综放覆岩破断诱发冲击地压的防治方法与实践 被引量：44

1

作者 李振雷 何学秋 窦林名 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期162-171,共10页

综合采用调研、理论分析、工程实践等方法,研究了综放开采的覆岩运动特征、矿震扰动特征、冲击防治方法,推导了覆岩破断能量释放特征,给出了预裂断顶步距的确定依据.结果表明:综放开采的覆岩运动特征使其产生较分层开采更加强烈的矿震... 综合采用调研、理论分析、工程实践等方法,研究了综放开采的覆岩运动特征、矿震扰动特征、冲击防治方法,推导了覆岩破断能量释放特征,给出了预裂断顶步距的确定依据.结果表明:综放开采的覆岩运动特征使其产生较分层开采更加强烈的矿震动载扰动,是冲击地压的重要诱发因素之一,通过合理预裂断顶来弱化矿震扰动是有效的冲击地压防治方法.研究成果在现场得以应用,显著减少了高能量矿震,并避免了冲击的发生,效果良好. 展开更多

关键词 冲击地压 综放开采 覆岩破断 预裂断顶 断顶步距

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大同矿区双系煤层开采远近场协同控顶机理与技术 被引量：34

2

作者 于斌 杨敬轩 高瑞 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期486-493,共8页

大空间采场顶板结构复杂,采场矿压显现频次高、强度大,影响矿井安全生产.基于大同矿区双系煤层开采条件,在顶板结构分析基础上深化煤柱影响研究,建立多采空区顶板连拱结构模型,揭示大空间采场协同控顶机理.研究表明:矿区特厚煤层开采扰... 大空间采场顶板结构复杂,采场矿压显现频次高、强度大,影响矿井安全生产.基于大同矿区双系煤层开采条件,在顶板结构分析基础上深化煤柱影响研究,建立多采空区顶板连拱结构模型,揭示大空间采场协同控顶机理.研究表明:矿区特厚煤层开采扰动影响高度在150m左右,形成了具有"低位组合悬梁+中位砌体梁+高位大结构"特征的渐次演化顶板群组结构,且高位顶板失稳联动是采场强矿压发生的主控因素;侏罗系煤柱底板应力集中影响区深度约100m,采空区顶板连拱结构联合煤柱集中传载是诱发采场强矿压的强化条件;改变大空间采场覆岩结构是防治采场强矿压的关键,提出了远近场协同控制理念,实施了硬岩远场地面压裂和煤岩近场井下承压爆破预裂的协同控顶技术,取得了较好控制效果. 展开更多

关键词 大空间采场 覆岩结构 煤柱 地面压裂 顶板预裂 承压爆破

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倾斜薄煤层切顶巷预裂顶板防治冲击矿压技术研究 被引量：18

3

作者 何江 窦林名 +2 位作者 巩思园 毛卫民 王桂峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1347-1352,共6页

针对倾斜薄煤层坚硬顶板型冲击矿压灾害的预防及控制问题,提出了切顶巷预裂顶板防治冲击矿压技术。采用理论分析、相似模拟、微震监测等研究方法,分析研究了切顶巷预裂顶板防治冲击矿压机理、切顶巷控制顶板破断减弱煤层应力集中的效果... 针对倾斜薄煤层坚硬顶板型冲击矿压灾害的预防及控制问题,提出了切顶巷预裂顶板防治冲击矿压技术。采用理论分析、相似模拟、微震监测等研究方法,分析研究了切顶巷预裂顶板防治冲击矿压机理、切顶巷控制顶板破断减弱煤层应力集中的效果,并对切顶巷布置参数进行了优化。研究结果表明:切顶巷在坚硬顶板中形成了预裂弱化区域,工作面回采过程中,坚硬顶板因预裂弱化而破断步距减小,切顶巷控制了坚硬顶板的来压步距;同时减小了煤体应力集中,单个切顶巷区域,应力最大降幅可达29.4%,两个切顶巷协同作用时,应力最大降幅可达49.7%;同时在切顶巷预裂弱化作用下,矿震向工作面中下部转移,减弱了动载与工作面上部静载的叠加效应,有效降低了冲击危险。切顶巷间距应小于基本顶周期来压步距,按容许的来压步距在需要顶板预裂的区域进行成对布置,但其间距不宜小于10 m。 展开更多

关键词 切顶巷 顶板预裂 冲击矿压 相似模拟 防治技术

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预掘通道切顶卸压安全快速回撤技术及应用 被引量：15

4

作者 王新民 《煤炭工程》 北大核心 2020年第6期96-101,共6页

范家村煤矿2119综采工作面顶板破碎,严重影响工作面掘进回撤通道期间的支护质量和回采结束后支架的回撤速度。以2119综采工作面为工程背景,介绍了在破碎顶板条件下,采用恒阻让压锚索支护技术和顶板预裂技术,改善了支架回撤过程中预留回... 范家村煤矿2119综采工作面顶板破碎,严重影响工作面掘进回撤通道期间的支护质量和回采结束后支架的回撤速度。以2119综采工作面为工程背景,介绍了在破碎顶板条件下,采用恒阻让压锚索支护技术和顶板预裂技术,改善了支架回撤过程中预留回撤通道顶板的安全状况和工作条件,并确定了恒阻让压锚索支护长度11.3m,切顶高度为11m,切顶角度为20°,双向预裂切顶"3+3+2+2+2+1"式装药爆破;最后通过现场监测表明,回撤通道在工作面回撤过程中顶底板移近量为445mm,恒阻让压锚索应力值最终稳定在288kN,回撤通道变形较小,未出现压架事故,实现了综采工作面支架安全快速顺利回撤,为其他类似地质条件下预留回撤通道工作面支架安全快速回撤提供了一定的参考。 展开更多

关键词 预掘通道 破碎顶板 恒阻让压锚索 顶板预裂 安全快速回撤

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顶板预裂治理综放面初采期瓦斯的数值模拟研究 被引量：14

5

作者 吴仁伦 许家林 秦伟 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2011年第2期319-322,共4页

针对综放面顶板初次垮落步距增大,造成工作面初采期瓦斯超限的技术难题,本文提出了采用顶板预裂法治理综放面初采期瓦斯的技术方案,并利用流体力学计算软件Fluent对不同模拟方案下采空区和工作面瓦斯浓度分布进行了模拟试验,得出了不同... 针对综放面顶板初次垮落步距增大,造成工作面初采期瓦斯超限的技术难题,本文提出了采用顶板预裂法治理综放面初采期瓦斯的技术方案,并利用流体力学计算软件Fluent对不同模拟方案下采空区和工作面瓦斯浓度分布进行了模拟试验,得出了不同悬顶距条件下采空区瓦斯分布规律以及顶板预裂措施对初采期瓦斯的治理效果,研究结果表明,采用顶板预裂措施治理高瓦斯工作面初采期瓦斯超限问题是有效可行的,为现场试验提供了指导依据. 展开更多

关键词 顶板预裂 初采期 瓦斯超限 瓦斯治理 数值模拟

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顶板预裂沿空留巷的应用 被引量：5

6

作者 张开智 刘保成 吴业聃 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第1期116-119,共4页

为了解决坚硬顶板条件沿空留巷工作面顶板悬顶距大,悬顶时间长,围岩应力集中程度大,围岩不稳定的难题,基于定向爆破理论提出顶板预裂沿空留巷方式。该留巷方式采用岩石定向爆破原理控制留巷采空侧顶板的垮落,冒落的大块矸石经喷浆密闭... 为了解决坚硬顶板条件沿空留巷工作面顶板悬顶距大,悬顶时间长,围岩应力集中程度大,围岩不稳定的难题,基于定向爆破理论提出顶板预裂沿空留巷方式。该留巷方式采用岩石定向爆破原理控制留巷采空侧顶板的垮落,冒落的大块矸石经喷浆密闭后形成新巷帮,减少巷旁支护成本且明显减轻基本顶的来压强度。根据断裂力学理论推导出顶板预裂单孔装药量q及炮孔间距S计算公式,并将研究结果成功应用于工程实践中。 展开更多

关键词 沿空留巷 坚硬顶板 顶板预裂 预裂参数 定向爆破

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工作面顶板超前预裂应力阻隔护巷机理 被引量：2

7

作者 杨敬轩 张瑞 +2 位作者 卢硕 孙兴平 陈建本 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期264-276,共13页

为了改善顾桥煤矿大采深和工作面采动影响引起的煤岩高应力环境,保证工作面停采后系统巷道的安全留设,以矿井1311(1)工作面停采后的系统巷道保护为目标,采用理论分析和现场实践实测方法,探索工作面顶板超前预裂应力阻隔护巷机理.研究表... 为了改善顾桥煤矿大采深和工作面采动影响引起的煤岩高应力环境,保证工作面停采后系统巷道的安全留设,以矿井1311(1)工作面停采后的系统巷道保护为目标,采用理论分析和现场实践实测方法,探索工作面顶板超前预裂应力阻隔护巷机理.研究表明:覆岩悬板作用是停采工作面煤岩高应力显现的主要力源组成;通过建立停采工作面覆岩结构力学模型,采用等效应力指标较好地反映了煤层高应力承载特征,揭示了悬板作用下的覆岩应力传递机制,明确覆岩悬板是诱发煤岩高应力的敏感因素,煤层开采扰动范围内的悬板必须及时切断,阻断高应力传载路径;通过合理确定覆岩控制目标层高度,提出利用工作面顺槽联巷爆破切顶阻断高应力传递的卸压思路,给出了重型药柱深孔爆破工艺参数,顶板平面致裂及卸压效果显著. 展开更多

关键词 顶板预裂 切顶卸压 应力阻隔 爆破切顶 等效应力

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宽煤柱沿空巷道顶板侧向预裂防冲技术 被引量：5

8

作者 秦子晗 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第11期84-87,共4页

部分冲击地压矿井由于受水、火、瓦斯等灾害影响,均留设了较宽的区段煤柱,并由此带来冲击地压威胁。采用顶板侧向预裂能够有效降低煤柱内集中应力,保护沿空巷道的安全。以崔木煤矿留设的35 m区段煤柱为研究对象,分析了采空区侧向顶板悬... 部分冲击地压矿井由于受水、火、瓦斯等灾害影响,均留设了较宽的区段煤柱,并由此带来冲击地压威胁。采用顶板侧向预裂能够有效降低煤柱内集中应力,保护沿空巷道的安全。以崔木煤矿留设的35 m区段煤柱为研究对象,分析了采空区侧向顶板悬顶对煤柱应力分布的影响,并利用数值模拟和微震监测对不同顶板预裂位置的预裂效果进行了对比分析。研究表明:当预裂位置向采空区煤壁內错4~5 m时,沿空巷道围岩应力峰值最小,在该位置实施顶板预裂能够充分利用矿山压力,从而达到更好的预裂效果,该预裂方式在崔木矿22305工作面进行了试验,并在下区段22307工作面回采时进行了验证,顶板实施侧向预裂之后的冲击显现情况得到了显著降低。 展开更多

关键词 冲击地压 宽煤柱 顶板预裂 侧向应力峰值 微震监测

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坚硬顶板下综采工作面瓦斯治理技术研究 被引量：4

9

作者 宋朝春 《山东煤炭科技》 2015年第6期34-36,共3页

古书院矿15#综采工作面采用u型通风方式,回采过程中采空区积存的高浓度瓦斯在通风负压的作用下涌向工作面、上隅角和回风巷,仅靠通风稀释瓦斯已无法彻底解决上隅角瓦斯浓度超限问题,通过采用走向钻孔和临近层瓦斯抽采以及顶板预裂爆破... 古书院矿15#综采工作面采用u型通风方式,回采过程中采空区积存的高浓度瓦斯在通风负压的作用下涌向工作面、上隅角和回风巷,仅靠通风稀释瓦斯已无法彻底解决上隅角瓦斯浓度超限问题,通过采用走向钻孔和临近层瓦斯抽采以及顶板预裂爆破等瓦斯综合治理技术,较好解决了工作面上隅角瓦斯超限问题,实现了工作面的高产高效安全生产。 展开更多

关键词 上隅角 瓦斯抽放 顶板预裂

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综放工作面初采前顶板预裂应用研究 被引量：4

10

作者 郭高川 《煤炭与化工》 CAS 2013年第8期52-55,共4页

为了进一步完善和应用坚硬顶板问题的处理方法,结合郭庄煤矿1305工作面现场条件,采用深孔爆破方法对综放工作面进行初采前顶板预裂。通过对预裂爆破钻孔参数、布置及爆破工艺的优化设计来达到预期的爆破效果。窥视仪对钻孔爆破前后的窥... 为了进一步完善和应用坚硬顶板问题的处理方法,结合郭庄煤矿1305工作面现场条件,采用深孔爆破方法对综放工作面进行初采前顶板预裂。通过对预裂爆破钻孔参数、布置及爆破工艺的优化设计来达到预期的爆破效果。窥视仪对钻孔爆破前后的窥视结果显示:合理的钻孔参数和布置能很好的达到综放工作面初采前顶板预裂效果。初采前顶板预裂不仅很好的解决了坚硬顶板带来的矿压问题,同时还有效提高了顶煤回收率. 展开更多

关键词 顶板预裂 综放工作面 深孔爆破

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长壁放顶煤工作面沿空巷道的变形破坏机理

11

作者 王浩森 何满潮 +4 位作者 王炯 王瑞 明灿 朱道勇 马资敏 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第5期1542-1559,共18页

本文利用物理和数值模型研究了长壁放顶煤工作面沿空巷道的变形和破坏机理。物理模型实验表明,长壁放顶煤工作面沿空巷道的变形破坏过程可分为四个阶段:初始变形阶段Ⅰ(相邻工作面后方-47~45 m)、快速变形阶段Ⅱ(45~150 m)、变形稳定阶... 本文利用物理和数值模型研究了长壁放顶煤工作面沿空巷道的变形和破坏机理。物理模型实验表明,长壁放顶煤工作面沿空巷道的变形破坏过程可分为四个阶段:初始变形阶段Ⅰ(相邻工作面后方-47~45 m)、快速变形阶段Ⅱ(45~150 m)、变形稳定阶段Ⅲ(150~240 m)和压实稳定阶段IV(工作面后方240 m外)。值得注意的是,长壁放顶煤工作面沿空巷道围岩的大变形主要发生在快速变形阶段Ⅱ和变形稳定阶段Ⅲ。这主要是由沿空巷道上方的侧向悬臂梁结构旋转下沉过程中产生的应力集中造成的。因此,本文提出了一种创新方法,使用顶板预裂技术来优化巷道顶板结构,控制长壁放顶煤工作面沿空巷道围岩的大变形并自动留巷。数值模拟和现场应用表明,使用顶板预裂自动留巷技术后,长壁放顶煤工作面沿空巷道实体煤帮的支承压力、顶底板变形量和两帮变形量分别降低了6.49%、79.25%和60%。因此,顶板预裂自动留巷技术可以有效控制长壁放顶煤工作面沿空巷道的围岩大变形。本文所提出的长壁放顶煤工作面顶板预裂自动留巷技术可以为厚及特厚煤层综放工作面使用切顶卸压无煤柱自成巷技术提供参考。 展开更多

关键词 物理模型实验 变形机理 沿空巷道 顶板预裂

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冲击地压与矿井突水复合灾害一体化防控技术研究 被引量：3

12

作者 李红平 王琼 +3 位作者 贾兵兵 李根 秦洪岩 欧阳振华 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第3期182-186,共5页

针对冲击地压与矿井突水复合灾害的问题,以宽沟煤矿I010203工作面为工程背景,对其发生冲击地压和矿井突水灾害的危险性进行了评价,结果表明,I010203工作面具有中等冲击地压和矿井突水的危险。提出了一种顶板预裂爆破的冲击地压与突水复... 针对冲击地压与矿井突水复合灾害的问题,以宽沟煤矿I010203工作面为工程背景,对其发生冲击地压和矿井突水灾害的危险性进行了评价,结果表明,I010203工作面具有中等冲击地压和矿井突水的危险。提出了一种顶板预裂爆破的冲击地压与突水复合灾害一体化防控技术,工程实践表明,提出的防控措施有效可行,可有效降低矿井水害与冲击地压灾害发生的危险性。 展开更多

关键词 冲击地压 矿井突水 复合灾害 顶板预裂 一体化防控

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小孔径深浅孔爆破在大采高顶板预裂中的应用 被引量：3

13

作者 岳彪 严国超 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第7期163-165,共3页

为降低长平煤矿3#煤层4311大采高坚硬顶板工作面初次垮落来压时矿压显现程度,针对4311工作面实际情况,提出小孔径深浅孔综合爆破方式。研究结果表明,采用小孔径深浅孔综合爆破方式处理顶板后,顶板破碎程度较高,初次来压步由45 m左右减小... 为降低长平煤矿3#煤层4311大采高坚硬顶板工作面初次垮落来压时矿压显现程度,针对4311工作面实际情况,提出小孔径深浅孔综合爆破方式。研究结果表明,采用小孔径深浅孔综合爆破方式处理顶板后,顶板破碎程度较高,初次来压步由45 m左右减小到30 m左右,良好的爆破效果确保了长平煤矿厚煤层开采高效安全。 展开更多

关键词 大采高 综采工作面 坚硬顶板 顶板预裂 小孔径深浅孔爆破

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上覆遗留煤柱区冲击矿压治理实践 被引量：3

14

作者 孟建兵 山长昊 《煤炭工程》 北大核心 2017年第11期62-64,共3页

煤柱区是高应力集中区,易诱发冲击矿压显现。以三河尖煤矿92206工作面为例,通过理论和数值模拟研究了上覆遗留煤柱区应力分布特征,采用综合指数法分析了区域冲击危险性,并制定和采取了系统的冲击矿压防治技术措施。实践表明:由于上下煤... 煤柱区是高应力集中区,易诱发冲击矿压显现。以三河尖煤矿92206工作面为例,通过理论和数值模拟研究了上覆遗留煤柱区应力分布特征,采用综合指数法分析了区域冲击危险性,并制定和采取了系统的冲击矿压防治技术措施。实践表明:由于上下煤层工作面斜交,遗留煤柱区影响范围大,冲击危险高,采用煤体卸压和顶板预裂防治技术后,煤柱影响区矿震以低能级、多频次形式释放区域煤岩体积聚的弹性变形能,避免强矿震透发冲击矿压灾害显现。 展开更多

关键词 冲击矿压 煤柱 数值模拟 顶板预裂 钻孔卸压

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大采高坚硬顶板双向聚能爆破弱化试验研究 被引量：3

15

作者 吴红雷 《同煤科技》 2022年第2期21-24,共4页

本文为解决木瓜煤矿南区首采面10-202工作面顶板难以垮落的问题,利用FLAC3D软件建立坚硬顶板爆破三维数值计算模型,分析爆破切顶对悬顶的影响及断裂机理,在此基础上采用双向聚能爆破技术控制顶板。实践表明双向聚能在大采高坚硬顶板条件... 本文为解决木瓜煤矿南区首采面10-202工作面顶板难以垮落的问题,利用FLAC3D软件建立坚硬顶板爆破三维数值计算模型,分析爆破切顶对悬顶的影响及断裂机理,在此基础上采用双向聚能爆破技术控制顶板。实践表明双向聚能在大采高坚硬顶板条件下,可以定向预裂使初次来压步距缩短到35 m左右,保证了安全生产。 展开更多

关键词 双向聚能爆破 数值模拟 大采高 顶板预裂

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南阳坡矿8704综放工作面顶板密集孔预裂技术应用 被引量：1

16

作者 高如意 《现代矿业》 CAS 2022年第4期103-105,109,共4页

为防止工作面回采期间悬顶面积过大、垮落而造成安全事故,对南阳坡矿8#煤层8704工作面顶板进行预裂。结合矿井地质及经济情况,采用密集孔预裂处理。打入密集孔后形成一条弱化带,从整体上改变顶板的强度,使其更容易垮落。实践结果表明:... 为防止工作面回采期间悬顶面积过大、垮落而造成安全事故,对南阳坡矿8#煤层8704工作面顶板进行预裂。结合矿井地质及经济情况,采用密集孔预裂处理。打入密集孔后形成一条弱化带,从整体上改变顶板的强度,使其更容易垮落。实践结果表明:在回采过程中采取打预裂孔干预后,顶板垮落正常,悬顶面积减小,矿压显现不明显,极大提高了煤炭资源回收率。该方案为顶板安全管理提供了参考。 展开更多

关键词 悬顶 顶板垮落 密集孔 顶板预裂

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黄陵一号煤矿“110工法”开采技术研究与应用 被引量：2

17

作者 冒薛清 《能源与节能》 2022年第2期140-145,179,共7页

为进一步提高黄陵矿业集团有限责任公司一号煤矿生产效率,降低万吨掘进率,提高资源回收率,延长矿井服务年限,将1006工作面运输顺槽作为“110工法”试验巷道。对“110工法”所需的顶板预裂、支护参数、瓦斯防治等关键技术参数进行深入分... 为进一步提高黄陵矿业集团有限责任公司一号煤矿生产效率,降低万吨掘进率,提高资源回收率,延长矿井服务年限,将1006工作面运输顺槽作为“110工法”试验巷道。对“110工法”所需的顶板预裂、支护参数、瓦斯防治等关键技术参数进行深入分析,确定采用双向聚能爆破预裂技术对顶板进行爆破预裂切缝,并对支护参数进行了详细校核,采用本煤层预抽、尾巷泄压抽采及高位裂隙抽采的方法,综合治理瓦斯。实测结果表明,1006运输顺槽留巷段的顶底板移近量和两帮移近量均在安全范围内,“110工法”沿空留巷取得了较好的应用效果,为后续工作面无煤柱“110工法”的应用奠定了基础。 展开更多

关键词 无煤柱自成巷 110工法 顶板预裂 巷道支护

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综放工作面顶板预裂技术的研究与应用 被引量：2

18

作者 赵君成 张卫锋 孙朋 《山东煤炭科技》 2015年第4期3-4,共2页

为解决煤层坚硬顶板难以垮落的难题,该文结合某矿的实际情况,在2501工作面采用顶板预裂技术,对预裂爆破的钻孔布置、参数及爆破工艺进行分析,研究综放工作面的顶板预裂方案,实现顶板预裂,保证顶板顺利垮落。

关键词 初次垮落 顶板预裂 爆破弱化

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综放回采工作面临空掘巷围岩破坏规律及控制研究 被引量：2

19

作者 高璟盎 《煤炭工程》 北大核心 2022年第10期49-56,共8页

以晋能控股王家岭煤矿20104工作面为工程背景,通过现场矿压监测、精细化数值模拟、力学机理分析和现场工业性试验相结合的方法,对临空掘进的20102回风平巷进行了研究。结果表明:20102回风平巷围岩变形破坏过程可分为初期缓慢增长阶段、... 以晋能控股王家岭煤矿20104工作面为工程背景,通过现场矿压监测、精细化数值模拟、力学机理分析和现场工业性试验相结合的方法,对临空掘进的20102回风平巷进行了研究。结果表明:20102回风平巷围岩变形破坏过程可分为初期缓慢增长阶段、快速持续增长阶段和加速增长阶段三个阶段;精细化数值模拟关于巷道两帮煤体中的支承应力变化规律证实了现场矿压监测结果的准确性,同时还指出对顶板岩层预裂后能够显著降低临空巷道围岩两帮煤体中的支承应力,从而减少巷道围岩破坏程度和收敛量;现场对顶板岩层进行高压水力预裂后,围岩顶底板和两帮累计收敛量分别减少了506mm和326mm,围岩变形量得到了一定程度的控制。研究成果为具有类似工程地质条件下临空掘巷提供了指导和借鉴意义。 展开更多

关键词 采动影响 临空掘巷 矿压监测 顶板预裂 数值模拟

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综放工作面顶板预裂技术的研究与应用 被引量：2

20

作者 冯志华 《能源与节能》 2018年第7期114-115,共2页

结合云岗矿的实际情况,在8633工作面采用深孔爆破顶板预裂技术。对预裂爆破的炮眼布置参数和爆破工艺等进行了分析,以提高顶板的爆破效果,实现顶板预裂和顶板的顺利垮落,并提高顶煤回收率。

关键词 综放工作面 顶板预裂 爆破弱化

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