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急倾斜煤岩互层巷道非对称变形特征及跨界锚注差异化支护技术 被引量：10
1
作者 董太华 谢正正 +3 位作者 张农 刘华君 王金 康虹 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第4期113-120,共8页
为解决急倾斜煤层巷道非对称大变形控制难题,以赵家坝矿急倾斜煤岩互层巷道为工程背景,采用现场观测、理论分析及数值模拟等研究方法,探讨了急倾斜煤层巷道非对称变形机制,基于跨界支护原理提出了跨界锚注差异化支护技术。研究表明:急... 为解决急倾斜煤层巷道非对称大变形控制难题,以赵家坝矿急倾斜煤岩互层巷道为工程背景,采用现场观测、理论分析及数值模拟等研究方法,探讨了急倾斜煤层巷道非对称变形机制,基于跨界支护原理提出了跨界锚注差异化支护技术。研究表明:急倾斜煤岩层赋存导致巷道围岩应力分布非对称,引起弧形顶侧煤岩剪切滑移变形,而直斜顶侧变形相对较小;以不同锚固长度、不同锚注方式建立两侧差异化跨界支护形式,构建围岩等效厚层锚固承载结构,模拟显示围岩应力得到优化,巷道变形显著降低,弧形顶下沉量降低39.0%,该侧巷帮收敛量降低41.6%;经现场验证,弧形顶最大裂隙深度由3.88 m普遍降至1.50 m以内,降低61.3%,直斜顶裂隙发育深度降低47.6%,围岩控制效果显著提升。 展开更多
关键词 急倾斜煤层 煤岩互层 非对称变形 差异化支护 跨界 锚注
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大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响 被引量：17
2
作者 解盘石 张颖异 +3 位作者 张艳丽 陈建杰 张晓波 段建杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期344-356,共13页
为研究大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响,以新疆焦煤集团2130煤矿25213工作面为研究对象,采用物理相似模拟实验、Rhino+Kubrix+FLAC 3D相结合的数值模拟及现场实测的方法,深入分析了大倾角大采高工作面不同夹矸层数、厚... 为研究大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响,以新疆焦煤集团2130煤矿25213工作面为研究对象,采用物理相似模拟实验、Rhino+Kubrix+FLAC 3D相结合的数值模拟及现场实测的方法,深入分析了大倾角大采高工作面不同夹矸层数、厚度下煤矸互层顶板失稳规律与顶板-支架相互作用特征。结果表明,煤矸互层顶板破坏是由于倾斜中部、靠近支架的煤线先产生局部压剪破坏,随之向附近软煤夹层、夹矸扩展,导致顶板非均衡破坏,诱发架前冒顶、煤壁片帮等现象。大倾角大采高煤矸互层顶板工作面支架工作阻力、顶板最大主应力及顶板变形均呈明显的非对称性,且随着夹矸层数增加,支架上方煤矸顶板集中应力影响范围、围岩变形影响范围及塑性破坏范围均有所增大。煤矸互层顶板支架与围岩有顶板与支架正接触、破断顶板作用于支架掩护梁、架间相互作用等3种作用特征。较一般顶板的大倾角工作面,煤矸互层顶板对支架作用力明显减小,支架工作阻力整体呈倾斜中、下部大于上部的特征;支架非对称受载表现为前柱侧向载荷大于后柱,但随夹矸厚度的增加,顶梁受载程度趋于均布化。结合研究结果,提出了缩短空顶时间、分区域控制、超前预爆破及工作面实时矿压监测等一系列大倾角大采高煤矸互层顶板稳定性控制措施,其中,重点控制工作面倾斜中部煤矸互层顶板的稳定性,来保证工作面的安全高效生产。 展开更多
关键词 大倾角煤层 大采高 煤矸互层顶板 支架-围岩 非对称受载 顶板控制
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煤岩互层巷道模拟试验与控制对策 被引量：3
3
作者 种照辉 李亚楠 +2 位作者 王腾 李冬伟 杨吉平 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第5期555-560,共6页
为研究斜梯形和直墙半圆拱形巷道断面对煤岩互层巷道的适应性,得到巷道断面的支护参数的优化方案,进行了相似模拟试验和数值模拟试验研究,改进后的巷道断面和支护参数利用钻孔探测进行检验.结果表明:斜梯形巷道断面对于煤岩互层巷道适... 为研究斜梯形和直墙半圆拱形巷道断面对煤岩互层巷道的适应性,得到巷道断面的支护参数的优化方案,进行了相似模拟试验和数值模拟试验研究,改进后的巷道断面和支护参数利用钻孔探测进行检验.结果表明:斜梯形巷道断面对于煤岩互层巷道适应能力差,直墙半圆拱形巷道的水平应力和垂直应力同比斜梯形巷道小2倍以上,更适用于煤岩互层顶板;对直墙半圆拱形巷道进行了3种支护方案的模拟,确定最终的间排距为800 mm×800 mm;钻孔探测发现改进后的方案裂隙、破碎带大幅度减小. 展开更多
关键词 煤岩互层巷道 相似模拟 断面选择 数值计算 钻孔探测
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工作面煤岩互层复合顶板深浅孔注浆加固技术研究 被引量：15
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作者 郭相平 徐慧刚 付书俊 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第5期17-22,共6页
为了解决工作面煤岩互层复合顶板出现破碎松散、离层脱落、整体漏矸严重甚至大面积冒顶等难题,以新元煤矿9104工作面为工程背景,采用现场调研、理论分析及数值模拟方法,研究了工作面煤岩互层复合顶板失稳破坏机理,划分了长度分别为3、25... 为了解决工作面煤岩互层复合顶板出现破碎松散、离层脱落、整体漏矸严重甚至大面积冒顶等难题,以新元煤矿9104工作面为工程背景,采用现场调研、理论分析及数值模拟方法,研究了工作面煤岩互层复合顶板失稳破坏机理,划分了长度分别为3、25、23 m的基础治理区域、关键治理区域及重要治理区域,确定了工作面复合顶板分区、分重点加固的治理思路。基于此,提出了在回风巷进行"两深孔、一浅孔、两材料、三区域"的分区复合超前预注浆协同加固技术的方案,并依据现场工程实践、工程类比及理论计算公式确定了注浆材料及注浆关键参数。现场工程应用表明,该技术可有效解决工作面煤岩互层复合顶板破碎松软导致的大面积漏矸、冒顶及开采受阻等问题,确保工作面能以正常速度安全回采。 展开更多
关键词 煤岩互层 复合顶板 离层脱落 漏矸冒顶 分区注浆
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煤岩两用液动锤钻头的结构设计研究
5
作者 张俞 《煤矿机械》 2023年第8期114-116,共3页
为了提高煤矿井下穿层孔硬岩施工的效率,解决液动锤一趟钻实现煤岩互层钻孔的问题,设计了煤岩两用液动锤钻头,并分析了其工作原理。通过对钻头水力结构参数的计算和模拟分析,得出了可以通过调整切换阀的水力结构以及阀芯和阀座弹簧弹力... 为了提高煤矿井下穿层孔硬岩施工的效率,解决液动锤一趟钻实现煤岩互层钻孔的问题,设计了煤岩两用液动锤钻头,并分析了其工作原理。通过对钻头水力结构参数的计算和模拟分析,得出了可以通过调整切换阀的水力结构以及阀芯和阀座弹簧弹力匹配设计,实现对钻头功能切换所需的压力和钻头切削推力的精确控制,从而达到液动锤随钻切换冲击-切削模式的目的,实现不退钻完成煤岩互层的高效钻进。 展开更多
关键词 液动锤钻头 煤岩互层 冲击切削功能随钻切换
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