角在25°~45°之间)底板采动破坏深度的现场测量。以桃园煤矿1066工... 带压开采是承压水上采煤的主要方法,底板采动破坏深度的确定是实现带压开采的关键和前提。针对底板采动破坏深度现场测量方法的局限性,特别是倾斜煤层(煤层倾角在25°~45°之间)底板采动破坏深度的现场测量。以桃园煤矿1066工作面为例,利用高精度微震监测技术,对承压水上倾斜煤层底板的采动破坏特征进行了连续的、动态监测。监测结果表明:(1)工作面运输巷(下顺槽)附近的底板比工作面回风巷(上顺槽)附近的底板破坏深度更深,破坏范围更大;(2)倾斜煤层工作面底板破坏形态整体呈现为一个下大上小的非对称形态。根据微震监测结果,确定了1066工作面回风巷和运输巷附近底板的最大破坏深度,划分了倾斜煤层工作面底板突水危险区域。将微震监测的倾斜煤层底板破坏深度与经验公式计算的底板破坏深度进行了对比,指出了经验公式存在的不足。 展开更多
关键词 倾斜煤层 微震监测 破坏深度 底板突水
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倾斜煤层水力压裂起裂压力计算模型及判断准则 被引量:23
2
作者 程亮 卢义玉 +2 位作者 葛兆龙 丁红 钟定云 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期444-450,共7页
针对目前倾斜煤层起裂机制不明确,导致水力压裂时盲目升高压力或增大注水量来增加煤层透气性的问题,根据最大拉应力理论,分析真实环境下倾斜煤层压裂钻孔周围应力状态,建立压裂钻孔周围煤岩体起裂压力计算模型及判断准则,并在重庆松藻... 针对目前倾斜煤层起裂机制不明确,导致水力压裂时盲目升高压力或增大注水量来增加煤层透气性的问题,根据最大拉应力理论,分析真实环境下倾斜煤层压裂钻孔周围应力状态,建立压裂钻孔周围煤岩体起裂压力计算模型及判断准则,并在重庆松藻煤电公司同华煤矿进行了验证,结果表明,根据实测压裂区域地应力状态,起裂压力随煤层倾角增大而增大,钻孔起裂位置随煤层倾角增大逐渐向走向方向偏转;现场试验起裂压力与理论计算相符,随煤层倾角增大而增大,从而验证了计算模型的正确性。 展开更多
关键词 水力压裂 倾斜煤层 地应力:坐标转换 起裂压力
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深部倾斜煤层沿空掘巷围岩变形特征与控制技术研究 被引量:22
3
作者 陈新忠 王猛 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期485-490,共6页
通过对深部倾斜煤层沿空掘巷掘、采两阶段围岩应力场与位移场的分析,揭示了该类巷道围岩非对称大变形特征:窄煤柱帮与底板变形量远大于实煤体帮及顶板,巷道整体断面收敛率大。产生该变形破坏特征的原因:1)巷道埋深大,围岩处于较高的应... 通过对深部倾斜煤层沿空掘巷掘、采两阶段围岩应力场与位移场的分析,揭示了该类巷道围岩非对称大变形特征:窄煤柱帮与底板变形量远大于实煤体帮及顶板,巷道整体断面收敛率大。产生该变形破坏特征的原因:1)巷道埋深大,围岩处于较高的应力环境中;2)护巷煤柱宽度及支护阻力过小,使其过早进入残余承载阶段;3)无支护底板作为变形破坏能量主要释放通道,加剧了巷道顶帮围岩整体下沉。通过对不同宽度护巷煤柱方案的数值模拟,合理确定了试验巷道护巷煤柱宽度及试验巷道支护技术与参数。工程实践表明,采用新支护技术后,巷道窄煤柱与底板非对称变形大变形得到了有效控制,保持了巷道长期稳定。 展开更多
关键词 深部巷道 倾斜煤层 沿空掘巷 控制技术
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倾斜煤层底板采动应力分布规律及破坏特征 被引量:22
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作者 刘伟韬 穆殿瑞 +2 位作者 谢祥祥 张伟 原登亮 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期756-764,共9页
为探究倾斜煤层采动底板应力分布规律,根据弹性力学中的半元限体理论推导建立了沿煤层倾斜方向底板应力求解力学模型,计算了倾斜煤层采动底板内任一点处的水平应力、剪应力大小。基于FLAC^(3D)数值仿真软件对陈四楼煤矿21110工作面回采... 为探究倾斜煤层采动底板应力分布规律,根据弹性力学中的半元限体理论推导建立了沿煤层倾斜方向底板应力求解力学模型,计算了倾斜煤层采动底板内任一点处的水平应力、剪应力大小。基于FLAC^(3D)数值仿真软件对陈四楼煤矿21110工作面回采动过程中底板的应力变化规律和破坏特征进行了数值模拟。研究表明:1)当工作面推进90 m时,煤壁下方底板垂直应力开始大于水平应力,采空区煤层下方30 m范围内底板岩层中水平应力大于垂直应力,采空区煤层下方10 m范围内水平应力的减小幅度远小于垂直应力的减小幅度;2)当工作面推进至工作面"见方"(推进距离与工作面宽度相等)期时,煤壁后方10 m处采空区底板垂直应力开始大于水平应力,并且其减小幅度小于水平应力的减小幅度;3)采用钻孔双端封堵测漏装置对21110工作面进行现场实测,测得底板最大破坏深度为16.2 m,与理论计算、数值模拟所得结果基本吻合。 展开更多
关键词 倾斜煤层 底板采动 应力分布 破坏特征 现场实测
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东保卫矿倾斜煤层厚硬顶板沿空切顶成巷关键参数研究 被引量:18
5
作者 张国锋 刘寄婷 +1 位作者 常爱苹 张文龙 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2021年第6期111-116,共6页
倾斜煤层厚层坚硬顶板条件是东北地区煤矿开采面临的常见条件,以东保卫煤矿倾角25°、14 m厚砂岩顶板为研究对象,采用力学理论分析,推导出了倾斜煤层厚硬顶板切顶支护阻力参数计算公式;采用UDEC数值模拟发现,切顶高度增加可以在减... 倾斜煤层厚层坚硬顶板条件是东北地区煤矿开采面临的常见条件,以东保卫煤矿倾角25°、14 m厚砂岩顶板为研究对象,采用力学理论分析,推导出了倾斜煤层厚硬顶板切顶支护阻力参数计算公式;采用UDEC数值模拟发现,切顶高度增加可以在减小围岩变形量、减小煤帮峰值压力并促使应力峰值向煤壁深处转移等方面起到卸压作用;切缝角度增加,围岩变形呈先减小后增大、煤帮应力峰值大小以微弱变化向深部移动的规律;最后基于砌体块体稳定理论,得出切顶高度和角度的理论计算方法。将研究成果综合应用于工程中,确定了东保卫煤矿三采区-620左面工作面成巷切顶高度为7.4 m、切顶角度为20°、爆破参数装药结构为4+4+2、巷内支护阻力为2741 kN的参数设计值,以及分区支护范围数值,现场工业试验表明,留巷成型良好,可为同类条件切顶留巷设计及应用提供有益参考。 展开更多
关键词 沿空留巷 倾斜煤层 厚硬顶板 切顶卸压 关键参数
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倾斜煤层卸压瓦斯导流抽采技术研究与工程实践 被引量:18
6
作者 李树刚 徐培耘 +4 位作者 林海飞 赵鹏翔 肖鹏 丁洋 双海清 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1001-1008,共8页
为了研究倾斜煤层条件下,采动覆岩裂隙分布规律与卸压瓦斯抽采技术,采用理论分析和数值模拟的方法,对采场覆岩应力、位移以及裂隙分布情况进行了分析,并依据研究结果,对试验工作面高位导流钻孔布置参数进行了优化设计。结果表明:工作面... 为了研究倾斜煤层条件下,采动覆岩裂隙分布规律与卸压瓦斯抽采技术,采用理论分析和数值模拟的方法,对采场覆岩应力、位移以及裂隙分布情况进行了分析,并依据研究结果,对试验工作面高位导流钻孔布置参数进行了优化设计。结果表明:工作面上端头顶板卸压区域范围大于下端头区域,关键层的卸压段靠近工作面上部,覆岩垮落破断后,工作面上部垮落岩体位移明显大于下部;裂隙网络中,下部冒落岩体裂隙处于相对闭合状态,沿工作面向上,裂隙开度逐渐增大;卸压瓦斯运移通道在倾斜方向上具有不对称性;沿工作面回风巷侧冒落带轮廓线布置高位导流钻孔,并配合相邻钻场之间的有效搭接抽采可使抽采效果保持稳定;单一钻孔全生命周期可分为远距离、有效和近距离抽采3个阶段,随着钻孔层位的增加,抽采效果逐渐变优,远距离抽采阶段长度减小,有效抽采阶段长度增加。实践结果表明,瓦斯抽采效果良好,验证了依据此方法布置高位导流钻孔的合理性。 展开更多
关键词 倾斜煤层 导流抽采 裂隙演化 卸压瓦斯 高位钻孔
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腾达煤矿倾斜煤层覆岩运移规律及“上三带”高度的确定 被引量:15
7
作者 刘志高 张守宝 皇甫龙 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2022年第3期66-75,共10页
为研究综放开采条件下覆岩移动规律及“上三带”分布范围,以菏泽腾达煤矿1501工作面为研究背景,采用UDEC数值模拟和理论分析等方法分析了倾斜煤层工作面开采后上覆岩层移动变形规律。结果表明:理论计算得到1501工作面的垮落带高度范围为... 为研究综放开采条件下覆岩移动规律及“上三带”分布范围,以菏泽腾达煤矿1501工作面为研究背景,采用UDEC数值模拟和理论分析等方法分析了倾斜煤层工作面开采后上覆岩层移动变形规律。结果表明:理论计算得到1501工作面的垮落带高度范围为11.6~26.1 m,裂隙带高度范围为42.5~77.1 m。数值模拟结果表明,工作面回采完毕后采场上覆岩层经历了“平衡—破坏—再平衡”3个阶段,最终形成了稳定的垮落结构;工作面长度从75 m增加至155 m,应力集中程度和应力峰值逐渐增大,而覆岩位移逐渐呈现非对称分布形态,位移量也逐渐增加,依据模拟结果宏观描述了工作面覆岩“上三带”分布范围;通过对工作面上覆岩层设置11条覆岩下沉量监测线,确定了1501工作面“上三带”临界高度的位置,并在现场进行钻孔监测,验证了理论分析结果的合理性。 展开更多
关键词 采动覆岩 数值模拟 倾斜煤层 “上三带”高度
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采场底板倾斜隔水关键层的失稳力学判据 被引量:15
8
作者 孙建 王连国 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2276-2285,共10页
针对承压水上倾斜煤层底板岩层所受载荷的非对称特征,在考虑沿煤层倾斜方向存在一定水压梯度的情况下,依据隔水关键层理论,建立了线性增加水压力作用下的底板倾斜隔水关键层模型。采用弹性薄板理论,分析了倾斜隔水关键层的力学特性,揭... 针对承压水上倾斜煤层底板岩层所受载荷的非对称特征,在考虑沿煤层倾斜方向存在一定水压梯度的情况下,依据隔水关键层理论,建立了线性增加水压力作用下的底板倾斜隔水关键层模型。采用弹性薄板理论,分析了倾斜隔水关键层的力学特性,揭示了底板倾斜隔水关键层在其长边中点偏下的位置最容易出现拉伸屈服破坏。最后,采用Griffith和Mohr-Coulomb两种屈服准则,在判断出底板倾斜隔水关键层上最可能发生屈服破坏位置的基础上,推导了基于拉伸和剪切破坏机理的采场底板倾斜隔水关键层的失稳力学判据,并应用于现场倾斜煤层底板隔水关键层的稳定性分析。 展开更多
关键词 底板突水 倾斜煤层 隔水关键层 失稳判据
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含顺倾煤层软岩边坡滑动区稳定性分析与工程治理实践 被引量:15
9
作者 曹兰柱 王炎舜 +2 位作者 赵立春 王东 宋子岭 《矿业安全与环保》 北大核心 2018年第5期74-77,共4页
针对顺倾煤层软岩边坡滑动现状,结合GPS监测数据,研究了其滑动机理与工程治理措施。结果表明,软岩边坡滑动机理为滑体前缘剪出,滑体后缘产生张拉裂隙,中部主滑段切断岩层沿弱层产生切层—顺层滑动。运用SLOPE/W软件及监测数据进行了滑... 针对顺倾煤层软岩边坡滑动现状,结合GPS监测数据,研究了其滑动机理与工程治理措施。结果表明,软岩边坡滑动机理为滑体前缘剪出,滑体后缘产生张拉裂隙,中部主滑段切断岩层沿弱层产生切层—顺层滑动。运用SLOPE/W软件及监测数据进行了滑动区边坡工程治理前、后的稳定性评价,评价结果表明:治理前其滑动区边坡稳定系数为0.976、0.996,监测位移逐渐增大,说明其处于不稳定状态;实施工程治理措施后,达到了安全储备系数1.2的要求,监测位移趋于近水平,说明工程治理措施选择方法恰当,可为其他顺倾煤层软岩边坡滑动变形及治理措施选择提供指导。 展开更多
关键词 露天煤矿 顺倾煤层 软岩边坡 边坡稳定性 极限平衡与有限应力法 GPS监测
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大倾角厚煤层煤层气开采井型优化及布井方法 被引量:14
10
作者 王超文 彭小龙 +3 位作者 朱苏阳 孙晗森 张健 林亮 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期313-320,共8页
倾斜煤层与近水平煤层不同,不同倾斜部位煤层气井排采规律有明显差异。为了提高倾斜煤层煤层气采收率,考虑重力分异对倾斜煤层气开采的影响,对大倾角厚煤层的适用井型和布井方法进行优化研究。针对倾斜煤层不同构造位置的特点,结合气水... 倾斜煤层与近水平煤层不同,不同倾斜部位煤层气井排采规律有明显差异。为了提高倾斜煤层煤层气采收率,考虑重力分异对倾斜煤层气开采的影响,对大倾角厚煤层的适用井型和布井方法进行优化研究。针对倾斜煤层不同构造位置的特点,结合气水分布与煤层气井产能规律,优选出适合不同构造位置的井型与布井方法并通过数值模拟进行验证。结果表明:构造高部位应在煤层顶部布置水平井;构造翼部顺煤层布置水平井,且水平井的跟端或趾端位于煤层底部;构造低部位可采用直井或"T"型井。井网布置时应在构造高部位和低部位增加井网密度,构造翼部相应减少井网密度。背斜煤层布井时采用"伞状井网"布井方式,单斜煤层布井时应沿煤层等高线布井,且排距由顶部和底部向翼部逐渐增大。 展开更多
关键词 采矿工程 倾斜煤层 气水分异 煤层气 井型优选 布井方式 数值模拟
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倾斜煤层采空区自燃“三带”划分及防灭火措施 被引量:9
11
作者 刘德宝 韩颖 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第3期27-33,共7页
山西金晖瑞隆煤业有限公司主采的8+10号煤层具有自然发火危险性,为准确确定8115工作面自燃带位置,以便为采取防灭火措施提供靶位,以氧气体积分数作为划分指标,采用束管抽气法进行采空区自燃“三带”现场测定。构建采空区数值模型,采用FL... 山西金晖瑞隆煤业有限公司主采的8+10号煤层具有自然发火危险性,为准确确定8115工作面自燃带位置,以便为采取防灭火措施提供靶位,以氧气体积分数作为划分指标,采用束管抽气法进行采空区自燃“三带”现场测定。构建采空区数值模型,采用FLUENT软件进行解算,得出采空区氧气体积分数分布规律。基于此,对自燃“三带”进行划分,确定自燃带宽度,并提出防灭火对策。结果表明:8115工作面采空区散热带为0~51.2 m;自燃带为51.2~86.2 m;窒息带为86.2 m以里。建议采用埋管注氮或架间插管汽雾阻化防灭火措施,对采空区自燃带进行全方位防灭火控制。 展开更多
关键词 倾斜煤层 采空区 自燃“三带” 氧气体积分数 数值模拟
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保护层开采保护范围的确定及影响因素分析 被引量:12
12
作者 张磊 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第7期205-210,共6页
针对煤层下保护层开采保护范围划定及影响性问题,利用有限元分析软件ANSYS生死单元模拟保护层开采,探究随着保护煤层工作面的推进,被保护煤层垂直于煤层层理面的应力和变形规律;根据保护层开采应力卸压保护准则和煤层变形保护准则,确定... 针对煤层下保护层开采保护范围划定及影响性问题,利用有限元分析软件ANSYS生死单元模拟保护层开采,探究随着保护煤层工作面的推进,被保护煤层垂直于煤层层理面的应力和变形规律;根据保护层开采应力卸压保护准则和煤层变形保护准则,确定被保护层沿倾向和走向的保护范围,同时对保护层保护效果的影响性因素进行分析。通过对某煤矿保护层开采保护范围的分析结果发现,被保护煤层倾向上部卸压角为60.32°,倾向下部卸压角为43.86°。走向卸压角在倾向各个位置呈现非均匀分布,最大卸压位置为走向中部附近,最大卸压角为54.46°。分析保护层保护效果的影响性因素可知,当煤层倾角较小时,采动应力判别准则较应变准则所得的卸压保护角偏于保守,较为安全。 展开更多
关键词 倾斜煤层 保护层开采 保护准则 保护范围 卸压角
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突出煤层实现连续卸压的倾斜近距下保护层开采技术研究 被引量:12
13
作者 王志强 冯锐敏 +5 位作者 高运 李鹏飞 郭晓菲 陈超凡 王磊 赵景礼 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期3795-3803,共9页
研究基于突出煤层连续卸压的近距下保护层合理开采展开。为确定被保护层开采的可行性与卸压效果,首先进行相似模拟试验并提出基于关键层理论的采场"三带"划分方法,结合实践数据确定被保护层在"三带"中的层位及相应... 研究基于突出煤层连续卸压的近距下保护层合理开采展开。为确定被保护层开采的可行性与卸压效果,首先进行相似模拟试验并提出基于关键层理论的采场"三带"划分方法,结合实践数据确定被保护层在"三带"中的层位及相应的卸压效果,并对层间关键层以及保护层开采范围的影响进行分析。结合某矿开采煤2作为煤1保护层的工程实际,认为层间关键层在原设计工作面长度情况下会影响煤1沿倾向的卸压效果,提出在煤2中布置完全无煤柱搭接工作面,相应的裂隙带高度上升,相对降低煤1在裂隙带中的层位,卸压效果更充分,并且可以实现煤1沿倾向的连续以及反复卸压。最后,综合回采率和巷道工程量考虑,煤2采用无煤柱开采方案比原方案增加回采利润2.84亿元人民币;与5 m小煤柱沿空掘巷相比,减少岩巷工程费用计600万元人民币,增加回采利润1.4亿元人民币。因此,研究的结论具有一定技术与经济意义。 展开更多
关键词 采矿工程 倾斜煤层 近距离 保护层 卸压 突出煤层
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倾斜煤层条带煤柱留设宽度统一解 被引量:12
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作者 张常光 祁航 +1 位作者 赵均海 蔡明明 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期248-255,共8页
我国倾斜煤层可采储量占比较大,但至今鲜有针对倾斜煤层条带煤柱的计算方法。基于统一强度理论,考虑中间主应力、矸石支撑作用和煤层倾角的影响,建立倾斜煤层条带煤柱留设宽度的统一解,对其进行可比性分析与对比验证,探讨矸石的支撑作... 我国倾斜煤层可采储量占比较大,但至今鲜有针对倾斜煤层条带煤柱的计算方法。基于统一强度理论,考虑中间主应力、矸石支撑作用和煤层倾角的影响,建立倾斜煤层条带煤柱留设宽度的统一解,对其进行可比性分析与对比验证,探讨矸石的支撑作用和各参数的影响特性。研究结果表明:本文所得留设宽度统一解是一系列有序理论解答的集合,可退化为多种强度准则解答,并得到文献经验公式的验证,具有广泛的理论意义和工程应用前景;矸石支撑作用对浅埋煤层、煤层开采宽度较大时的影响较大,加以利用可提高煤层的采出率;留设宽度随煤层倾角的增加而减小,特别是煤层倾角大于10°时,当作水平煤层的设计将偏于保守;应合理考虑煤柱强度的中间主应力效应和煤层界面强度参数的变化。 展开更多
关键词 倾斜煤层 条带煤柱 统一强度理论 垮落矸石 留设宽度
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倾斜煤层窄长形露天矿横采内排分期境界优化 被引量:11
15
作者 白润才 白文政 +3 位作者 刘光伟 曹博 刘永鑫 刘鹏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2601-2608,共8页
为了使采用横采内排开采程序的倾斜煤层窄长形露天矿开采境界最优化,依据露天开采原理,提出一种分时期优化境界的方法。该方法依据剥离物流向流量的变化,将其矿山工程划分为3个时期,即:全部外排期、部分内排期、全部内排期;通过构建各... 为了使采用横采内排开采程序的倾斜煤层窄长形露天矿开采境界最优化,依据露天开采原理,提出一种分时期优化境界的方法。该方法依据剥离物流向流量的变化,将其矿山工程划分为3个时期,即:全部外排期、部分内排期、全部内排期;通过构建各时期剥、采、排工程位置模型,分析了开采过程中不同时期剥离物流向流量的变化对经济合理剥采比的影响,揭示了经济合理剥采比与内排工作线推进度的关系,构建了各煤、岩层边帮厚度拟合函数,阐释了采用循环判断方式确定剖面最优边帮位置的方法,给出了分期境界优化的原则、适用条件及优化模型。将此方法运用于神新能源黑山露天煤矿,结果表明:经济合理剥采比由8.06 m^3/t逐期增加至10.54 m^3/t,较原设计境界经济可采储量增加44.95 Mt,服务年限增加4.26 a,实现了露天开采经济效益最大化。 展开更多
关键词 窄长形露天矿 倾斜煤层 横采内排 经济合理剥采比 分期境界优化
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倾斜特厚煤层综放带压开采底板破坏特征研究 被引量:11
16
作者 陈继刚 熊祖强 +4 位作者 李卉 于洋 聂百胜 王世东 王晓蕾 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第A01期3018-3023,共6页
采动底板破坏特征,对于带压开采具有重要意义。以文明矿为试验矿井,采用分段注水装置、钻孔电视系统、地质雷达对大采深特厚倾斜煤层综放开采底板破坏深度进行探测,并对采动前后底板裂隙数量与钻孔深度、裂隙宽度与数量进行数字化分... 采动底板破坏特征,对于带压开采具有重要意义。以文明矿为试验矿井,采用分段注水装置、钻孔电视系统、地质雷达对大采深特厚倾斜煤层综放开采底板破坏深度进行探测,并对采动前后底板裂隙数量与钻孔深度、裂隙宽度与数量进行数字化分析,并就采动后底板应力变化和塑性区特征进行数值模拟试验,数据结果表明:文明矿大采深倾斜特厚煤层综放开采底板破坏深度为30.1m;采动前裂隙数量较小,而采动后裂隙数量呈上升~下降一不变的形态分布;采动前底板裂隙宽度以小于5mm为主,采动后裂隙宽度以16--20mm为主;工作面下方支承压力集中系数大于上方;底板垂直应力曲线在倾斜方向上呈“勺形”分布且卸压程度随着底板深度增加而逐渐降低并形成了较大的塑性破坏区。 展开更多
关键词 采矿工程 倾斜煤层 综放开采 地质雷达
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深部倾斜煤层动压巷道围岩控制技术研究 被引量:11
17
作者 李民族 赵利安 《煤炭工程》 北大核心 2021年第5期57-62,共6页
为了解决庞庞塔矿深部倾斜煤层工作面回采巷道受侧向工作面采空产生的高集中应力和动压影响造成的支护困难问题,采用了支护材料、方法和支护参数优化设计,以达到减小巷道整体表面变形,保障回采工作面安全、高效开采的目的。根据庞庞塔矿... 为了解决庞庞塔矿深部倾斜煤层工作面回采巷道受侧向工作面采空产生的高集中应力和动压影响造成的支护困难问题,采用了支护材料、方法和支护参数优化设计,以达到减小巷道整体表面变形,保障回采工作面安全、高效开采的目的。根据庞庞塔矿5-107工作面回采巷道实际条件,研发了尺寸为150×150×10mm的高强度方形带拱锚杆托板和尺寸为300×300×16mm的高强度方形带拱锚索托板,提出了及时高预紧力、强力锚杆锚索、强护表构件和强帮支护的耦合支护技术,对5-1071巷和5-1072巷进行了支护参数优化设计,巷道矿压监测数据的分析结果表明,优化设计后的巷道变形处于可控范围。 展开更多
关键词 倾斜煤层 回采巷道 围岩控制 支护参数 矿压监测
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基于隔水关键层理论的倾斜煤层底板突水危险区域分析 被引量:10
18
作者 孙建 王连国 鲁海峰 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期655-662,共8页
依据隔水关键层理论,在建立线性增加水压力作用下底板倾斜隔水关键层力学模型的基础上,分析了底板倾斜隔水关键层的挠度特性、应力分布及其破断失稳特征,确定了倾斜采场底板突水危险区域。结果表明:1)倾斜隔水关键层最大挠曲值随其倾角... 依据隔水关键层理论,在建立线性增加水压力作用下底板倾斜隔水关键层力学模型的基础上,分析了底板倾斜隔水关键层的挠度特性、应力分布及其破断失稳特征,确定了倾斜采场底板突水危险区域。结果表明:1)倾斜隔水关键层最大挠曲值随其倾角的增大而减小,且变化比较明显;最大挠曲点偏离工作面中部的位置随其倾角的变化并不敏感,但仍随倾角的增大而向下偏离工作面中部;2)倾斜隔水关键层率先在其长边中央偏下的位置出现拉伸破断,下部边界区域要先于上部边界区域出现拉伸破断,内部形成非对称"X"型破断裂缝;3)倾斜采场来压前采空区后方边缘(开切眼)的中下部区域,以及来压时工作面煤壁中下部区域是底板极易突水的危险区域;而采空区上下端头区域始终是底板极易突水的危险区域,且下端头突水可能性大于上端头。 展开更多
关键词 底板突水 倾斜煤层 隔水关键层 破断特征 危险区域
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近水平转倾斜煤层煤矿生产能力约束指标研究 被引量:10
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作者 赵红泽 张瑞新 +2 位作者 甄选 薛万海 闫宁 《金属矿山》 CAS 北大核心 2012年第9期16-20,共5页
针对安太堡露天煤矿过芦子沟背斜期间煤层由近水平转为倾斜煤层生产能力下降情况,分析了制约倾斜煤层采矿生产能力的主要因素,总结出水平推进度、延深度、掘沟速度的理论计算公式,并进行了实例分析和影响因子的敏感度分析。分析结果表明... 针对安太堡露天煤矿过芦子沟背斜期间煤层由近水平转为倾斜煤层生产能力下降情况,分析了制约倾斜煤层采矿生产能力的主要因素,总结出水平推进度、延深度、掘沟速度的理论计算公式,并进行了实例分析和影响因子的敏感度分析。分析结果表明:安太堡露天矿在现有设备能力下最大水平推进度为520 m,最大延深度为40 m,且通过增加工作帮坡角可提高延深度,增加生产能力。通过现场实际生产数据对理论计算公式进行了验证,为露天煤矿现场生产能力的确定提供了依据。 展开更多
关键词 露天煤矿 倾斜煤层 生产能力 推进度 延深度
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考虑采空区矸石非均匀充填影响的倾斜煤层沿空留巷稳定性分析 被引量:6
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作者 李季 李博 +5 位作者 张荣光 万龙文 汪胜 李国玉 彭博 沈蓥 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期30-41,共12页
倾斜煤层开采后,由于采空区顶板冒落矸石在重力作用下向下运动堆积充填采空区,使得倾斜煤层沿空留巷矿压显现规律与水平煤层不尽相同。为研究倾斜煤层采空区矸石非均匀充填对沿空留巷围岩稳定性的影响,以四川龙门峡南煤矿3131运输巷为... 倾斜煤层开采后,由于采空区顶板冒落矸石在重力作用下向下运动堆积充填采空区,使得倾斜煤层沿空留巷矿压显现规律与水平煤层不尽相同。为研究倾斜煤层采空区矸石非均匀充填对沿空留巷围岩稳定性的影响,以四川龙门峡南煤矿3131运输巷为工程背景,对采空区垮落矸石充填分区长度进行量化,并采用双屈服模型反演得到采空区矸石分区压实特性参数;并以此为基础建立数值计算模型,重点研究了倾斜煤层沿空留巷全服务周期内围岩应力场环境和塑性区分布形态的演化特征,以及承载状态下巷旁充填体的应力状态和支护性能。研究结果表明:3131工作面采空区的充填压实区、完全充填区以及部分充填区的倾向长度分别为57.20、72.18、10.62 m;对于考虑采空区分区压实特性的倾斜煤层沿空留巷而言,其工作面前方支承压力和采空区残余支承压力沿煤层倾向随深度增加而增大;相比于一次采动,二次采动时工作面前方支承压力峰值和影响范围明显增大,侧向支承压力集中程度也明显提高;留巷阶段采空区垮落带矸石对巷道顶板岩层具有一定的支撑作用,侧向支承压力有明显的应力集中;受重复采动影响,两帮塑性区破坏范围发生顺层扩展现象,且巷道顶板与采空区顶板的塑性区相贯通,巷道靠近高帮侧顶板和两帮围岩破碎较为严重,稳定性较差;矿方现用的巷旁充填体采空区侧承载应力明显大于巷道侧,且水平应力大于垂直应力,巷旁充填体能够满足强度要求,但抗倾覆性能较弱。在此基础之上,分析了现有支护条件下巷道围岩稳定性的控制效果,并针对性地提出了3131运输巷围岩补强支护方案。 展开更多
关键词 倾斜煤层 沿空留巷 采空区充填 巷旁充填体 围岩稳定性
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