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我国煤炭开采与岩层控制技术发展40a及展望 被引量：316
1
作者 康红普 徐刚 +6 位作者 王彪谋 吴拥政 姜鹏飞 潘俊锋 任怀伟 张玉军 庞义辉 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2019年第2期1-33,共33页
开采方法与装备及岩层控制技术是保证煤炭正常生产的核心技术。介绍了改革开放40 a来我国采煤方法与装备、岩层控制理论与技术、特殊采煤与矿区生态环境保护技术的发展历程。基于煤炭科学研究总院开采研究分院主持和参与的科研项目,总结... 开采方法与装备及岩层控制技术是保证煤炭正常生产的核心技术。介绍了改革开放40 a来我国采煤方法与装备、岩层控制理论与技术、特殊采煤与矿区生态环境保护技术的发展历程。基于煤炭科学研究总院开采研究分院主持和参与的科研项目,总结了40 a来煤炭开采与岩层控制技术取得的研究成果。包括薄及中厚煤层、厚煤层一次采全高综采技术与装备,厚及特厚煤层综采放顶煤开采技术与装备,及智能化开采技术与装备;采场覆岩运动与破断规律,岩层结构假说,液压支架与围压相互作用关系,及坚硬和破碎顶板控制技术;巷道锚杆支护理论与成套技术,破碎围岩注浆加固技术,及高应力、强采动巷道水力压裂卸压技术;冲击地压发生机理,冲击危险区域评价技术,冲击地压实时监测、预警及综合防治技术;开采沉陷理论,建(构)筑物下、近水体下、承压水上开采等特殊采煤技术,及矿区生态环境保护技术。40 a的研究与实践表明,我国煤矿已形成具有中国特色的煤炭开采与岩层控制成套技术体系,为煤矿安全、高效、绿色开采提供了可靠的技术保障。最后,提出了煤炭开采与岩层控制技术的发展方向与建议。 展开更多
关键词 煤矿 采煤方法 装备 岩层控制 冲击地压 特殊采煤
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煤矿冲击地压的微地震监测研究 被引量：259
2
作者 姜福兴 杨淑华 +3 位作者 成云海 张兴民 毛仲玉 徐方军 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1511-1516,共6页
为了研究煤矿冲击地压与岩层在三维空间破裂之间的关系,进而探索依据岩层破裂规律预测和预报冲击地压的可能性,文中采用自行研制的防爆型微地震定位监测(MS)系统,基于定位原理,监测了山东华丰煤矿冲击地压煤层(四层煤)及其解放层(六层煤... 为了研究煤矿冲击地压与岩层在三维空间破裂之间的关系,进而探索依据岩层破裂规律预测和预报冲击地压的可能性,文中采用自行研制的防爆型微地震定位监测(MS)系统,基于定位原理,监测了山东华丰煤矿冲击地压煤层(四层煤)及其解放层(六层煤)开采过程中的岩层破裂过程和二次应力场分布变化的过程,得到了如下结论:冲击地压的发生与岩层破裂密切相关,四层煤下顺槽处于六层煤顶板破裂区的外边缘时,正处于高应力区内,在此处掘进容易引发冲击地压,必须将六层煤下顺槽位置向实体煤侧移动20 m以上,或将四层煤下顺槽位置内移20 m以上,才能消除四层煤的冲击地压;六层煤和四层煤开采时,工作面前方断层活化的距离分别为250 m和350 m左右,根据这一距离,及时对断层带进行卸压处理,可以消除由断层带引发的冲击地压;监测显示了工作面周围岩层的三维破裂形态和范围,为矿井确定防水煤柱的高度提供了可靠的依据;监测证明了厚层砾岩的破裂、断层活化、采场附近关键层的破裂是引起冲击地压的主要原因,证明了所研制的硬件和定位软件具有较高的精度和实用性,可以在煤矿和边坡、隧道等领域应用. 展开更多
关键词 微地震监测 煤矿 冲击地压 岩层运动 定位
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深部冲击地压巷道锚杆支护作用研究与实践 被引量：177
3
作者 康红普 吴拥政 +1 位作者 何杰 付玉凯 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2225-2233,共9页
以义马常村煤矿深部冲击地压巷道为工程背景,介绍了深部冲击地压巷道围岩地质力学参数分布特征,分析了冲击地压巷道围岩变形与破坏特征及主要影响因素,揭示出锚杆支护对冲击地压巷道变形的本质作用是保持围岩完整性,在围岩中形成支护应... 以义马常村煤矿深部冲击地压巷道为工程背景,介绍了深部冲击地压巷道围岩地质力学参数分布特征,分析了冲击地压巷道围岩变形与破坏特征及主要影响因素,揭示出锚杆支护对冲击地压巷道变形的本质作用是保持围岩完整性,在围岩中形成支护应力场,降低应力集中系数,改善巷道围岩应力分布,充分发挥围岩的抗冲击能力。提出冲击地压巷道支护形式选择原则,介绍了高冲击韧性锚杆支护材料力学性能及锚杆支护参数设计方法。针对常村煤矿21220下巷条件,提出以全长预应力锚固、高强度、高冲击韧性锚杆与锚索支护为主,以金属支架为辅的复合支护方式,并进行了井下工业性试验。矿压监测数据表明,该种支护方式与围岩的整体抗冲击能力强,能够有效控制深部冲击地压巷道变形与破坏。在冲击能量影响下,锚杆、锚索受力特征明显不同于普通巷道,呈波浪状或锯齿状变化趋势。 展开更多
关键词 煤矿巷道 冲击地压 锚杆支护 支护作用 井下试验
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煤岩动力灾害电磁辐射监测仪及其应用 被引量：101
4
作者 王恩元 何学秋 +3 位作者 刘贞堂 窦林名 周世宁 聂百胜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期366-369,共4页
基于受载煤岩体的电磁辐射特性及规律,研制了具有电磁信号接收、数据处理、数据存储、通讯和灾害预报等功能的煤岩动力灾害电磁辐射监测仪,开发了基于Windows系统的具有数据通讯、参数设置、数据处理及分析和动态预报等功能的软件.该仪... 基于受载煤岩体的电磁辐射特性及规律,研制了具有电磁信号接收、数据处理、数据存储、通讯和灾害预报等功能的煤岩动力灾害电磁辐射监测仪,开发了基于Windows系统的具有数据通讯、参数设置、数据处理及分析和动态预报等功能的软件.该仪器在预测煤与瓦斯突出时,有突出危险煤层的电磁辐射水平远高于无突出危险煤层;在预测冲击地压时,矿压大的地方,电磁辐射较强,有冲击危险的区域,电磁辐射异常,表现为电磁辐射水平明显增强或变化剧烈.表明电磁辐射法预测煤与瓦斯突出和冲击地压等煤岩动力灾害危险性是可行的,研制的电磁辐射监测仪实现了非接触预测,省时省力,对生产影响较小,稳定性好,准确率较高. 展开更多
关键词 电磁辐射 监测仪 监测预报 煤与瓦斯突出 冲击地压
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煤矿采掘过程中煤岩体电磁辐射特征及应用 被引量：73
5
作者 王恩元 何学秋 +3 位作者 窦林名 周世宁 聂百胜 刘贞堂 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期216-221,共6页
运用研制的KBD5矿用本安型电磁辐射监测仪测试了煤矿采掘过程中工作面煤岩体的电磁辐射 ,分析了电磁信号与采掘工艺及煤岩动力灾害危险性等的关系 .研究表明 ,煤矿采掘过程伴随产生电磁辐射 ,电磁辐射是煤岩体受到采动影响后应力重新分... 运用研制的KBD5矿用本安型电磁辐射监测仪测试了煤矿采掘过程中工作面煤岩体的电磁辐射 ,分析了电磁信号与采掘工艺及煤岩动力灾害危险性等的关系 .研究表明 ,煤矿采掘过程伴随产生电磁辐射 ,电磁辐射是煤岩体受到采动影响后应力重新分布或变形破裂趋向新的平衡的结果 ;有煤与瓦斯突出和冲击地压危险时 ,有明显的电磁异常前兆 ;采取防治措施后 ,电磁辐射显著下降 .电磁辐射技术在煤矿可以用于预测煤与瓦斯突出、冲击地压等煤岩动力灾害 . 展开更多
关键词 煤矿采掘过程 电磁辐射异常 煤与瓦斯突出 冲击地压
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坚硬顶板下煤柱岩爆的尖点突变理论分析 被引量：60
6
作者 徐曾和 徐小荷 唐春安 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第5期485-491,共7页
用尖点突变模型对坚硬顶板下煤柱岩爆非稳定机制的讨论，给出了岩爆发生准则，岩爆时的顶板突跳和能量释放量，讨论了影响岩爆的因素及影响程度，并以此为基础讨论了岩爆发生的前兆规律与过程，提出了可监测的前兆信息．这种既研究准则... 用尖点突变模型对坚硬顶板下煤柱岩爆非稳定机制的讨论，给出了岩爆发生准则，岩爆时的顶板突跳和能量释放量，讨论了影响岩爆的因素及影响程度，并以此为基础讨论了岩爆发生的前兆规律与过程，提出了可监测的前兆信息．这种既研究准则、又研究前兆与过程的方法，是防治岩爆的更为实际和有效的途径。 展开更多
关键词 顶板 煤柱 岩爆 煤矿 尖点突变理论
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不规则煤柱作用下工作面开采的三维数值模拟 被引量：57
7
作者 郑百生 谢文兵 +1 位作者 窦林名 高明仕 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期137-140,共4页
通过对三河尖煤矿9202工作面实际开采情况的模拟,分析了近距离煤层或煤层群开采时,上部煤层开采后遗留的煤柱对下部煤层开采的影响.模拟显示下部煤层工作面推进到煤柱下方时形成的应力集中远大于工作面超前支承压力和煤柱引起的支承压... 通过对三河尖煤矿9202工作面实际开采情况的模拟,分析了近距离煤层或煤层群开采时,上部煤层开采后遗留的煤柱对下部煤层开采的影响.模拟显示下部煤层工作面推进到煤柱下方时形成的应力集中远大于工作面超前支承压力和煤柱引起的支承压力的简单叠加,形成的高应力区极易引发诸如冲击矿压的矿井灾害;指出在近距离煤层或煤层群开采时,要合理布置工作面的位置,根据上部煤层开采的时空关系来合理布置下部煤层工作面的回采巷道,并尽量避免在煤柱正下方采煤. 展开更多
关键词 近距离煤层或煤层群 应力集中 冲击矿压 三维数值模拟
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煤岩冲击破坏模型及声电前兆判据研究 被引量：51
8
作者 窦林名 何学秋 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期504-508,共5页
根据煤岩体变形破坏特征及其破坏过程中的声电效应规律分析,提出了煤岩冲击破坏的弹塑脆性模型,描述了煤岩材料受载变形的稳定破坏和冲击破坏、冲击矿压发生的突发性和延时性、变形破坏过程中的声发射和电磁辐射现象以及Kaiser效应,给... 根据煤岩体变形破坏特征及其破坏过程中的声电效应规律分析,提出了煤岩冲击破坏的弹塑脆性模型,描述了煤岩材料受载变形的稳定破坏和冲击破坏、冲击矿压发生的突发性和延时性、变形破坏过程中的声发射和电磁辐射现象以及Kaiser效应,给出了冲击矿压危险前兆预测的声电判据.结果表明,采用声电前兆判据,可对冲击矿压危险性进行判别和预测. 展开更多
关键词 煤岩 弹塑脆性模型 冲击矿压 声发射 电磁辐射
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冲击地压分类防治体系研究与应用 被引量：56
9
作者 翟明华 姜福兴 +3 位作者 齐庆新 郭信山 刘懿 朱斯陶 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3116-3124,共9页
针对煤矿冲击地压类型复杂、治理技术缺乏针对性等问题,提出了以"分类治理"为核心思想的冲击地压"分类-评价-解危-预警-检验-支护-管理""七模块"治理技术体系。通过对矿井采深、地层条件、煤层条件、构... 针对煤矿冲击地压类型复杂、治理技术缺乏针对性等问题,提出了以"分类治理"为核心思想的冲击地压"分类-评价-解危-预警-检验-支护-管理""七模块"治理技术体系。通过对矿井采深、地层条件、煤层条件、构造条件、开采方法和边界条件进行分析,提出了以8种不同的外部力源类型和10种典型巷道围岩结构形式两两组合的"深井冲击地压综合分类方法";在分类基础上对冲击地压的评价、解危、预警、检验、支护和管理技术进行了分析和优选。"七模块"冲击地压治理技术体系在山东能源集团新巨龙煤矿等矿井的成功应用,可为冲击地压矿井的安全开采提供借鉴。 展开更多
关键词 煤矿 七模块 冲击地压 防治体系
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深部煤巷帮部失稳诱冲机理及“卸-固”协同控制研究 被引量：49
10
作者 谭云亮 郭伟耀 +1 位作者 赵同彬 孟祥军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期66-81,共16页
采用室内试验、理论分析、数值模拟和工程实践相结合的综合研究方法,研究了“煤体”自身能量释放型和“煤体+顶底板”共同能量释放型两类煤巷帮部失稳诱冲机理,分析了深部煤巷帮部不同破坏类型的能量释放特征,揭示了深部煤巷帮部“卸-... 采用室内试验、理论分析、数值模拟和工程实践相结合的综合研究方法,研究了“煤体”自身能量释放型和“煤体+顶底板”共同能量释放型两类煤巷帮部失稳诱冲机理,分析了深部煤巷帮部不同破坏类型的能量释放特征,揭示了深部煤巷帮部“卸-固”协同控制机理,研发了深部煤巷帮部失稳“卸-固”协同控制技术。结果表明:①顶底板及煤体内积聚弹性变形能共同释放是导致深部煤巷帮部发生冲击破坏的基本力学机制;②深部煤巷帮部按破坏程度由弱到强依次为产生宏观裂缝、轻微帮鼓片帮、严重片帮和帮部整体抛出共4类破坏形态;③产生宏观裂缝和轻微帮鼓片帮破坏驱动能量主要来自煤体本身,而严重片帮和帮部整体抛出破坏驱动能量来自煤体和顶底板共同作用;④深部煤巷帮部冲击地压防控应从“卸”和“固”两方面入手,包括巷帮浅部破裂区煤体加固和巷帮深部完整区煤体及顶底板卸压,实现煤巷帮部冲击地压“卸-固”协同控制。如何提升巷道锚固支护系统与围岩结构耦合吸能水平,构建冲击地压灾害"卸-固"协同控制理论与技术体系,是深部开采冲击地压防治工程中需重点研究内容之一。 展开更多
关键词 深部开采 煤巷 冲击地压 能量释放 卸压 支护 协同控制
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组合煤岩冲击破坏电磁辐射规律研究 被引量：46
11
作者 窦林名 田京城 +4 位作者 陆菜平 吴兴荣 牟宗龙 张小涛 李志华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第19期3541-3544,共4页
大量理论研究和物理试验已经证实煤岩变形破裂过程中会产生宽频带的电磁辐射信号,因此研究坚硬顶板–煤体–底板所构成的组合煤岩变形破裂电磁辐射规律对于预测预报煤岩动力灾害具有重要的意义。采用MTS815伺服加载以及Disp–24声电测... 大量理论研究和物理试验已经证实煤岩变形破裂过程中会产生宽频带的电磁辐射信号,因此研究坚硬顶板–煤体–底板所构成的组合煤岩变形破裂电磁辐射规律对于预测预报煤岩动力灾害具有重要的意义。采用MTS815伺服加载以及Disp–24声电测试系统对组合煤岩变形破裂所产生的电磁辐射及声发射信号进行了测定,试验结果表明,试样在发生冲击破坏前,电磁辐射强度呈小幅度上升的波动趋势,且冲击破坏前兆会产生突变;而声发射信号计数率在试样冲击破坏时将急剧增加并达到最大值,随后产生突降。电磁辐射与声发射信号峰值位置出现的时间并不同步,电磁辐射信号的最大值出现在试样变形破坏的峰后阶段,而声发射信号的最大值位置则出现在试样的峰值强度处。电磁辐射信号出现峰值时声发射相对较弱,且声发射信号出现峰值时其电磁辐射强度也相对较弱。依此规律,可以对冲击矿压的危险性进行正确地评价和预测预报。 展开更多
关键词 采矿工程 组合煤岩 冲击破坏 电磁辐射 规律
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薄煤层动静组合诱发冲击地压的机制 被引量：45
12
作者 何江 窦林名 +2 位作者 蔡武 李振雷 丁言露 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2177-2182,共6页
理论分析了动静组合诱发冲击地压的应力条件和能量转化过程,揭示了动静组合诱发冲击地压机制,数值计算分析了工作面应力分布特征与煤厚之间的关系,采用微震监测数据分析了卸压爆破产生的应力波传播规律,并分析研究了薄煤层动静载特征及... 理论分析了动静组合诱发冲击地压的应力条件和能量转化过程,揭示了动静组合诱发冲击地压机制,数值计算分析了工作面应力分布特征与煤厚之间的关系,采用微震监测数据分析了卸压爆破产生的应力波传播规律,并分析研究了薄煤层动静载特征及诱发冲击地压过程。结果表明:薄煤层工作面应力集中程度较厚煤层高,峰值应力区距离煤壁较近,应力梯度较大;采动动载直接与高应力叠加,且开采导致的应力降以及单位体积煤体释放的弹性变形能远高于厚煤层,在动静组合作用下,薄煤层工作面易于达到动静组合诱发冲击地压的应力和能量条件,显著符合动静组合诱冲机制。最后基于动静载组合诱发薄煤层冲击地压的机制,探讨了薄煤层冲击地压防治原则和技术方法。 展开更多
关键词 薄煤层 冲击地压 动静组合 动载 静载
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孤岛工作面围岩整体失稳冲击危险性评估方法 被引量：43
13
作者 冯宇 姜福兴 李京达 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1001-1007,共7页
根据孤岛工作面采空区上覆岩层受采动影响的程度,将其顶板结构分为全悬顶结构、半悬顶结构和完全移动结构。通过理论分析3种顶板结构的应力传递机制,建立了孤岛工作面支承压力估算模型,提出了支承压力估算方法,并构建了存在基于弹性承... 根据孤岛工作面采空区上覆岩层受采动影响的程度,将其顶板结构分为全悬顶结构、半悬顶结构和完全移动结构。通过理论分析3种顶板结构的应力传递机制,建立了孤岛工作面支承压力估算模型,提出了支承压力估算方法,并构建了存在基于弹性承载区的孤岛工作面围岩整体失稳冲击危险性评估方法。采用本文提出的估算模型及评估方法,对"全悬顶-完全移动结构"和"全悬顶-全悬顶结构"孤岛工作面进行了冲击危险性判定,为矿山决策孤岛工作面能否安全开采提供了理论依据。 展开更多
关键词 孤岛工作面 冲击危险性 顶板结构 支承压力 弹性承载区
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厚硬岩层下孤岛工作面开采“T”型覆岩结构与动压演化特征 被引量：40
14
作者 曹安业 朱亮亮 +3 位作者 李付臣 窦林名 赵永亮 张贞良 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期328-335,共8页
为研究厚硬岩层下孤岛工作面开采对强矿震或冲击矿压的影响,理论分析鲍店矿103上05孤岛工作面厚硬覆岩空间结构及其破断运动对矿震活动的影响,并对孤岛面开采的冲击矿压危险性进行了动态评价。研究表明:103上05工作面在竖向剖面上为一... 为研究厚硬岩层下孤岛工作面开采对强矿震或冲击矿压的影响,理论分析鲍店矿103上05孤岛工作面厚硬覆岩空间结构及其破断运动对矿震活动的影响,并对孤岛面开采的冲击矿压危险性进行了动态评价。研究表明:103上05工作面在竖向剖面上为一非对称"T"型孤岛覆岩结构,其长臂侧易出现关键层大尺度破断运动,诱发强矿震与冲击矿压的危险性较高;在水平层面上亚关键层破断形成"O"型断裂结构,巨厚主关键层则以大尺度"OX"模式分层破断。各级关键层的逐级破断与运动是矿震活动的主要动力源。根据微震实测,矿震活动多集中在"T"型结构长臂侧,尤其是能量大于105J的强矿震主要出现在103上06采空区与103上05工作面巨厚主关键层中,并表现出很高的S,P波能量比。通过波速梯度异常区的动态反演,对"T"型孤岛面覆岩运动的动压危险性进行评价,效果良好。同时,分别进行煤层静载预卸压与低位顶板走向步距式超前预裂,降低了强矿震活动对煤体的冲击扰动效应。 展开更多
关键词 厚硬岩层 孤岛工作面 覆岩结构 矿震 冲击矿压 关键层
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深部矿井冲击-突出复合动力灾害的特点及防治技术 被引量：38
15
作者 袁瑞甫 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第8期6-10,共5页
针对深部开采矿井受冲击地压和煤与瓦斯突出复合动力灾害威胁的问题,通过平煤十矿典型冲击地压诱导煤与瓦斯突出动力灾害案例,分析了复合动力灾害发生的特点和条件,认为煤岩体性质及瓦斯条件、应力条件、开采扰动条件等是发生复合动力... 针对深部开采矿井受冲击地压和煤与瓦斯突出复合动力灾害威胁的问题,通过平煤十矿典型冲击地压诱导煤与瓦斯突出动力灾害案例,分析了复合动力灾害发生的特点和条件,认为煤岩体性质及瓦斯条件、应力条件、开采扰动条件等是发生复合动力灾害的必备要素。根据平顶山矿区现场试验结果,提出了预测复合动力灾害的3个敏感指标:钻屑量、钻孔瓦斯涌出初速度和瓦斯解吸量,给出了具体的测试和计算方法;并提出了治理复合动力灾害的区域和局部措施,主要包括开采保护层、瓦斯抽采、钻孔卸压等。 展开更多
关键词 深部矿井 冲击地压 煤与瓦斯突出 复合动力灾害
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电磁辐射技术在煤岩动力灾害监测预警中的应用 被引量：38
16
作者 王恩元 刘晓斐 +1 位作者 李忠辉 何学秋 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第5期642-645,共4页
为了有效准确预测煤岩动力灾害,基于煤岩电磁辐射产生机理、特征和规律的深入研究,提出了煤岩动力灾害电磁辐射监测及预警方法,研制了KBD5型和KBD7型电磁辐射监测仪,并将电磁辐射技术广泛应用于煤岩动力灾害监测及预报,包括煤与瓦斯突... 为了有效准确预测煤岩动力灾害,基于煤岩电磁辐射产生机理、特征和规律的深入研究,提出了煤岩动力灾害电磁辐射监测及预警方法,研制了KBD5型和KBD7型电磁辐射监测仪,并将电磁辐射技术广泛应用于煤岩动力灾害监测及预报,包括煤与瓦斯突出和冲击地压灾害的预测、采空区顶板稳定性监测、围岩应力分布及矿压观测、卸压带宽度确定等. 展开更多
关键词 煤岩体 动力灾害 电磁辐射 冲击地压 煤与瓦斯突出 顶板稳定性 监测 预警
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煤岩组合结构失稳滑动过程的实验研究 被引量：35
17
作者 姜耀东 王涛 +2 位作者 宋义敏 王欣 张伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期177-182,共6页
为了研究结构失稳型冲击地压机理,依据双面剪切实验模型设计了砂岩-煤组合试样在不同轴向荷载下的滑动摩擦实验,运用数字相机和声发射记录仪搭建了声光监测系统,克服以往煤岩摩擦实验不易进行位移观测的难题。实验研究了煤岩组合样本失... 为了研究结构失稳型冲击地压机理,依据双面剪切实验模型设计了砂岩-煤组合试样在不同轴向荷载下的滑动摩擦实验,运用数字相机和声发射记录仪搭建了声光监测系统,克服以往煤岩摩擦实验不易进行位移观测的难题。实验研究了煤岩组合样本失稳滑动的产生条件、特定条件下的滑动类型、位移演化规律以及滑动过程所伴随的声发射特征。实验发现:组合结构的滑动形式与轴向荷载具有相关性,轴向荷载越大,越易于出现失稳滑动;失稳滑动前无明显的位移征兆,失稳滑动后,滑动位移快速增长;产生滑动时的剪切应力峰值与轴向荷载呈正相关性,而失稳滑动产生的位移量与轴向荷载无相关性,本次实验一次失稳滑动产生的最大滑动位移为35.5μm,最小为5.6μm;试件滑动前有较为密集的声发射事件出现,稳定滑动后,声发射数降低。实验模拟了结构失稳型冲击地压的发生过程,并对于认识断层活化,以及煤体克服顶底板夹持作用突然滑出的物理过程具有重要意义。 展开更多
关键词 煤岩 结构失稳 声发射 冲击地压 数字散斑
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遗留煤柱诱发冲击地压机理及其防治技术研究 被引量：31
18
作者 杨伟利 姜福兴 +3 位作者 温经林 刘懿 魏全德 姚顺利 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2014年第6期876-880,887,共6页
以某矿5301工作面40 m宽遗留煤柱为背景,通过理论计算和数值模拟得到遗留煤柱的垂直应力分布特征,并基于此研究了诱发冲击地压的机理:遗留煤柱未受工作面回采影响之前,所受阻抗力大于冲击力,发生冲击地压的可能性较小;但在回采阶段,工... 以某矿5301工作面40 m宽遗留煤柱为背景,通过理论计算和数值模拟得到遗留煤柱的垂直应力分布特征,并基于此研究了诱发冲击地压的机理:遗留煤柱未受工作面回采影响之前,所受阻抗力大于冲击力,发生冲击地压的可能性较小;但在回采阶段,工作面超前支承压力和煤柱原有应力叠加,造成冲击力大于阻抗力,冲击危险性大大增强。据此划分危险区范围及危险程度,通过对危险区实施预卸压和解危措施,使得工作面安全通过遗留煤柱危险区。应力动态监测结果验证了分析结果的准确性。 展开更多
关键词 遗留煤柱 冲击地压 诱发机理 防治技术
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煤柱失稳破坏的变形场及能量演化试验研究 被引量：29
19
作者 宋义敏 杨小彬 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第6期822-827,共6页
利用煤试件单轴压缩加载试验,进行了煤柱失稳破坏的变形场及能量演化特征研究。结合数字散斑相关方法对煤柱试样变形破坏全过程的监测结果,分析了煤柱变形局部化产生、演化及煤柱失稳的各个阶段特征,进而分析计算得到煤柱失稳过程的能... 利用煤试件单轴压缩加载试验,进行了煤柱失稳破坏的变形场及能量演化特征研究。结合数字散斑相关方法对煤柱试样变形破坏全过程的监测结果,分析了煤柱变形局部化产生、演化及煤柱失稳的各个阶段特征,进而分析计算得到煤柱失稳过程的能量演化。研究结果认为:从变形场角度可将煤柱失稳机理分为煤柱内部裂隙失稳扩展和煤柱内部弱面失稳滑动2种类型。煤柱在受载过程中的能量释放和能量积聚规律与其最终的失稳模式相关,相对而言,煤柱内部弱面失稳滑动破坏的能量释放率较小,煤柱内部裂纹失稳扩展破坏的能量释放率较大。 展开更多
关键词 煤柱 变形局部化 能量演化 失稳 冲击地压
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平煤十矿地应力测量及其应用 被引量：29
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作者 蔡美峰 郭奇峰 +2 位作者 李远 杜振斐 刘金辉 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1399-1406,共8页
平煤十矿采用三维套孔应力解除地应力测量技术和具有温度补偿功能的空心包体应变计,完成了矿区6个水平、11个测点的现场地应力实测,最大测点深度达到1123 m.这是我国煤矿首次采用应力解除法进行系统的矿区地应力测量并且测量深度超1100... 平煤十矿采用三维套孔应力解除地应力测量技术和具有温度补偿功能的空心包体应变计,完成了矿区6个水平、11个测点的现场地应力实测,最大测点深度达到1123 m.这是我国煤矿首次采用应力解除法进行系统的矿区地应力测量并且测量深度超1100 m.通过测量获得了矿区11个测点的三维地应力状态,揭示了矿区地应力场的分布规律,建立了矿区地应力场模型.针对平煤十矿是我国典型的高瓦斯矿井、深部采矿存在引发煤(岩)爆和瓦斯爆炸的高危险性,本文提出:根据实测地应力数据,采用数值模拟技术,定量计算开挖扰动引起的开采煤层和围岩中能量聚集状况及其随采矿过程的变化规律,借助地震学的知识,根据能量聚集状态对未来开采可能引发煤(岩)爆的时间、地点和震级进行预测. 展开更多
关键词 煤矿 应力测量 应力分析 数学模型 岩爆 预测
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