急倾斜特厚煤层巷道非对称变形机理 被引量：32

1

作者 陈建强 闫瑞兵 刘昆轮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3007-3015,共9页

针对急倾斜特厚煤层回采巷道出现的非对称变形破坏,采用现场实测、力学建模计算及数值模拟揭示了急倾斜煤层巷道开挖后非对称变形破坏机理,分析了巷道开挖后应力场及塑性区分布特征,提出了可缩性U型钢与非对称性预应力锚杆(索)支护的全... 针对急倾斜特厚煤层回采巷道出现的非对称变形破坏,采用现场实测、力学建模计算及数值模拟揭示了急倾斜煤层巷道开挖后非对称变形破坏机理,分析了巷道开挖后应力场及塑性区分布特征,提出了可缩性U型钢与非对称性预应力锚杆(索)支护的全新支护加固方案。研究表明:(1)巷道非对称破坏表现为坚硬岩层侧帮部沿层理下沉、滑移、内扩,煤体侧帮部挤出帮臌;坚硬岩层侧顶部下沉量大于煤体侧,巷道中轴线偏向煤体侧;(2)巷道发生非对称的变形机理为:在非均布载荷的作用下,巷道两侧肩角支座反力的倾角及大小发生变化,坚硬岩层侧支座反力大于煤体侧,倾角为煤体侧大于坚硬岩层侧,坚硬岩层侧帮部在小角度大应力作用下沿层理滑移、下沉、内扩,煤体侧帮部在近乎垂直角度作用力下使帮部煤体挤出帮臌;(3)巷道从坚硬岩层侧向煤体侧弯矩一直增大,剪力呈现为先增大后减小再增大的趋势,且在二次增大时方向改变,方向改变处即为巷道轴线向煤体侧的偏移位置,轴力呈现为抛物线形式的先减小后增大,在非均布载荷作用下的巷道最优合理断面即为"非对称三铰斜拱";(4)提出可缩性U型钢与非对称性预应力锚杆(索)支护,重点加强巷道煤体侧帮部及坚硬岩层侧顶部支护。 展开更多

关键词 急倾斜特厚煤层 非对称变形 可缩性U型钢 预应力锚杆 非对称三铰拱 支护参数

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大倾角厚煤层柔掩支架采煤关键技术 被引量：11

2

作者 蒲文龙 张国华 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2006年第3期366-369,共4页

长沟峪矿通过单腿支撑柔掩支架采煤法成功地解决了支架在大倾角煤层中顺利下放的问题,具有很好的适应性;利用柔掩侧放煤技术解决了厚煤层一次采全高的问题,有效地回收煤炭资源.通过井下生产实践表明:单腿支撑柔性掩护支架采煤法和侧向... 长沟峪矿通过单腿支撑柔掩支架采煤法成功地解决了支架在大倾角煤层中顺利下放的问题,具有很好的适应性;利用柔掩侧放煤技术解决了厚煤层一次采全高的问题,有效地回收煤炭资源.通过井下生产实践表明:单腿支撑柔性掩护支架采煤法和侧向放煤技术相结合是开采大倾角厚煤层一个新的、有效的采煤方法.打破了传统的单一俯伪斜柔性掩护支架开采的框架及巷道布置方式,建立起新的采煤系统,为长沟峪矿大倾角厚煤层的安全开采找到了有效的技术途径,提高了资源的回收率,其回收率达到93.8%. 展开更多

关键词 大倾角厚煤层 单腿支撑 柔掩支架 侧放煤 关键技术

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高瓦斯、急倾斜特厚煤层综放开采瓦斯治理 被引量：5

3

作者 杜福荣 何志辉 +2 位作者 孟祥甜 武占东 丁建勇 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第2期129-130,共2页

阿刀亥煤矿CU2煤层属于急倾斜特厚煤层,煤层埋藏较深,瓦斯涌出大,属于高瓦斯矿井。为了保证回采过程中的安全,结合本煤层的瓦斯地质规律,提出了瓦斯治理对策,主要是针对开采分层的下部煤体的瓦斯进行预抽、顺槽斜交插帮钻孔、上隅角埋... 阿刀亥煤矿CU2煤层属于急倾斜特厚煤层,煤层埋藏较深,瓦斯涌出大,属于高瓦斯矿井。为了保证回采过程中的安全,结合本煤层的瓦斯地质规律,提出了瓦斯治理对策,主要是针对开采分层的下部煤体的瓦斯进行预抽、顺槽斜交插帮钻孔、上隅角埋管抽放等方式,从源头上解决了工作面瓦斯超限的问题。 展开更多

关键词 高瓦斯 急倾斜特厚煤层 钻孔抽放 上隅角

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急倾斜特厚煤层硫化氢治理应用技术研究 被引量：4

4

作者 季敏 《中国煤炭》 北大核心 2017年第3期130-133,共4页

针对乌东煤矿急倾斜特厚煤层中硫化氢浓度高的问题,采用喷洒吸收技术进行了现场试验,同时采用智能系统进行了监测,结果表明,运输平巷、回风巷以及试验工作面硫化氢治理效率达85%以上,取得良好地治理硫化氢效果。

关键词 急倾斜厚煤层 喷洒吸收技术 监测报警平台 硫化氢气体 硫化氢治理

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唐山矿大倾角厚煤层错层位综放工作面矿压显现规律 被引量：2

5

作者 宋平 庞新坤 刘宝珠 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2018年第12期221-224,共4页

与传统综放开采相比,唐山矿Y294工作面采用大倾角厚煤层错层位综放开采技术,该技术改变了传统巷道布置方式,即将工作面进、回风巷分别沿顶、底板布置,其矿压显现规律亦有所差异,通过采用FLAC3D数值模拟和现场观测相结合的方法,对工作面... 与传统综放开采相比,唐山矿Y294工作面采用大倾角厚煤层错层位综放开采技术,该技术改变了传统巷道布置方式,即将工作面进、回风巷分别沿顶、底板布置,其矿压显现规律亦有所差异,通过采用FLAC3D数值模拟和现场观测相结合的方法,对工作面矿压显现规律进行了研究分析,得出了唐山矿Y294大倾角厚煤层错层位综放工作面上、中、下部围岩的受力和运移特点、支架的受力情况以及工作面顶板来压规律。 展开更多

关键词 大倾角厚煤层 错层位巷道布置 初次来压 周期来压 来压步距

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急倾斜特厚煤层综放工作面煤岩冲击监测技术研究 被引量：2

6

作者 范公勤 刘强 《中国煤炭》 北大核心 2017年第4期65-68,共4页

急倾斜特厚煤层煤岩冲击地压是煤层开采过程中一种常见的动力灾害表现形式,其产生机制和发生规律具有复杂性和多变性,导致对其的监测比较困难。本文针对乌东煤矿南采区+475水平煤岩冲击倾向性工作面矿压灾害显现监测难题,通过对微震+地... 急倾斜特厚煤层煤岩冲击地压是煤层开采过程中一种常见的动力灾害表现形式,其产生机制和发生规律具有复杂性和多变性,导致对其的监测比较困难。本文针对乌东煤矿南采区+475水平煤岩冲击倾向性工作面矿压灾害显现监测难题,通过对微震+地音在线监测和电磁辐射+钻屑法辅助监测技术应用进行深入研究,实现急倾斜特厚煤层工作面煤岩冲击地压全方位监测分析及预测,为急倾斜特厚煤层综放工作面煤岩冲击动力灾害预报预测提供依据和技术支持。 展开更多

关键词 急倾斜特厚煤层 冲击地压 冲击倾向性 监测技术

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大倾角特厚煤层区段煤柱合理尺寸研究 被引量：1

7

作者 任重先 《山西煤炭》 2017年第3期23-26,共4页

以某矿5#大倾角特厚煤层区段煤柱留设为工程背景,基于极限平衡理论和广义米塞斯准则理论计算得到煤层倾角为35°时区段煤柱宽度,得出留设区段煤柱25.6 m左右。运用FLAC3D数值模拟了不同煤柱宽度时巷道围岩应力和塑性区分布特征,模... 以某矿5#大倾角特厚煤层区段煤柱留设为工程背景,基于极限平衡理论和广义米塞斯准则理论计算得到煤层倾角为35°时区段煤柱宽度,得出留设区段煤柱25.6 m左右。运用FLAC3D数值模拟了不同煤柱宽度时巷道围岩应力和塑性区分布特征,模拟结果表明留设区段煤柱宽度在25m较合理。 展开更多

关键词 大倾角特厚煤层 区段煤柱 极限平衡理论 数值模拟

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大倾角厚煤层放顶煤开采覆岩活动特征

8

作者 张庆丰 《煤炭与化工》 CAS 2017年第6期37-39,共3页

为了分析13102工作面放顶煤开采后的覆岩活动特征,本文采用UDEC数值模拟的方法对仰斜开采放顶煤开采后的覆岩活动特征进行研究。模拟结果显示,随综放工作面的不断向前推进,工作面直接顶随采随冒,基本顶也将不断的破断和垮落,但基本顶回... 为了分析13102工作面放顶煤开采后的覆岩活动特征,本文采用UDEC数值模拟的方法对仰斜开采放顶煤开采后的覆岩活动特征进行研究。模拟结果显示,随综放工作面的不断向前推进,工作面直接顶随采随冒,基本顶也将不断的破断和垮落,但基本顶回转量较大,破断顶板相互间未能铰接形成"砌体梁"结构,致使综放工作面矿压显现较为剧烈,从而导致综放工作面液压支架的工作阻力呈现较大值,尤其是液压支架的尾部受到顶板压力较大。 展开更多

关键词 综放开采 覆岩活动特征 大倾角煤层

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大倾角厚煤层错层位巷道布置采煤法在唐山矿的应用

9

作者 赵国宏 侯志辉 《中国煤炭》 北大核心 2014年第9期49-51,68,共4页

唐山矿业分公司大倾角厚煤层传统回采工艺损失煤炭较多,利用现有的技术回收煤柱未能成功。为了减少煤炭丢失,研究采用厚煤层错层位巷道布置全厚采煤法,并在唐山矿业分公司岳胥区大倾角厚煤层工作面进行应用试验。介绍了工作面错层位巷... 唐山矿业分公司大倾角厚煤层传统回采工艺损失煤炭较多,利用现有的技术回收煤柱未能成功。为了减少煤炭丢失,研究采用厚煤层错层位巷道布置全厚采煤法,并在唐山矿业分公司岳胥区大倾角厚煤层工作面进行应用试验。介绍了工作面错层位巷道布置设计、设备安装、回采工艺及优缺点,并进行了效益分析。 展开更多

关键词 大倾角厚煤层 错层位巷道布置 开采工艺

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急倾斜厚煤层走向长壁综放开采技术 被引量：39

10

作者 谢俊文 高小明 上官科峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期545-549,共5页

针对急倾斜(38～ 49°)厚煤层的开采普遍存在效率低、效益差的问题,系统地对大倾角综放煤层开采设备研制、巷道及工作面布置、矿压显现规律、回采工艺以及安全保障技术等进行了试验研究.结果表明,该项技术应用于实际工作面经济效益... 针对急倾斜(38～ 49°)厚煤层的开采普遍存在效率低、效益差的问题,系统地对大倾角综放煤层开采设备研制、巷道及工作面布置、矿压显现规律、回采工艺以及安全保障技术等进行了试验研究.结果表明,该项技术应用于实际工作面经济效益显著.工作面单产达9.71万t/月,回采工效45 t/(d·工),采出率82.27%,吨煤成本较水平段放顶煤降低46元/t. 展开更多

关键词 急倾斜厚煤层 走向长壁 综放开采 圆弧过渡 防倒 防滑

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复杂地质条件下急斜厚煤层巷道变形特征 被引量：24

11

作者 邹磊 来兴平 +2 位作者 王宁波 漆涛 蒋东晖 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2010年第2期145-149,共5页

在急倾斜煤层的综放开采过程中,巷道变形与失稳对安全生产影响极为严重。乌鲁木齐矿区地质条件极为复杂,主采煤层均为急倾斜特厚煤层,地压活动强烈,煤岩接触带巷道局部变形、冒顶与底鼓严重,且有局部垮塌现象。通过对大洪沟矿+555B1～B... 在急倾斜煤层的综放开采过程中,巷道变形与失稳对安全生产影响极为严重。乌鲁木齐矿区地质条件极为复杂,主采煤层均为急倾斜特厚煤层,地压活动强烈,煤岩接触带巷道局部变形、冒顶与底鼓严重,且有局部垮塌现象。通过对大洪沟矿+555B1～B6巷道围岩松动范围进行监测分析与评价,其巷道总体稳定性较好,因其处于煤带转折附近,地质构造复杂,煤层错位、松散、破碎。 展开更多

关键词 复杂地质条件 急斜特厚煤层 松动范围监测 稳定性

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急斜煤层预爆破顶煤裂隙特征钻孔光学测定 被引量：12

12

作者 王石成 来兴平 +2 位作者 赵建会 王青松 马敬 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第2期153-156,共4页

煤岩裂隙钻孔光学窥视测定是基于数字图像相关方法(Digital Image Correlation,DIC)光学测量手段,基于室内光学测试技术,改进煤岩损伤与裂隙现场声光电综合测试装置,以碱沟煤矿+564 m水平B3+6急倾斜煤层工作面为例,经过对超前预爆破顶... 煤岩裂隙钻孔光学窥视测定是基于数字图像相关方法(Digital Image Correlation,DIC)光学测量手段,基于室内光学测试技术,改进煤岩损伤与裂隙现场声光电综合测试装置,以碱沟煤矿+564 m水平B3+6急倾斜煤层工作面为例,经过对超前预爆破顶煤裂隙特征测定,定量分析了顶煤裂隙的数量、大小和倾角,确定裂隙方位,为安全开采提供保障。 展开更多

关键词 急斜煤层 超前预爆破 裂隙特征 光学测定

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开采急倾斜特厚煤层瓦斯涌出影响因素分析 被引量：11

13

作者 陈建强 《矿业安全与环保》 北大核心 2015年第5期92-95,共4页

针对急倾斜特厚煤层水平分段开采瓦斯涌出导致工作面瓦斯超限的难题,结合乌东煤矿实际开采情况进行分析,总结了急倾斜特厚煤层水平分段开采瓦斯超限的主要影响因素,并通过井下实际瓦斯参数测定绘制瓦斯涌出规律分布曲线图;综合分析工作... 针对急倾斜特厚煤层水平分段开采瓦斯涌出导致工作面瓦斯超限的难题,结合乌东煤矿实际开采情况进行分析,总结了急倾斜特厚煤层水平分段开采瓦斯超限的主要影响因素,并通过井下实际瓦斯参数测定绘制瓦斯涌出规律分布曲线图;综合分析工作面瓦斯涌出的影响因素,并对主要影响因素进行瓦斯抽采参数优化,合理调整回采速度、产量及回采率等参数,通过理论计算对乌东煤矿工作面瓦斯涌出量进行预测,并与现场实测值进行对比分析,得出两者误差为2.45%。解决了工作面瓦斯超限的难题,为以后急倾斜煤层水平分层开采瓦斯涌出规律分析提供了理论依据。 展开更多

关键词 急倾斜特厚煤层 水平分段开采 瓦斯涌出量 影响因素

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急斜特厚煤层综放开采顶板动态运移规律及其控制 被引量：9

14

作者 李云鹏 崔峰 +1 位作者 杨文化 尉迟小骞 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2020年第4期26-33,共8页

为研究急斜特厚煤层综放开采顶板的运移规律,以乌鲁木齐乌东煤矿北采区45号特厚煤层为研究对象,通过物理相似模拟、数值模拟以及理论分析的方法进行研究。研究结果表明:急斜特厚煤层水平分段综放开采时,采空区顶板在倾斜方向的不同层位... 为研究急斜特厚煤层综放开采顶板的运移规律,以乌鲁木齐乌东煤矿北采区45号特厚煤层为研究对象,通过物理相似模拟、数值模拟以及理论分析的方法进行研究。研究结果表明:急斜特厚煤层水平分段综放开采时,采空区顶板在倾斜方向的不同层位上表现出不同的运移特征;顶板从空间上依次可分为挤压失稳区、滑移失稳区、回转失稳区;获得挤压失稳区顶板的变形挠曲函数,滑移失稳区顶板失稳的必要条件以及回转失稳区顶板发生二次断裂的位置;最后提出了对顶板实施井下与地表相结合的弱化方案并进行了优化。揭示了采空区顶板随着工作面的推进,顶板将在空间上产生"挤压-滑移-回转"有规律的交替运动。研究结果可为采空区顶板的治理以及巷道围岩稳定性控制提供参考。 展开更多

关键词 急斜特厚煤层 顶板运移 相似模拟 力学模型

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急倾斜特厚煤层层间岩柱动力学失稳诱灾倾向预测 被引量：8

15

作者 来兴平 刘彪 +3 位作者 陈建强 张新战 孙秉成 王建 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期277-283,共7页

乌鲁木齐矿区乌东煤矿开采条件复杂,急倾斜煤层群间赋存均厚60m倾斜岩柱,近年来已发生十余次动力灾害。针对急倾斜岩柱动力学失稳诱灾倾向预报,采用开采条件调查、理论分析和现场监测等方法,综合预测了深层岩柱动力学失稳诱灾倾向区域... 乌鲁木齐矿区乌东煤矿开采条件复杂,急倾斜煤层群间赋存均厚60m倾斜岩柱,近年来已发生十余次动力灾害。针对急倾斜岩柱动力学失稳诱灾倾向预报,采用开采条件调查、理论分析和现场监测等方法,综合预测了深层岩柱动力学失稳诱灾倾向区域。首先,基于现场调查成果,构建了急倾斜岩柱失稳应力撬转效应(stress leverage rotation effect,SLRE)力学模型,揭示了岩柱动力学失稳诱发动力学灾害的力学机制。再次,通过现场微震监测,分析了岩柱破断失稳微震—能量—空间演化规律:急倾斜岩柱动态失稳经历扰动破裂、应力挤压、断裂失稳和应力重构阶段。最后,综合分析并圈定了深层岩柱动力失稳诱灾倾向区域,其分别位于B1-2煤层+500^+510 m区域开采煤体、B3-6煤层+475^+485 m区域岩柱侧煤体,这为现场灾害防控设计和安全开采提供了科学依据。 展开更多

关键词 急倾斜特厚煤层 层间岩柱 动力学失稳 应力撬转效应 诱灾倾向预测

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急倾斜中厚煤层综采设备安装工艺的实践 被引量：8

16

作者 王金生 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2011年第7期71-72,共2页

急倾斜中厚煤层综采工作面安装,在前期准备、采面设备运输、顶板控制、液压支架防倒防滑方面都是个难题。通过采取针对性解决方法,新铁煤矿五采区综采一队在50右六片成功安装了综采配套设备,为其它急倾斜中厚煤层综采设备安装提供了借... 急倾斜中厚煤层综采工作面安装,在前期准备、采面设备运输、顶板控制、液压支架防倒防滑方面都是个难题。通过采取针对性解决方法,新铁煤矿五采区综采一队在50右六片成功安装了综采配套设备,为其它急倾斜中厚煤层综采设备安装提供了借鉴经验。 展开更多

关键词 急倾斜中厚煤层 综采设备 安全安装

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急倾斜巨厚煤层矿震诱冲机制及时-空特征 被引量：3

17

作者 崔峰 张随林 +4 位作者 来兴平 陈建强 贾冲 孙敬轩 周玉普 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期449-463,共15页

针对急倾斜巨厚煤层赋存环境复杂,开采过程矿震频发,冲击危险性高的问题,通过构建岩柱力学模型及数值模型、统计分析现场矿震事件,掌握急倾斜巨厚煤层开采的煤岩灾变规律,形成基于动静载理论的急倾斜巨厚煤层矿震诱冲机制。选取5个微震... 针对急倾斜巨厚煤层赋存环境复杂,开采过程矿震频发,冲击危险性高的问题,通过构建岩柱力学模型及数值模型、统计分析现场矿震事件,掌握急倾斜巨厚煤层开采的煤岩灾变规律,形成基于动静载理论的急倾斜巨厚煤层矿震诱冲机制。选取5个微震指标深入分析矿震发生的异常前兆及时间跨度特征,预警冲击危险并把握补强卸压时机;通过微震事件定位掌握矿震发生的空间特征,明确卸压关键区域,基于矿震发生的时空特征提出防冲策略。研究结果表明:急倾斜巨厚煤层岩柱在直立极限长度范围内其弯曲变形效应随采深增大愈加明显,岩柱内部能量积聚随采深增加也愈高,岩柱及煤层内高能量积聚区域受开采扰动发生大尺度破裂产生矿震,形成动载震动波,动静载叠加易诱发冲击;矿震发生前日总能量-频次、A(b)、S均出现低值异常,b、P(b)均出现高值异常,异常跨度即表示矿震孕育过程。矿震发生时日总能量-频次、A(b)、S均快速跃升至高值,b值、P(b)值均快速降低至低值;矿震事件发生前在空间上某区域出现明显的缺震现象,缺震程度越高矿震能量越大,据此可对缺震区域采取补强卸压措施,从源头降低冲击危险性。防冲策略包括对岩柱及煤层充分卸压,弱化冲击源头及路径,加强采场与巷道支护,使其具有一定的抗冲能力。但不能保障开采时没有冲击危险,因此需对开采过程煤岩活动密切监测,识别高能矿震发生的时空异常前兆,以便及时精准的采取补强卸压及支护、撤人等安全防护措施。 展开更多

关键词 急倾斜巨厚煤层 矿震 冲击地压 时-空特征

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急倾斜煤层煤岩变形局部化特征现场监测 被引量：6

18

作者 来兴平 马敬 +2 位作者 张卫礼 王青松 崔峰 《西安科技大学学报》 CAS 2012年第4期409-414,共6页

急倾斜煤层开挖扰动区煤体动态变形具有明显局部化特征,易诱致动力学破坏。以大洪沟矿巷道动压防治为目标,通过煤岩局部化变形指标分析,室内测试、现场光学观测和表面变形监测等方法,定量分析了动压巷道两帮和顶板不同深度的侧向与垂直... 急倾斜煤层开挖扰动区煤体动态变形具有明显局部化特征,易诱致动力学破坏。以大洪沟矿巷道动压防治为目标,通过煤岩局部化变形指标分析,室内测试、现场光学观测和表面变形监测等方法,定量分析了动压巷道两帮和顶板不同深度的侧向与垂直变形及演化特征。结果表明:巷道局部化变形差异性显著,在两巷交汇区域,B3巷道最大侧向变形达0.5 m,顶板最大垂直变形达0.6 m.确定动压破坏严重区域范围为15.0～20.0 m.这为现场灾害预测和调控提供判据。 展开更多

关键词 急倾斜特厚煤层 开挖扰动区 动压作用 变形局部化 现场光学观测

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急倾斜煤层分段开采下部煤岩体应力及位移演化规律 被引量：3

19

作者 王正帅 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第19期8133-8139,共7页

为了掌握急倾斜特厚煤层分段开采时工作面下部煤岩体应力及位移演化规律,采用数值模拟方法研究了工作面下部煤岩体和工作面底板的应力及位移分布,并分析了分段高度和开采深度对下部煤岩体应力及位移的影响。研究表明:上分段开采后,下部... 为了掌握急倾斜特厚煤层分段开采时工作面下部煤岩体应力及位移演化规律,采用数值模拟方法研究了工作面下部煤岩体和工作面底板的应力及位移分布,并分析了分段高度和开采深度对下部煤岩体应力及位移的影响。研究表明:上分段开采后,下部不同深度煤岩体卸压范围均呈长轴沿煤层走向的椭圆状,但卸压范围并不对称,底板侧和顶板侧的煤岩体卸压程度不同,靠近底板侧卸压程度更大。下部煤体卸压深度大小为底板侧>工作面中部>顶板侧。煤层底板不同深度出现不对称卸压区,靠近回采分段上端部的煤层底板处垂直应力明显集中。急倾斜煤层分段开采,段高对下部煤体的卸压深度范围影响较小。开采深度不同时,随着埋深增加,工作面下部煤岩体应力集中区域增大,下部同一深度煤体的垂直应力、垂直位移均出现明显增加,开采深度对工作面下部煤岩体的卸压范围影响明显,埋深越大卸压范围也越大。 展开更多

关键词 急倾斜特厚煤层 分段开采 卸压范围 不对称卸压区 工作面底板

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急倾斜巨厚煤层复杂空间结构区微震时空演化规律及诱冲机理

20

作者 崔峰 张随林 +6 位作者 刘旭东 来兴平 姬松涛 冯攀飞 贾冲 陆长亮 王昊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1786-1803,共18页

煤矿冲击地压灾害的发生与空间结构密切相关,尤其在复杂空间结构区灾害发生更频繁。掌握煤层开采复杂空间结构区煤岩灾变规律并揭示其发生机制对于冲击地压防控具有重要意义。以乌东煤矿为研究背景,采用数值模拟、微震监测、理论分析等... 煤矿冲击地压灾害的发生与空间结构密切相关,尤其在复杂空间结构区灾害发生更频繁。掌握煤层开采复杂空间结构区煤岩灾变规律并揭示其发生机制对于冲击地压防控具有重要意义。以乌东煤矿为研究背景,采用数值模拟、微震监测、理论分析等方法,研究了岩柱应力异常尺寸效应,分析了复杂空间结构区微震时空演化规律,揭示了复杂空间结构下冲击地压发生机理,评估了煤层开采不同区域的冲击危险性。研究结果表明:①急倾斜岩柱厚度更窄、出露高度更大其撬动效应更强,岩厚变异应力异常形成5个分区。②岩柱厚度更窄区域微震频次更多,能量更高,时空活动度更强,离散性更高。高应力区、应力梯度区、应力平稳区依次呈现“低频次-高能量”、“高频次-高能量”、“低频次-低能量”的微震响应特征。③特殊空间结构区域微震事件簇集且能级增大,时空活动度及离散性陡增,尤其在结构边缘该特征更明显,能量积聚及释放速率增大,冲击地压发生的概率及强度更高。位于岩柱更窄区域的特殊空间结构内微震活动更剧烈。④岩柱厚度越窄(煤柱高度越大)则岩柱向深的弯矩及能量增长速率越快,冲击危险性更高。依据结构面强度效应推断出断裂带发生滑移错动,是能量积聚与释放的优势区域。揭示冲击地压发生机理为高静载及低临界载荷共同作用,基于应力集中特征评估煤层开采不同区域的冲击危险性。 展开更多

关键词 急倾斜巨厚煤层 复杂空间结构 微震时空演化规律 冲击地压

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