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大采高沿空留巷围岩稳定性及形变规律分析
被引量：
25
1
作者
李春意
高永格
+2 位作者
陈洁
崔希民
柴华彬
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2021年第3期897-908,共12页
为了研究云驾岭矿深部大采高沿空留巷围岩稳定性及形变规律,采用理论分析、现场实测和实验室测试综合研究手段和方法,确定了试验工作面巷旁充填体支护阻力和留巷参数,构建了能够反映沿空巷道受初次采动围岩形变规律的回归函数模型,对比...
为了研究云驾岭矿深部大采高沿空留巷围岩稳定性及形变规律,采用理论分析、现场实测和实验室测试综合研究手段和方法,确定了试验工作面巷旁充填体支护阻力和留巷参数,构建了能够反映沿空巷道受初次采动围岩形变规律的回归函数模型,对比分析了一次和二次开采扰动下围岩的应力应变状态,探究了充填体上方顶板岩层的应力传递规律。结果表明,采用弹塑性力学模型得出的巷旁充填体的临界支护阻力和充填体宽度分别为4.1MN/m和2.47 m,经实验室测试和工业性试验,能够保持高水材料充填体的稳定。受初次采动影响,沿空巷道围岩位移量与工作面至测站点距离之间符合Slogistic增长函数模型,求解了巷道顶板、底板和下帮的最大变形量、变形量最大时工作面的位置以及达到最大变形时工作面推过观测站的时间。对于沿空巷道,工作面超前支承压力波及范围至工作面煤壁前方约34 m,留巷顶板3.8 m以浅的采动裂隙可能会导致顶锚杆锚固失稳甚至失效,充填体切顶阻力的“波动性”能够反映顶板岩层的分层垮落特征。
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关键词
沿空留巷
大采高
形变规律
高水材料
临界支护阻力
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职称材料
坚硬顶板上提工作面临界支护阻力计算与压架预防
被引量：
3
2
作者
李迎富
华心祝
+1 位作者
杨科
李志华
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第5期801-807,共7页
为了防止淮南潘一矿1602(3)坚硬顶板上提工作面再次发生压架事故,基于相似模拟实验结果,研究了工作面覆岩破断特征,建立了覆岩结构力学模型,推导出压架临界支护阻力计算式,确定了压架失稳判据,分析了影响压架临界支护阻力的因素。研究认...
为了防止淮南潘一矿1602(3)坚硬顶板上提工作面再次发生压架事故,基于相似模拟实验结果,研究了工作面覆岩破断特征,建立了覆岩结构力学模型,推导出压架临界支护阻力计算式,确定了压架失稳判据,分析了影响压架临界支护阻力的因素。研究认为:采取减小面长、降低采高、保持工作面直接顶完整性、防止采空区顶板悬顶、加固工作面煤壁、采前疏水降压等措施有利于坚硬顶板上提工作面支架的稳定。在此研究基础上,提出了"强制放顶、高档普采、合理的设备选型"等防压架对策,并成功地应用于1602(3)改造面,获得了良好的经济效益。
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关键词
上提工作面
坚硬顶板
压架临界支护阻力
压架失稳判据
防压架对策
原文传递
松散含水层下上提工作面压架因素敏感性分析与压架预防
被引量：
5
3
作者
李迎富
华心祝
+1 位作者
杨科
李志华
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期1425-1433,共9页
为了防止类似淮南顾北矿1202(3)上提工作面再次发生突水压架事故,根据上提工作面覆岩破断特征,建立了自然拱覆岩结构力学模型,推导出低冒拱和高冒拱的拱高计算式,研究了工作面顶板断裂位置对支架载荷的影响,分别计算出松散含水层在自然...
为了防止类似淮南顾北矿1202(3)上提工作面再次发生突水压架事故,根据上提工作面覆岩破断特征,建立了自然拱覆岩结构力学模型,推导出低冒拱和高冒拱的拱高计算式,研究了工作面顶板断裂位置对支架载荷的影响,分别计算出松散含水层在自然拱内、拱外两种条件下的覆岩载荷,确定了滑落失稳和挤压变形失稳的压架判据。研究表明,上提工作面受到松散含水层内水的影响时,易形成高冒拱结构,拱内松散层重度增加,铰接岩块之间的接触力减小,承载关键层受到松散含水层内的水压影响,造成支架上的载荷急剧增大,导致上提工作面易发生突水压架事故。然而影响工作面突水压架既有地质因素,又有开采技术因素,盲目地增加支架工作阻力未必能降低工作面压架风险,支护成本必然急剧增加。基于此,定义了无量纲的压架敏感度指标,分析了压架因素的敏感性,并针对压架敏感性较高的因素,提出了"适当控制采高,开切眼顶板强制放顶,防止直接顶悬顶,采前疏水降压,加固工作面煤壁,提高支架支撑力,合理的设备选型,保证合理的工作面推进速度"等防压架对策,为类似条件下上提工作面安全开采提供一些理论指导。
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关键词
上提工作面
自然拱结构
拱高
压架临界支护阻力
压架敏感度
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职称材料
淮南矿区上提工作面覆岩结构分类与压架临界支护阻力计算
被引量：
1
4
作者
李迎富
李志华
+1 位作者
华心祝
杨科
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第4期603-609,共7页
为了防止淮南矿区上提工作面压架突水,根据冒落带顶板岩层综合强度及裂隙带是否存在坚硬岩层,将上提工作面覆岩结构分为Ⅰ,Ⅱ, Ⅲ,Ⅳ 4种类型,建立了不同覆岩结构类型的力学模型,推导出工作面压架临界支护阻力计算式,确定了上提工作面...
为了防止淮南矿区上提工作面压架突水,根据冒落带顶板岩层综合强度及裂隙带是否存在坚硬岩层,将上提工作面覆岩结构分为Ⅰ,Ⅱ, Ⅲ,Ⅳ 4种类型,建立了不同覆岩结构类型的力学模型,推导出工作面压架临界支护阻力计算式,确定了上提工作面压架失稳判据,并分析了影响压架临界支护阻力的因素。研究认为:采取减少面长、降低采高、保持工作面直接顶完整性、防止采空区顶板悬顶、加固工作面煤壁、采前疏水降压等措施将有利于上提工作面支架的稳定。
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关键词
上提工作面
顶板岩层综合强度
覆岩结构分类
压架临界支护阻力
压架失稳判据
原文传递
题名
大采高沿空留巷围岩稳定性及形变规律分析
被引量：
25
1
作者
李春意
高永格
陈洁
崔希民
柴华彬
机构
河南理工大学测绘与国土信息工程学院
河北工程大学教务处
河南理工大学研究生院
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
出处
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2021年第3期897-908,共12页
基金
国家自然科学基金(41671507,41101520,51474217,U1810203)
河南省留学人员科研择优资助项目(202008)
河南省青年骨干教师项目(2019GGJS059)。
文摘
为了研究云驾岭矿深部大采高沿空留巷围岩稳定性及形变规律,采用理论分析、现场实测和实验室测试综合研究手段和方法,确定了试验工作面巷旁充填体支护阻力和留巷参数,构建了能够反映沿空巷道受初次采动围岩形变规律的回归函数模型,对比分析了一次和二次开采扰动下围岩的应力应变状态,探究了充填体上方顶板岩层的应力传递规律。结果表明,采用弹塑性力学模型得出的巷旁充填体的临界支护阻力和充填体宽度分别为4.1MN/m和2.47 m,经实验室测试和工业性试验,能够保持高水材料充填体的稳定。受初次采动影响,沿空巷道围岩位移量与工作面至测站点距离之间符合Slogistic增长函数模型,求解了巷道顶板、底板和下帮的最大变形量、变形量最大时工作面的位置以及达到最大变形时工作面推过观测站的时间。对于沿空巷道,工作面超前支承压力波及范围至工作面煤壁前方约34 m,留巷顶板3.8 m以浅的采动裂隙可能会导致顶锚杆锚固失稳甚至失效,充填体切顶阻力的“波动性”能够反映顶板岩层的分层垮落特征。
关键词
沿空留巷
大采高
形变规律
高水材料
临界支护阻力
Keywords
gob-side
entry
retaining
mega-height
coal
seam
extracted
deformation
evolution
high-water
quicksetting
materials
critical
supporting
resistance
分类号
TD325.4 [矿业工程—矿井建设]
下载PDF
职称材料
题名
坚硬顶板上提工作面临界支护阻力计算与压架预防
被引量：
3
2
作者
李迎富
华心祝
杨科
李志华
机构
安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第5期801-807,共7页
基金
中国博士后基金项目(2013M541813)
高等学校博士学科点专项科研基金项目(20133415120002)
淮南市科技计划项目(2013A4006)
文摘
为了防止淮南潘一矿1602(3)坚硬顶板上提工作面再次发生压架事故,基于相似模拟实验结果,研究了工作面覆岩破断特征,建立了覆岩结构力学模型,推导出压架临界支护阻力计算式,确定了压架失稳判据,分析了影响压架临界支护阻力的因素。研究认为:采取减小面长、降低采高、保持工作面直接顶完整性、防止采空区顶板悬顶、加固工作面煤壁、采前疏水降压等措施有利于坚硬顶板上提工作面支架的稳定。在此研究基础上,提出了"强制放顶、高档普采、合理的设备选型"等防压架对策,并成功地应用于1602(3)改造面,获得了良好的经济效益。
关键词
上提工作面
坚硬顶板
压架临界支护阻力
压架失稳判据
防压架对策
Keywords
working
face
of
improving
upper
limit
hard
roof
critical
support
resistance
instability
criterion
of
support
crushing
prevention
countermeasures
of
support
crushing
分类号
TD323 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
松散含水层下上提工作面压架因素敏感性分析与压架预防
被引量：
5
3
作者
李迎富
华心祝
杨科
李志华
机构
安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
安徽理工大学矿业工程博士后流动站
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期1425-1433,共9页
基金
中国博士后科学基金资助(No.2013M541813)
高等学校博士学科点专项科研基金资助(No.20133415120002)~~
文摘
为了防止类似淮南顾北矿1202(3)上提工作面再次发生突水压架事故,根据上提工作面覆岩破断特征,建立了自然拱覆岩结构力学模型,推导出低冒拱和高冒拱的拱高计算式,研究了工作面顶板断裂位置对支架载荷的影响,分别计算出松散含水层在自然拱内、拱外两种条件下的覆岩载荷,确定了滑落失稳和挤压变形失稳的压架判据。研究表明,上提工作面受到松散含水层内水的影响时,易形成高冒拱结构,拱内松散层重度增加,铰接岩块之间的接触力减小,承载关键层受到松散含水层内的水压影响,造成支架上的载荷急剧增大,导致上提工作面易发生突水压架事故。然而影响工作面突水压架既有地质因素,又有开采技术因素,盲目地增加支架工作阻力未必能降低工作面压架风险,支护成本必然急剧增加。基于此,定义了无量纲的压架敏感度指标,分析了压架因素的敏感性,并针对压架敏感性较高的因素,提出了"适当控制采高,开切眼顶板强制放顶,防止直接顶悬顶,采前疏水降压,加固工作面煤壁,提高支架支撑力,合理的设备选型,保证合理的工作面推进速度"等防压架对策,为类似条件下上提工作面安全开采提供一些理论指导。
关键词
上提工作面
自然拱结构
拱高
压架临界支护阻力
压架敏感度
Keywords
working
face
of
improving
upper
limit
natural
arch
structure
arch
rise
critical
support
resistance
of
support
crushing
sensitivity
of
support
crushing
分类号
TD322 [矿业工程—矿井建设]
下载PDF
职称材料
题名
淮南矿区上提工作面覆岩结构分类与压架临界支护阻力计算
被引量：
1
4
作者
李迎富
李志华
华心祝
杨科
机构
安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
安徽理工大学矿业工程博士后流动站
出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第4期603-609,共7页
基金
中国博士后基金项目(2013M541813)
高等学校博士学科点专项科研基金项目(20133415120002)
淮南市科技计划项目(2013A4006)
文摘
为了防止淮南矿区上提工作面压架突水,根据冒落带顶板岩层综合强度及裂隙带是否存在坚硬岩层,将上提工作面覆岩结构分为Ⅰ,Ⅱ, Ⅲ,Ⅳ 4种类型,建立了不同覆岩结构类型的力学模型,推导出工作面压架临界支护阻力计算式,确定了上提工作面压架失稳判据,并分析了影响压架临界支护阻力的因素。研究认为:采取减少面长、降低采高、保持工作面直接顶完整性、防止采空区顶板悬顶、加固工作面煤壁、采前疏水降压等措施将有利于上提工作面支架的稳定。
关键词
上提工作面
顶板岩层综合强度
覆岩结构分类
压架临界支护阻力
压架失稳判据
Keywords
the
working
face
of
improving
upper
limit
comprehensive
strength
of
roof
strata
classification
of
overlying
strata
structure
critical
support
resistance
of
support
crushing
instability
criterion
of
support
crushing
分类号
TU443 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大采高沿空留巷围岩稳定性及形变规律分析
李春意
高永格
陈洁
崔希民
柴华彬
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2021
25
下载PDF
职称材料
2
坚硬顶板上提工作面临界支护阻力计算与压架预防
李迎富
华心祝
杨科
李志华
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015
3
原文传递
3
松散含水层下上提工作面压架因素敏感性分析与压架预防
李迎富
华心祝
杨科
李志华
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
5
下载PDF
职称材料
4
淮南矿区上提工作面覆岩结构分类与压架临界支护阻力计算
李迎富
李志华
华心祝
杨科
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015
1
原文传递
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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