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切顶卸压自动成巷覆岩变形机理及控制对策研究 被引量：80
1
作者 马新根 何满潮 +3 位作者 李先章 王二雨 胡超文 高韧 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期474-483,共10页
切顶卸压自动成巷技术有增加煤炭采出率、减少巷道掘进量等优点,为促进该技术的推广、优化,针对切顶成巷覆岩变形机理及控制对策展开研究.对切顶成巷技术的工艺流程及工序时空关系进行总结,并按围岩结构将留巷顺槽分为煤体支撑区、动压... 切顶卸压自动成巷技术有增加煤炭采出率、减少巷道掘进量等优点,为促进该技术的推广、优化,针对切顶成巷覆岩变形机理及控制对策展开研究.对切顶成巷技术的工艺流程及工序时空关系进行总结,并按围岩结构将留巷顺槽分为煤体支撑区、动压承载区和成巷稳定区3区.针对不同分区分别建立对应的力学简化模型,对巷道顶板变形规律及巷内支护需求进行计算分析.以塔山煤矿8304工作面作为试验面进行切顶成巷试验,验证巷道支护设计效果.现场监测显示留巷于工作面架后230 m后进入成巷稳定区,留巷平均高度为2 796.6 mm,巷内支护有效,成巷效果良好. 展开更多
关键词 切顶卸压 自动成巷 中厚煤层 复合顶板 覆岩变形机理 控制对策
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中厚煤层复合顶板快速无煤柱自成巷适应性研究与应用 被引量：65
2
作者 何满潮 马新根 +2 位作者 牛福龙 王炯 刘雨兴 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2641-2654,共14页
为解决区段煤柱资源浪费、工作面生产接续紧张的问题,于塔山煤矿8304工作面引入快速无煤柱自成巷技术。首先,对切顶卸压无煤柱自成巷技术的工艺流程及工序时空关系进行总结,以此为基础将围岩结构分为煤体支撑区、动压承载区、成巷稳定... 为解决区段煤柱资源浪费、工作面生产接续紧张的问题,于塔山煤矿8304工作面引入快速无煤柱自成巷技术。首先,对切顶卸压无煤柱自成巷技术的工艺流程及工序时空关系进行总结,以此为基础将围岩结构分为煤体支撑区、动压承载区、成巷稳定区。随后,以该工作面中厚煤层复合顶板地质条件为基础,分别对顶板切缝、聚能爆破、恒阻锚索支护、挡矸支护、临时支护以及松动爆破六项关键技术相关参数进行设计。最后,通过数模模拟、现场监测对相关设计的技术效果进行分析、验证。现场留巷实践显示,最终留巷顶底移近量为261mm,两帮收缩量为390mm,有效断面尺寸为2839mm×4610mm,足以满足相邻工作面回采复用需求。 展开更多
关键词 采矿工程 切顶卸压 自动成巷 中厚煤层 复合顶板 松动爆破 适应性研究
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切顶卸压沿空留巷围岩结构特征及锚索强化支护技术 被引量：60
3
作者 王方田 尚俊剑 +1 位作者 赵宾 曹庆华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2296-2305,共10页
为解决沿空留巷工作面超前段围岩变形严重及支护困难问题,以车集煤矿2901工作面运输巷为工程实例,采用理论分析、数值模拟及现场实测等手段,探究采用锚索强化技术实现切顶卸压沿空留巷工作面超前段围岩稳定性控制。构建未切顶卸压与切... 为解决沿空留巷工作面超前段围岩变形严重及支护困难问题,以车集煤矿2901工作面运输巷为工程实例,采用理论分析、数值模拟及现场实测等手段,探究采用锚索强化技术实现切顶卸压沿空留巷工作面超前段围岩稳定性控制。构建未切顶卸压与切顶卸压沿空留巷顶板力学结构模型,推导2种留巷方式顶板支护强度方程及顶板下沉量方程。研究表明:相比未切顶,切顶卸压沿空留巷顶板下沉量减少了46.4%,支护强度降低了40.4%,切顶卸压可有效控制沿空留巷顶板围岩变形。采用FLAC^(3D)软件对比了不同锚索强化方案作用下工作面超前段围岩损伤破坏特征,确定合理设计方案为:沿巷道走向呈“4–3–3–3–4”式循环布置。随着补强锚索数量的增加,切顶卸压沿空留巷超前段围岩应力及变形量逐渐减小,减小幅度呈降低趋势。现场监测顶底板最大变形量分别为451,550 mm,煤帮最大变形量为507 mm。工作面超前支承压力范围内切顶卸压沿空留巷锚索强化支护技术的成功实践为类似条件巷道围岩控制提供了有益参考。 展开更多
关键词 采矿工程 沿空留巷 切顶卸压 锚索支护 参数优化 围岩控制
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深井临空高应力巷道切顶卸压机理研究 被引量：44
4
作者 苏超 弓培林 +4 位作者 康红普 李超 伊康 刘畅 李鹏 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1104-1113,共10页
为揭示深井临空高应力巷道切顶卸压机理,以口孜东煤矿121302工作面机巷为工程背景,采用物理相似模拟与理论分析,研究深井临空巷道覆岩结构及运移规律,建立临空巷道采空区侧关键块B'的力学模型,得出关键块B'的稳定性判据。研究表... 为揭示深井临空高应力巷道切顶卸压机理,以口孜东煤矿121302工作面机巷为工程背景,采用物理相似模拟与理论分析,研究深井临空巷道覆岩结构及运移规律,建立临空巷道采空区侧关键块B'的力学模型,得出关键块B'的稳定性判据。研究表明:深井临空巷道覆岩会经历由长臂“F”型悬顶结构到短臂“F”型悬顶结构到最终形成双短臂“F”型悬顶结构的演化过程;采用人工切顶能够减弱双“F”结构的悬顶叠加效应并诱发顶板产生新的断裂线,沿断裂线的滑动变形释放较大的应力,且切落顶板能够更好地充填采空区,进而改善煤柱受力状态,减小巷道变形;经理论计算,口孜东煤矿121302工作面沿煤柱边缘切断关键块B',煤柱受力减小19.14%;井下试验监测表明,巷道变形量降低50%以上,切顶卸压应用良好。 展开更多
关键词 深井 临空高应力巷道 切顶卸压 相似模拟
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厚硬基本顶切顶卸压成巷及围岩控制技术 被引量：41
5
作者 郭金刚 李耀晖 +4 位作者 石松豪 蒋再胜 陈冬冬 何富连 谢生荣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2853-2864,共12页
预裂切顶是无煤柱自成巷技术的关键,其效果直接关系到留巷的稳定性,而厚硬基本顶条件下切顶留巷的矿压现象、覆岩运移规律及控制技术又有其特殊性。以某矿切顶留巷为工程背景,综合运用UDEC数值模拟、物理相似模拟、理论分析计算及现场... 预裂切顶是无煤柱自成巷技术的关键,其效果直接关系到留巷的稳定性,而厚硬基本顶条件下切顶留巷的矿压现象、覆岩运移规律及控制技术又有其特殊性。以某矿切顶留巷为工程背景,综合运用UDEC数值模拟、物理相似模拟、理论分析计算及现场工业化试验等方法系统开展厚硬基本顶情况下切顶卸压成巷及围岩控制技术研究。首先,利用UDEC数值模拟软件,对比分析不同切顶高度下留巷围岩应力及位移分布规律,结果表明:切顶高度为7 m时,采空侧顶板无法沿切顶线断裂,导致留巷顶板出现下沉离层现象;切顶高度为9 m时,基本顶沿切缝线垮落,煤壁上方基本顶内应力由25~30 MPa降至20~25 MPa;再增加切顶高度对应力分布影响甚微。其次,通过物理相似模拟实验,对比分析不同切顶高度下留巷覆岩运移及矿压变化规律,结果表明:切顶高度为7 m时,基本顶断裂线位于实体煤帮侧,巷道围岩将受到断裂岩块的挤压破坏作用,从而导致巷道顶板破碎、离层、倾斜,甚至直接顶与基本顶大面积垮塌;切顶高度为9 m时,基本顶沿切缝线断裂,采空区顶板垮落时不会对巷道围岩产生挤压影响,卸压效果明显;随着切顶高度增加,切顶高度达到12 m时,基本顶沿着切缝线断裂,但是卸压幅度变化不大。再次,通过理论分析计算,确定现场工业化试验所需的预裂切缝关键参数。现场试验表明:对于厚硬顶板,孔底装药量对爆破效果影响十分显著,装药量在1.0 kg/m时可以克服孔底阻力,达到良好预裂效果;切顶高度为7 m时,巷道试验段中的单体柱出现上部被压弯变形,下部陷入底板的现象,巷道顶板向采空区侧倾斜,切缝侧顶板下沉量为450~500 mm;切顶高度为9和12 m时,巷道试验段中切缝侧顶板下沉量小,且未发现支柱损坏等现象,切顶效果良好。最后,基于上述研究,兼顾现场地质生产条件及技术经济综合考量,确定� 展开更多
关键词 切顶卸压 围岩控制 厚硬基本顶 沿空留巷 UDEC
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切顶卸压沿空留巷爆破孔关键参数选择及留巷效果现状分析 被引量：40
6
作者 张盛 王小良 +3 位作者 吴自强 赵龙刚 刘建康 刘海峰 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第6期1-9,共9页
切顶卸压沿空留巷技术是一种主动预裂卸压的无煤柱留巷技术,相对于传统的巷旁充填沿空留巷技术而言,它具有性价比高、工艺简单、留巷速度快等优点,因此,近年来得到了快速发展。总结了中国30多个代表性矿区切顶卸压沿空留巷技术的应用现... 切顶卸压沿空留巷技术是一种主动预裂卸压的无煤柱留巷技术,相对于传统的巷旁充填沿空留巷技术而言,它具有性价比高、工艺简单、留巷速度快等优点,因此,近年来得到了快速发展。总结了中国30多个代表性矿区切顶卸压沿空留巷技术的应用现状,并对其定向爆破孔的关键参数,如切顶高度、切顶角度、切顶钻孔间距以及切顶钻孔直径等选择范围进行了统计,也对留巷效果进行了分析。结果表明,目前切顶卸压沿空留巷技术主要应用于0.9~3.5 m厚的薄煤层以及中厚煤层,切顶高度为1.8~20 m,切顶角度为0°~20°,切顶钻孔间距为200~2 000 mm,切顶钻孔直径为32~80 mm,留巷动压影响范围为20~280 m。总结了目前切顶卸压沿空留巷成功应用的经验,分析了存在的一些问题,对于推广切顶卸压沿空留巷技术具有重要的工程参考价值。 展开更多
关键词 切顶卸压 沿空留巷 关键参数 爆破孔 定向爆破
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切顶卸压沿空留巷顶板破坏机理及控制技术 被引量：38
7
作者 王建文 王世彬 +3 位作者 杨军 王琦 麻路路 何满潮 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第8期80-84,共5页
为解决采煤工作面切顶卸压沿空留巷顶板变形破坏等问题,根据柠条塔煤矿S1201工作面实行切顶卸压沿空留巷过程中矿山压力显现规律,建立顶板切缝力学模型,对该矿厚煤层切顶卸压巷道裂隙发育机理及影响因素进行了研究,提出了将巷道划分超... 为解决采煤工作面切顶卸压沿空留巷顶板变形破坏等问题,根据柠条塔煤矿S1201工作面实行切顶卸压沿空留巷过程中矿山压力显现规律,建立顶板切缝力学模型,对该矿厚煤层切顶卸压巷道裂隙发育机理及影响因素进行了研究,提出了将巷道划分超前支护区、动压影响区和成巷稳定区以及裂隙发育判据条件。研究结果表明:裂隙发育主要集中在动压影响区;从控制基本顶动压、顶板支护强度和采空区帮侧向压力等方面考虑,采取了增大临时支护距离、加强主动支护强度和优化顶板切缝参数的针对性控制措施,根据现场监测结果巷道中部顶底板移近量由320 mm减至200 mm,且裂隙区内裂隙不再扩展,顶板稳定性控制效果良好。 展开更多
关键词 切顶卸压 切缝巷道 动压影响 顶板裂隙
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中厚煤层复合顶板切顶卸压自动成巷工作面矿压显现特征分析 被引量：38
8
作者 何满潮 马新根 +2 位作者 王炯 张家宾 刘雨兴 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2425-2434,共10页
为探究切顶卸压自动成巷技术条件下的工作面矿压显现特征及机制,以塔山煤矿8304工作面为例,在对切顶成巷技术原理及工艺流程进行总结的基础上,提出具体成巷设计,随后通过现场监测、数值模拟以及理论推导等手段,对工作面的矿压分布特征... 为探究切顶卸压自动成巷技术条件下的工作面矿压显现特征及机制,以塔山煤矿8304工作面为例,在对切顶成巷技术原理及工艺流程进行总结的基础上,提出具体成巷设计,随后通过现场监测、数值模拟以及理论推导等手段,对工作面的矿压分布特征及演化过程进行分析。监测结果显示:(1)工作面中部来压步距最短、来压强度最高,且受留巷切顶影响,工作面来压步距及强度分布呈现非对称性;(2)留巷侧顶板的周期来压步距较之未切缝侧较大,平均增幅为4 m,但来压压强降低,平均来压压强降低2.1 MPa,降幅9.2%,峰值来压强度降低10.2 MPa,降幅25.0%,切顶卸压效果明显,且峰值压力受切顶卸压影响更大;(3)顺槽切顶于工作面的横向影响范围大致为29.75m,越靠近切缝处影响效果越显著。数值模拟进一步发现:顺槽预裂切顶对工作面来压在走向方向上的超前影响范围约为20 m,超前影响范围内,影响程度随超前距离增加逐渐减小;在滞后工作面30 m范围内,滞后工作面距离越远,顺槽切顶卸压影响越大;在滞后工作面30 m之后,顺槽切顶影响幅度基本维持不变。 展开更多
关键词 采矿工程 切顶卸压 自动成巷 矿压显现 工作面 监测分析 数值模拟
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塔山煤矿复合坚硬顶板切顶留巷围岩变形机理及控制技术研究 被引量：35
9
作者 王炯 李文飞 +4 位作者 刘雨兴 马新根 孙晗 马磊 孙政 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期871-880,共10页
以大同矿区塔山煤矿8304工作面切顶留巷为工程背景,综合采用理论计算、数值模拟及现场监测等方法对切顶留巷围岩的变形机理进行了分析,并提出了相应的控制技术。沿空顺槽实施切顶后,留巷顶板形成短臂梁结构,巷道整体处于卸压状态。切顶... 以大同矿区塔山煤矿8304工作面切顶留巷为工程背景,综合采用理论计算、数值模拟及现场监测等方法对切顶留巷围岩的变形机理进行了分析,并提出了相应的控制技术。沿空顺槽实施切顶后,留巷顶板形成短臂梁结构,巷道整体处于卸压状态。切顶形成的切缝结构面阻断了采空区顶板压力传递到实体煤帮的路径,降低了煤帮应力集中程度,从而较大幅度减弱了实体煤帮及底板的变形;顶板最大变形集中在切缝侧,但下沉量有所减小;矸石帮变形分为垮落阶段的冲击变形和稳定阶段的缓慢变形,变形先急剧增大,后缓慢增加至稳定。基于对留巷围岩的变形分析,提出了对留巷顶板实施恒阻大变形锚索加强支护以控制顶板下沉,垮落矸石帮侧布置单体支柱配合11#工字钢与钢筋网片防冲护巷,煤帮采取左旋无纵筋螺纹钢锚杆加固处理及底板采用C20混凝土硬化的综合控制技术。现场监测留巷断面尺寸约为2 834 mm×4 615 mm,较原巷道断面最大收缩率为15.6%。监测结果表明:该控制技术能够有效控制围岩变形,所留巷道完全满足复用生产需求。 展开更多
关键词 切顶卸压 复合坚硬顶板 变形机理 控制技术 数值模拟
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塔山煤矿综采工作面切顶留巷技术 被引量：35
10
作者 王炯 刘雨兴 +2 位作者 马新根 蒋骞骞 张正俊 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期27-34,共8页
为解决塔山煤矿三采区采掘接替紧张的问题,采用切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术在该采区进行切顶留巷试验研究。首先,系统介绍了切顶留巷技术原理、工艺流程及切顶留巷关键技术;其次,结合该煤矿工程地质条件,采用理论分析计算、数值软... 为解决塔山煤矿三采区采掘接替紧张的问题,采用切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术在该采区进行切顶留巷试验研究。首先,系统介绍了切顶留巷技术原理、工艺流程及切顶留巷关键技术;其次,结合该煤矿工程地质条件,采用理论分析计算、数值软件模拟和现场爆破试验等方法,得出顶板预裂切缝高度为7.5 m、切缝角度为15°、恒阻锚索长度为9 m等关键参数,单孔最优装药结构为4+3+3+2,孔间距500 mm。留巷稳定后,顶板最大下沉量为188 mm,底鼓最大值为100 mm,两帮收缩最大值为164 mm,监测结果表明切顶卸压条件下,留巷效果满足生产需求。 展开更多
关键词 切顶卸压 沿空留巷 恒阻大变形锚索 聚能爆破
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切顶卸压自动成巷岩层运动规律物理模拟实验 被引量：30
11
作者 王炯 朱道勇 +2 位作者 宫伟力 何满潮 高韧 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2536-2547,共12页
为研究切顶卸压自动成巷无煤柱开采(110工法)工艺条件下上覆岩层运动规律及留巷效果,以店坪煤矿5–200工作面工程实例为原型,开展岩层运动尺度110工法物理模拟实验研究。采用石膏粉、细河沙、重晶石粉等相似材料构造砂质泥岩、中砂岩、... 为研究切顶卸压自动成巷无煤柱开采(110工法)工艺条件下上覆岩层运动规律及留巷效果,以店坪煤矿5–200工作面工程实例为原型,开展岩层运动尺度110工法物理模拟实验研究。采用石膏粉、细河沙、重晶石粉等相似材料构造砂质泥岩、中砂岩、石灰岩以及煤岩4种岩层;根据不同推进尺度沿煤层走向设计6种开挖步骤,用于观测有不同开挖阶段下的上覆岩层的垮落规律及留巷围岩的变形特征。实验中,采用可见成像、高精度数字散斑成像以及现场人工素描等方法来观测岩层的垮落规律。研究结果表明:当工作面开挖12 m,直接顶完全垮落;工作面开挖16m,基本顶完全垮落,工作面开挖20m,上覆岩层垮落达到稳定状态。受切缝影响,覆岩运动前期切缝侧岩层超前于未切缝一侧垮落,且位移大于未切缝一侧;后期由于岩层的碎胀性,切缝侧采空区填充效果较好,其垂向位移小于未切缝侧,且离层多集中于未切缝侧。全场位移云图及巷道顶底板位移监测表明,顶板垂向位移最大10mm,底板垂向位移最大4mm,围岩稳定性较好,说明通过顶板预裂切缝,有效缓解巷道围岩压力,控制围岩变形。 展开更多
关键词 采矿工程 切顶卸压 自动成巷 上覆岩层运动 相似模拟
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深部高强锚注切顶自成巷方法与验证 被引量：26
12
作者 王琦 张朋 +4 位作者 蒋振华 何满潮 李术才 王悦 江贝 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期382-397,共16页
针对深部高应力回采巷道围岩控制难题,以我国最大采深矿井——山东泰安孙村煤矿为工程背景,对传统沿空掘巷、锚杆(索)支护巷道进行监测分析,结果表明:巷道围岩变形量大,破坏范围广,锚杆大部分处于强度劣化区内,难以发挥支护作用,锚索受... 针对深部高应力回采巷道围岩控制难题,以我国最大采深矿井——山东泰安孙村煤矿为工程背景,对传统沿空掘巷、锚杆(索)支护巷道进行监测分析,结果表明:巷道围岩变形量大,破坏范围广,锚杆大部分处于强度劣化区内,难以发挥支护作用,锚索受力大,接近极限破断力。为解决上述问题,系统开展了不同煤柱宽度、地应力大小、顶板围岩强度、切顶高度等影响因素下的数值试验研究,建立了顶板应力释放率、侧向支承压力提升率与围岩变形控制率等定量评价指标,对比分析了多种因素下切顶自成巷与沿空掘巷矿压变化规律与围岩控制机制。基于此,提出了深部高强锚注切顶自成巷方法,利用高强锚注提高巷道顶板完整性,利用顶板预裂切缝切断采空区与巷道顶板之间的应力传递,使巷道处于应力降低区。为进一步验证该方法的合理性,利用自主研发的地质力学模型试验系统,开展了模型试验对比研究,高强锚注切顶自成巷围岩应力比沿空掘巷平均降低20.8%,围岩变形量为后者的45.1%,应力释放与围岩控制效果明显。结合上述研究,提出了相应的工程建议,并在孙村煤矿2215工作面进行了现场应用,监测表明该方法有效控制了巷道围岩变形,实现了无煤柱开采。 展开更多
关键词 切顶卸压 高强锚注 无煤柱开采 围岩控制 矿压变化规律
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中厚煤层坚硬顶板切顶卸压自成巷切顶效果及应用研究 被引量：22
13
作者 杨威 周谢康 +4 位作者 祖自银 但伸富 曹俊才 马振乾 许飙 《煤炭工程》 北大核心 2021年第11期48-52,共5页
切顶卸压沿空留巷是提高煤炭采出率和减少巷道万吨掘进率的关键技术,以红林煤矿39114工作面为工程背景,基于理论分析和数值模拟分析了巷道临空侧切顶与未切顶巷道围岩应力、位移的变化规律,揭示了留巷围岩垂直应力与顶板层位、工作面距... 切顶卸压沿空留巷是提高煤炭采出率和减少巷道万吨掘进率的关键技术,以红林煤矿39114工作面为工程背景,基于理论分析和数值模拟分析了巷道临空侧切顶与未切顶巷道围岩应力、位移的变化规律,揭示了留巷围岩垂直应力与顶板层位、工作面距离之间的相互关系。研究结果表明:超前工作面临空侧帮部切顶后的应力峰值由21.91MPa降至20.43MPa,降低了1.48MPa,且在帮部2m处卸压幅度最大;滞后工作面15m范围内,实体煤帮切顶后应力峰值有所降低,应力集中区域位于实体煤帮4m~6m范围内,且应力峰值降低的幅度与滞后工作面的距离呈正相关;切顶后巷道顶板下沉量普遍减小,最大下沉量由756mm下降至552mm,减小了204mm,在现场进行了工业性试验,巷道留巷后,能满足下区段服务要求,对中厚煤层坚硬顶板切顶卸压自成巷技术推广具有借鉴意义。 展开更多
关键词 坚硬顶板 切顶卸压 围岩应力 巷道支护 围岩控制
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切顶卸压沿空留巷支护方法研究 被引量：21
14
作者 孙江 邢素琴 《煤炭工程》 北大核心 2021年第12期33-38,共6页
为了研究哈拉沟煤矿切顶卸压沿空留巷支护问题,采用数值模拟与实验方法对切顶卸压沿空留巷矿压特征与支护方法进行了系统分析。结果表明:切顶卸压沿空留巷方法可以切断巷道与采空区顶板覆岩的应力传导路径,使顶板一定范围出现应力卸压区... 为了研究哈拉沟煤矿切顶卸压沿空留巷支护问题,采用数值模拟与实验方法对切顶卸压沿空留巷矿压特征与支护方法进行了系统分析。结果表明:切顶卸压沿空留巷方法可以切断巷道与采空区顶板覆岩的应力传导路径,使顶板一定范围出现应力卸压区,有效控制巷道变形发展;巷帮采用U29型钢结合钢筋网支护,巷内超前区采用排距为1m的单体液压支架,滞后区采用液压支柱联合U型钢,稳定区采用“一梁三柱”支护方法,可取得较好的支护效果,保障了哈拉沟煤矿切顶卸压沿空留巷巷道围岩的稳定性。 展开更多
关键词 切顶卸压 沿空留巷 围岩支护 岩层移动 联合支护
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切顶留巷冒落矸石碎胀规律与力学特性研究 被引量：20
15
作者 马资敏 郭志飚 +1 位作者 刘晓宇 王昊昊 《煤炭工程》 北大核心 2017年第11期94-98,共5页
为研究冒落矸石在切顶卸压沿空留巷过程中的力学作用,通过现场实测和理论分析对矸石的碎胀规律及其力学特性进行了研究。针对不同赋存条件总结归纳了4种冒落矸石碎胀系数的现场实测方法:可视分层直接测量法、整层划定界限法、坚硬顶板... 为研究冒落矸石在切顶卸压沿空留巷过程中的力学作用,通过现场实测和理论分析对矸石的碎胀规律及其力学特性进行了研究。针对不同赋存条件总结归纳了4种冒落矸石碎胀系数的现场实测方法:可视分层直接测量法、整层划定界限法、坚硬顶板间接测量法和围岩变形反推计算法。建立了矸石碎胀规律与围岩运动的关系,实测表明矸石块度对初始碎胀系数影响大,但残余碎胀系数基本稳定在1.26,故复合顶板留巷后下沉量大,且矸石压实稳定时间随埋深加大而延长。构建了垮落矸石稳定后受力模型,并对挡矸支护所受侧向应力和矸石对顶板的支撑力进行了分析计算,证明矸石碎胀规律对于巷道顶板保持稳定具有重要作用。 展开更多
关键词 切顶卸压 沿空留巷 冒落矸石 碎胀规律 力学特性
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坚硬顶板特厚煤层初采初放卸压控制及回采率分析研究 被引量：15
16
作者 李修冠 张向阳 +4 位作者 张懿 涂敏 高银贵 卜庆为 赵向阳 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2022年第6期20-28,共9页
针对工作面初采期间强矿压显现现象以及采出率低的问题,以唐家会煤矿坚硬顶板特厚煤层为背景,采用数值模拟、理论分析、现场实测等方法综合研究开切眼切顶卸压技术条件下工作面上覆岩层垮落规律、围岩应力与位移演化特征、顶煤受采动影... 针对工作面初采期间强矿压显现现象以及采出率低的问题,以唐家会煤矿坚硬顶板特厚煤层为背景,采用数值模拟、理论分析、现场实测等方法综合研究开切眼切顶卸压技术条件下工作面上覆岩层垮落规律、围岩应力与位移演化特征、顶煤受采动影响破坏规律。FLAC^(3D)数值模拟发现,采用切顶卸压技术可以切断工作面基本顶和切眼煤壁的应力传递,降低工作面超前支承压力峰值,加快上覆岩层回转下沉失稳,使顶板垮落更充分,同时使工作面前方顶煤水平位移增加,顶煤得到更高程度的破坏。理论分析发现,初采切顶卸压技术使基本顶由固支梁转化为悬臂梁,工作面切顶后可以避免采空区顶板大面积悬空,使顶板迅速垮落,优化工作面应力环境。现场实测表明,该技术的应用有效解决了坚硬顶板特厚煤层工作面强矿压显现问题,保障了工作面安全开采,使综放开采可以快速放煤,大幅提高了煤炭回采效率和经济效益。 展开更多
关键词 特厚煤层 切顶卸压 数值模拟 回采率
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D型聚能爆破管在沿空留巷中应用研究 被引量：16
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作者 张盛 王小良 +3 位作者 赵文峰 王猛 吴自强 赵龙刚 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期175-182,共8页
为了得到D型聚能爆破管合理的爆破参数,结合云煤一矿22204运输巷沿空留巷的条件,对影响预裂爆破效果的影响因素,包括装药量、封孔长度、装药结构以及爆破孔间距等,进行了井下爆破试验,提出采用隔孔爆破的方式,利用非爆破导向孔联结相邻... 为了得到D型聚能爆破管合理的爆破参数,结合云煤一矿22204运输巷沿空留巷的条件,对影响预裂爆破效果的影响因素,包括装药量、封孔长度、装药结构以及爆破孔间距等,进行了井下爆破试验,提出采用隔孔爆破的方式,利用非爆破导向孔联结相邻爆破孔的裂缝,并采用井下钻孔窥视技术对爆破效果进行监测,最终确定了云煤一矿沿空留巷中合理的预裂爆破参数,在切顶卸压孔深度9 m,孔径48 mm,爆破孔倾斜角度为15°条件下,爆破孔单孔装药量不低于450 g/m,封孔长度不低于2 m,采用隔孔爆破方式,两爆破孔间距不大于800 mm,对于同类条件下矿井聚能预裂爆破参数的选择有一定的工程参考价值。 展开更多
关键词 D型聚能管 预裂爆破 沿空留巷 切顶卸压
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砌块充填沿空留巷底鼓大变形控制技术研究 被引量：15
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作者 孔庆军 《煤炭工程》 北大核心 2020年第10期34-38,共5页
针对传统砌墙沿空留巷矿压显现剧烈,巷道出现明显顶板下沉、底鼓、两帮挤出、墙体破损,巷道返修率高严重影响巷道的正常使用的问题,通过理论分析、数值模拟及矿压监测等研究方法对砌块充填沿空留巷条件下底鼓大变形控制技术进行了研究... 针对传统砌墙沿空留巷矿压显现剧烈,巷道出现明显顶板下沉、底鼓、两帮挤出、墙体破损,巷道返修率高严重影响巷道的正常使用的问题,通过理论分析、数值模拟及矿压监测等研究方法对砌块充填沿空留巷条件下底鼓大变形控制技术进行了研究。提出了"顶板预裂爆破卸压技术+顶板关键部位加强支护技术+砌块上方柔性让压支护技术+砌块墙体双控锚杆支护技术"底鼓大变形综合控制技术体系。通过上述技术实施,切断了顶板的应力传递降低了顶板的压力,改善了围岩应力条件,提高了巷道顶板及墙体的稳定性,实现了让压支护。通过现场监测表明,底鼓大变形综合控制技术巷道锚索应力值降低34%,底鼓变形量降低77%,巷道高度和宽度满足安全生产需求。研究成果对其他类似地质条件下砌块充填留巷底鼓大变形控制具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 砌块充填 沿空留巷 底鼓大变形 切顶卸压 围岩应力
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小保当矿强动压巷道切顶卸压-强帮护顶协同控制技术研究 被引量：12
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作者 王高伟 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第9期55-59,共5页
针对小保当矿112202工作面回风顺槽受二次采动影响变形量大现状,采用理论计算及现场测试方法,分析了112202工作面回风顺槽煤(岩)赋存条件及破坏机制,测试了围岩力学性质,研究了工作面端头超前巷道切顶卸压-强帮护顶协同控制技术,制定了... 针对小保当矿112202工作面回风顺槽受二次采动影响变形量大现状,采用理论计算及现场测试方法,分析了112202工作面回风顺槽煤(岩)赋存条件及破坏机制,测试了围岩力学性质,研究了工作面端头超前巷道切顶卸压-强帮护顶协同控制技术,制定了切顶卸压水压致裂及强动压巷道强帮护顶支护方案,并进行了工业试验。通过对弧形三角板水力压裂效果及巷道围岩矿压观测,表明切顶卸压-强帮护顶协同控制技术可有效控制强动压强顶弱帮巷道围岩变形破坏,保证工作面安全高效生产。 展开更多
关键词 强动压 切顶卸压 水力压裂 强帮护顶
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中厚煤层切顶卸压沿空留巷技术及应用 被引量：11
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作者 胡建平 《陕西煤炭》 2017年第1期123-126,共4页
以哈拉沟煤矿12201综采工作面使用切顶卸压沿空留巷技术为背景,介绍了切顶卸压沿空留巷技术的原理、施工工序、矿压观测及相关施工参数。通过对哈拉沟煤矿12201综采工作面切顶卸压沿空留巷技术应用总结,为该技术的推广提供了宝贵的经验。
关键词 中厚煤层 切顶卸压 沿空留巷 矿压观测
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