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大倾角煤层安全高效开采技术研究进展 被引量：141
1
作者 伍永平 刘孔智 +2 位作者 贠东风 解盘石 王红伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1611-1618,共8页
在综述国内外大倾角煤层开采现状的基础上,认为综合机械化开采是大倾角煤层安全高效开采的惟一出路,并指出了实现大倾角煤层长壁综采需解决的理论与技术难题。给出了大倾角煤层的概念和工程解释。重点论述了大倾角煤层开采基础理论、关... 在综述国内外大倾角煤层开采现状的基础上,认为综合机械化开采是大倾角煤层安全高效开采的惟一出路,并指出了实现大倾角煤层长壁综采需解决的理论与技术难题。给出了大倾角煤层的概念和工程解释。重点论述了大倾角煤层开采基础理论、关键技术、成套装备等方面的研究现状及进展,系统介绍了我国大倾角中厚煤层综采、厚煤层大采高开采、特厚煤层综放开采、煤层群综采及回采巷道支护等工程实践。 展开更多
关键词 大倾角煤层 安全高效开采 综合机械化 走向长壁
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大倾角煤层开采围岩空间非对称结构特征分析 被引量：96
2
作者 伍永平 解盘石 任世广 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期182-184,共3页
基于目前大倾角煤层开采研究成果和工程实践,结合理论分析、相似材料模拟实验、多元数值仿真技术结果,建立了大倾角煤层采场力学模型。分析认为,采场围岩具有非对称应力特征,岩层破坏易形成倾向堆砌和反倾向堆砌结构,且岩层沿倾向不同... 基于目前大倾角煤层开采研究成果和工程实践,结合理论分析、相似材料模拟实验、多元数值仿真技术结果,建立了大倾角煤层采场力学模型。分析认为,采场围岩具有非对称应力特征,岩层破坏易形成倾向堆砌和反倾向堆砌结构,且岩层沿倾向不同区域存在不同的破坏结构形式;同时,大倾角煤层采场存在三维"似壳"力学结构,其倾向和走向剖面包络形状可以用包含煤层倾角、开采高度、工作面倾斜长度、顶板岩性等参数非线性二次函数来表示。 展开更多
关键词 大倾角煤层 围岩 非对称力学特征 倾向堆砌结构 “似壳”结构
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大倾角煤层开采覆岩空间倾斜砌体结构 被引量：79
3
作者 伍永平 解盘石 +1 位作者 王红伟 任世广 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1252-1256,共5页
以大倾角煤层走向长壁采场为研究对象,采用相似材料模拟实验、数值模拟和理论分析综合方法,分析了采场顶板应力分布特征和变形破坏规律,认为大倾角煤层采场顶板破断后形成了倾斜砌体结构,该砌体结构以倾向堆砌和反倾向堆砌两种形式存在... 以大倾角煤层走向长壁采场为研究对象,采用相似材料模拟实验、数值模拟和理论分析综合方法,分析了采场顶板应力分布特征和变形破坏规律,认为大倾角煤层采场顶板破断后形成了倾斜砌体结构,该砌体结构以倾向堆砌和反倾向堆砌两种形式存在,且沿工作面走向和倾向均具有不同的分布特征,该结构的非均衡运动是导致"R-S-F"("顶板-支架-底板")系统失稳的主导影响因素,同时,该结构的运动形式亦受到上覆未垮岩层的变形破坏影响。倾斜砌体结构不仅是支护结构的施载体,也是"似壳结构"断裂失稳对工作面支护系统作用的传力媒介,对倾斜砌体结构的深入研究是探讨大倾角煤层采场"主承载结构"失稳致灾的关键。 展开更多
关键词 大倾角煤层 倾向堆砌 反倾向堆砌 “R-S-F”系统失稳 主承载结构
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大倾角煤层长壁综采:进展、实践、科学问题 被引量：64
4
作者 伍永平 贠东风 +3 位作者 解盘石 王红伟 郎丁 胡博胜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期24-34,共11页
大倾角煤层属难采煤层,在我国西部地区赋存广泛,此类煤炭资源的开发对区域经济发展起到了重要支柱作用。受煤层赋存条件制约,大倾角煤层的岩层运动机理复杂,作业空间受限,综合机械化开采难度大。自20世纪80年代起我国学者及一线工程技... 大倾角煤层属难采煤层,在我国西部地区赋存广泛,此类煤炭资源的开发对区域经济发展起到了重要支柱作用。受煤层赋存条件制约,大倾角煤层的岩层运动机理复杂,作业空间受限,综合机械化开采难度大。自20世纪80年代起我国学者及一线工程技术人员便开始针对大倾角煤层的开采方法、岩层控制理论、关键技术装备展开研究。发展至今,已在理论、技术、装备等方面取得了较大进展,构建了较为完整的研究体系。从大倾角煤层长壁综采的进展、实践、科学问题3个方面系统梳理了已经取得的研究成果、积累的实践经验以及未来需要突破的关键科学问题。提炼出以下主要观点:①我国首次定义了大倾角煤层的概念(煤层倾角35°~55°)并给出了工程解释,但随着近年来装备水平与开采方法的不断提升革新,大倾角煤层倾角涵盖范围的工程解释应有所外延。自20世纪90年代起至今,在大倾角煤层长壁开采岩层控制基本理论与关键技术、工作面动力灾害防护方法、工作面主要装备研发等领域的研究与试验取得了较大进展。②在工程实践方面,除大倾角中厚煤层综采技术已趋于成熟外,大倾角厚煤层大采高综采、特厚煤层综放开采和薄煤层伪俯斜综采技术均有所突破并取得了一定效果,但仍存在诸多“瓶颈问题”亟需从科学层面予以解答。③仍需进一步加强复杂采动煤岩体力学性状与量化表征、复杂采动煤岩体力学行为及其对工作面灾变的控制作用、长壁采场“支架-围岩”系统多维交互动力学与多目标非稳态控制方法、非规则回采空间随机分离体形成-运动-损害过程及防护机制等科学问题研究,并以此为前提发明全新的开采方法、研发关键技术与装备,最终实现大倾角煤层安全高效与绿色开采。 展开更多
关键词 研究进展 科学问题 长壁综采 大倾角煤层
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大倾角煤层开采“顶板-支护-底板”系统稳定性及动力学模型 被引量：56
5
作者 伍永平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期527-531,共5页
利用运动学方法,通过对R(顶板)、S(支护系统)、F(底板)各自运动形态和"R-S"、"S-F"静态稳定性以及"R-S-F"运动失稳模式的分析,得出了大倾角煤层走向长壁开采"R-S-F"系统动力学一般模型,为"... 利用运动学方法,通过对R(顶板)、S(支护系统)、F(底板)各自运动形态和"R-S"、"S-F"静态稳定性以及"R-S-F"运动失稳模式的分析,得出了大倾角煤层走向长壁开采"R-S-F"系统动力学一般模型,为"R-S-F"系统动态稳定性控制模式和工作面围岩灾变预防研究奠定了理论基础. 展开更多
关键词 大倾角煤层 “R-S-F”系统 稳定性 动力学模型
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大倾角煤层长壁采场倾斜砌体结构与支架稳定性分析 被引量：50
6
作者 解盘石 伍永平 +3 位作者 王红伟 高喜才 任世广 曾佑富 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1275-1280,共6页
大倾角煤层覆岩变形、破坏和运移规律复杂,采场顶板倾斜砌体结构对支架稳定性影响大,大量的现场实践、实验研究和理论分析表明,倾斜砌体结构与支架的相互作用可分为正压、倾向挤压、反倾向挤压、后推和走向挤压型,其易造成支架发生挤压... 大倾角煤层覆岩变形、破坏和运移规律复杂,采场顶板倾斜砌体结构对支架稳定性影响大,大量的现场实践、实验研究和理论分析表明,倾斜砌体结构与支架的相互作用可分为正压、倾向挤压、反倾向挤压、后推和走向挤压型,其易造成支架发生挤压型失稳、下滑失稳、倾倒失稳,建立了支架-顶板接触力学模型,基于基础动力学、"R-S-F"动力学控制理论分析了大倾角煤层长壁采场覆岩特有的结构形式倾斜砌体结构与支架在不同状态下的稳定性,并给出了其动力学方程和"支架-围岩"稳定性判定条件。 展开更多
关键词 大倾角煤层 倾斜砌体结构 “支架-围岩”稳定性
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大倾角煤层开采覆岩应力场形成及演化特征 被引量：33
7
作者 王红伟 伍永平 解盘石 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第8期1022-1026,共5页
针对大倾角煤层走向长壁工作面开采矿压显现和围岩破断活动的复杂性.基于对不同类型大倾角煤层走向长壁工作面开采数值计算分析,开展了大倾角煤层走向长壁开采覆岩应力场形成与演化研究.结果表明:大倾角煤层开采围岩内发生应力重新分布... 针对大倾角煤层走向长壁工作面开采矿压显现和围岩破断活动的复杂性.基于对不同类型大倾角煤层走向长壁工作面开采数值计算分析,开展了大倾角煤层走向长壁开采覆岩应力场形成与演化研究.结果表明:大倾角煤层开采围岩内发生应力重新分布,应力传递路线发生偏移形成三维空间应力拱壳,其演化形态可由判别系数确定,随着工作面推进,应力拱壳逐渐向外围岩层扩展,且非对称特性显现程度增加,沿煤层走向应力拱扁平率逐渐增大,沿煤层倾向应力拱扁平率逐渐减小,且应力拱最大高度位置不断向回风巷道一侧偏移.以上研究结果为大倾角煤层安全高效开采提供了理论依据. 展开更多
关键词 大倾角煤层 数值计算 应力分布 支承压力 应力拱壳 非对称弹性 演化特征 判别系数
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大倾角大采高综采工作面煤壁非对称受载失稳特征 被引量：34
8
作者 罗生虎 伍永平 +2 位作者 刘孔智 解盘石 王红伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1829-1836,共8页
煤壁片帮是大倾角厚煤层综采亟待解决的关键问题之一,以2130煤矿25221大倾角大采高综采工作面为研究背景,采用理论分析、数值计算、物理相似材料模拟实验和现场监测相结合的综合研究方法,系统研究了大倾角大采高综采工作面煤壁的受载与... 煤壁片帮是大倾角厚煤层综采亟待解决的关键问题之一,以2130煤矿25221大倾角大采高综采工作面为研究背景,采用理论分析、数值计算、物理相似材料模拟实验和现场监测相结合的综合研究方法,系统研究了大倾角大采高综采工作面煤壁的受载与失稳特征。结果表明,在大倾角大采高煤层开采中,受采高增大影响,围岩运动的幅度和剧烈程度较一般采高大倾角煤层开采时明显增大,覆岩垮落充填的非均匀特征进一步增强,煤壁支承压力的非对称特性亦明显增大;采动过程中煤壁的力学性质逐步劣化,伴随着裂隙的扩展、演化和贯通,煤壁开裂并形成滑移体,当滑移体周围约束解除或支承压力增大时,滑移体沿滑移面滑移,形成煤壁片帮;在工作面倾向,中部区域是煤壁片帮的高发区域,上部次之,下部最少,与煤壁的非对称受载特征相吻合;在垂直煤层方向,煤壁变形亦非对称,煤壁位移量中上部大于下部,靠近顶板区域易发生煤壁片帮;在煤壁重力倾向分量影响下,煤壁片帮易向倾向上部煤体蔓延。基于上述分析,并结合2130煤矿25221工作面的生产实际,提出了大倾角大采高综采工作面煤壁片帮防治措施。 展开更多
关键词 大倾角煤层 大采高开采 煤壁片帮
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大倾角煤层长壁大采高开采煤壁片帮机理及防控技术 被引量：32
9
作者 解盘石 伍永平 《煤炭工程》 北大核心 2015年第1期74-77,共4页
为了解决大倾角厚煤层大采高工作面煤壁片帮难题,采用现场实测与理论分析的方法,分析了大倾角大采高煤壁片帮特征与机理。结果表明,大倾角大采高工作面煤壁片帮除具有一般倾角煤层频次高、范围大、分区域等特征外,还具有蔓延性与滑冒特... 为了解决大倾角厚煤层大采高工作面煤壁片帮难题,采用现场实测与理论分析的方法,分析了大倾角大采高煤壁片帮特征与机理。结果表明,大倾角大采高工作面煤壁片帮除具有一般倾角煤层频次高、范围大、分区域等特征外,还具有蔓延性与滑冒特点;从可控与不可控角度对影响片帮因素进行了分类,认为顶板压力、煤体自重及其物理力学性质等是导致片帮主要影响因素,并提出了"严控支架阻力、全方位弱化顶板、超前加固煤壁、降低伪斜角度、全时矿压监测"的煤壁片帮综合防控技术,有效地解决了大倾角大采高条件下工作面煤壁片帮问题。 展开更多
关键词 大倾角煤层 大采高开采 煤壁片帮 防控技术
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基于大范围岩层控制技术的大倾角煤层区段煤柱失稳机理 被引量：28
10
作者 伍永平 皇甫靖宇 +2 位作者 解盘石 胡博胜 刘孔智 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3062-3071,共10页
为了实现大范围岩层控制技术,提高大倾角煤层长壁工作面"R-S-F"系统稳定性,在分析区段采空区围岩失稳机制的基础上,建立区段间围岩失稳模型,研究了区段煤柱的应力分布规律和失稳破坏准则,确定了区段煤柱的合理尺寸。结果表明... 为了实现大范围岩层控制技术,提高大倾角煤层长壁工作面"R-S-F"系统稳定性,在分析区段采空区围岩失稳机制的基础上,建立区段间围岩失稳模型,研究了区段煤柱的应力分布规律和失稳破坏准则,确定了区段煤柱的合理尺寸。结果表明:大倾角煤层区段围岩联通运移可总结为"挤压-弯垮"与"压垮-倾倒"两种模式。而要实现大范围岩层控制技术,应使区段采空区围岩以"压垮-倾倒"模式进行失稳联通。覆岩结构以"梁-拱组合梁"形式存在时,区段煤柱强度决定了区段采空区的联通运移模式,以"双拱连续梁"形式存在时,区段煤柱尺寸决定了"压垮-倾倒"联通运移模式的矿压显现特征及变形破坏后的采空区三维空间形态。因而大范围岩层控制技术的关键在于区段煤柱的设计。结合区段煤柱自身强度及失稳破坏准则,确定其宽度k须在满足k>kZH条件的同时尽量满足k<kSK。最后以甘肃东峡煤矿大倾角煤层多区段开采为例,进行理论计算判定与相似模拟实验对比分析,从而对提出的区段煤柱失稳机理进行了验证。 展开更多
关键词 大倾角煤层 区段大范围岩层控制 区段煤柱 稳定性
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大倾角煤层变角度综放工作面开采覆岩运移规律 被引量：28
11
作者 高喜才 伍永平 +2 位作者 曹沛沛 王红伟 尹建辉 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期381-386,共6页
大倾角煤层变角度综放工作面受倾角变化的影响,覆岩运移、矿压显现规律更为复杂。针对枣泉煤矿大倾角煤层120210变角度工作面综放开采条件,采用物理相似模拟实验和现场监测方法,对比研究了大倾角煤层变角度工作面和单一角度工作面综放... 大倾角煤层变角度综放工作面受倾角变化的影响,覆岩运移、矿压显现规律更为复杂。针对枣泉煤矿大倾角煤层120210变角度工作面综放开采条件,采用物理相似模拟实验和现场监测方法,对比研究了大倾角煤层变角度工作面和单一角度工作面综放开采覆岩运移规律。研究表明:120210工作面受不同倾角的影响,覆岩运移规律较单一角度工作面差异大,上部区域倾角26°,覆岩运移特征表现出倾斜煤层开采的特征,基本顶以"悬臂梁"结构形式发生破断运动,顶板平均压力23.7 MPa,分布均匀;下部区域倾角44°,覆岩运移特征表现为大倾角煤层开采特征,顶板垮落的矸石沿倾斜滑移充填采空区,顶板平均压力29.5 MPa,分布不均、变化范围大;中部区域过渡段覆岩运移既有倾斜煤层又有大倾角煤层开采特征,顶板平均压力27.15 MPa,分布较均匀,是两者转换的关键区域。根据工作面不同倾角区域覆岩运移、矿压显现特征提出大倾角煤层变角度综放工作面开采围岩控制原则,并依据此原则提出工作面分区域顶煤放出量控制方法。 展开更多
关键词 大倾角煤层 变角度工作面 综采放顶煤 相似材料模拟 覆岩运移特征
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大倾角近距离煤层开采覆岩运移及顶板破坏特征 被引量：24
12
作者 伍永平 皇甫靖宇 +3 位作者 罗生虎 武永强 刘宝恒 刘旺海 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期1-10,共10页
大倾角近距离煤层采场的矿压显现规律较大倾角单一煤层长壁采场更为复杂,需进行深入的研究。以2130煤矿4#煤和5#煤近距离大倾角煤层开采为背景,采用物理相似材料模拟实验、数值计算、理论分析和现场试验相结合的研究方法,系统研究了大... 大倾角近距离煤层采场的矿压显现规律较大倾角单一煤层长壁采场更为复杂,需进行深入的研究。以2130煤矿4#煤和5#煤近距离大倾角煤层开采为背景,采用物理相似材料模拟实验、数值计算、理论分析和现场试验相结合的研究方法,系统研究了大倾角近距离煤层采场的覆岩运移及顶板破坏特征。结果表明,大倾角近距离煤层的连续开采,影响采场的覆岩垮落规律、围岩应力分布、顶底板变形破坏特征;近距离煤层两工作面不同的位置关系导致下煤层工作面顶板形成不同的力学结构、发生不同的变形破坏及位移,影响下层煤开采的矿压显现;25221工作面的基本顶岩梁首先于上端处发生破断,并在之后的运移中于中部再次发生破断,影响了工作面支架载荷与稳定性,使工作面支架呈现出倾斜中部受载较大、下部次之、上部最小和中下部支架受载稳定、中上部受载多变的非对称特征。研究结果可为大倾角近距离煤层开采提供理论依据,并为2130煤矿的后续开采提供参考。 展开更多
关键词 大倾角煤层 近距离煤层 覆岩运移规律 顶板破坏特征
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大倾角煤层开采大型三维可加载相似模拟试验 被引量：23
13
作者 王红伟 伍永平 +2 位作者 曹沛沛 张文忠 解盘石 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1505-1511,共7页
由于煤层赋存条件特殊,大倾角煤层开采采场围岩空间应力分布及演化、围岩运动特征复杂。现有三维模型试验平台存在模型加载、空间开采与监测等技术缺陷。通过采用新型三维可加载模型试验系统,实现模型均布加载、密闭空间开采模拟等技术... 由于煤层赋存条件特殊,大倾角煤层开采采场围岩空间应力分布及演化、围岩运动特征复杂。现有三维模型试验平台存在模型加载、空间开采与监测等技术缺陷。通过采用新型三维可加载模型试验系统,实现模型均布加载、密闭空间开采模拟等技术创新,对枣泉煤矿120210工作面大倾角煤层开采进行大型三维可加载相似模拟试验研究,得出在工作面上部区域覆岩垮落充分、裂隙发育,关键域形成层位高,下部区域覆岩垮落不充分,关键域形成层位低,覆岩空间垮落呈非对称拱壳形态,上部区域应力值、来压强度、支承压力区应力集中系数等特征量明显大于下部区域。以上结果验证了大倾角煤层开采围岩空间结构形态和应力演化规律。 展开更多
关键词 大倾角煤层 三维可加载相似模拟 梯形裂隙区 空间拱壳 支承压力
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大倾角伪俯斜采场顶板运移规律实验研究 被引量：23
14
作者 解盘石 田双奇 段建杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2974-2982,共9页
为研究大倾角伪俯斜采场顶板垮落运移及其与支架相互作用关系。采用大比例三维物理相似模拟实验和数值计算相结合的研究手段,深入分析了伪俯斜采场初采阶段和正常回采阶段顶板应力演化与变形破坏规律,垮落顶板充填特征以及“支架-顶板... 为研究大倾角伪俯斜采场顶板垮落运移及其与支架相互作用关系。采用大比例三维物理相似模拟实验和数值计算相结合的研究手段,深入分析了伪俯斜采场初采阶段和正常回采阶段顶板应力演化与变形破坏规律,垮落顶板充填特征以及“支架-顶板”相互作用规律。结果表明,大倾角伪俯斜采场顶板应力分布与位移具有非对称性,顶板具有非对称“O-X”破断特征,且具有明显的时序特征,其中“O”破断顺序为:采空区侧边界—采煤工作面侧边界—上部边界—下部边界;“X”破断顺序为:工作面倾斜上方基本顶先发生破坏,随后基本顶沿顺时针方向依次破断。顶板周期性来压与垮落均具有分区特性与时序性,沿走向工作面各个区域顶板的垮落位置与支架相对位置不同,其中,工作面倾斜中部支架直接受到垮落顶板的作用,具体为“砸—压—推”,而倾斜上部与下部垮落顶板仅在下滑过程中对支架产生倾向向下的推力,未出现明显的砸、压现象,上部作用最弱,破断顶板使支架发生不同程度的“倒”、“扭”现象;垮落顶板对采空区的充填可分为4个阶段,各个阶段交替转化的过程对工作面中、下部支架的稳定性产生了影响,矸石堆积区最终沿走向形成充填稳定区域与动态运移区域。为大倾角煤层伪俯斜采场岩层控制提供科学依据,也丰富了大倾角煤层采场岩层控制理论。 展开更多
关键词 大倾角煤层 伪俯斜采场 “O-X”型破断 分区特征 顶板运移 垮落充填
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整体顶梁支架在大倾角煤层开采中的应用 被引量：21
15
作者 孙广义 岳强 刘洋 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2011年第9期72-74,共3页
由整体顶梁组合液压支架组成的支护系统应用于长沟峪煤矿大倾角煤层开采中。经过近9个月的生产实践表明,整体顶梁组合液压支架基本上能够适应长沟峪煤矿大倾角煤层开采需要。针对生产实践中发现的矸石冲击支柱的问题,发明了门插式档矸板。
关键词 大倾角煤层 整体顶梁支架 挡矸板
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大倾角坚硬顶板深孔超前预爆破研究与应用 被引量：21
16
作者 周登辉 伍永平 解盘石 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2009年第5期510-514,共5页
新疆焦煤集团2130平硐煤层大倾角煤层顶板坚硬,易形成大面积悬露,严重影响矿井安全生产,本文运用物理相似材料模拟实验和三维数值模拟研究手段,分析研究了坚硬顶板预爆破弱化顶板变形破坏规律,并结合坚硬顶板深孔超前预爆破机理,提出了&... 新疆焦煤集团2130平硐煤层大倾角煤层顶板坚硬,易形成大面积悬露,严重影响矿井安全生产,本文运用物理相似材料模拟实验和三维数值模拟研究手段,分析研究了坚硬顶板预爆破弱化顶板变形破坏规律,并结合坚硬顶板深孔超前预爆破机理,提出了"非等长多炮孔、非均匀大药量、高层位低震动"坚硬顶板超前爆破弱化方法,实现对坚硬顶板进行控制性处理,降低顶板强度,消除顶板大面积悬露和冒落产生的冲击性矿压显现和由此导致的工作面围岩灾变隐患。 展开更多
关键词 大倾角 坚硬顶板 超前预爆破技术 深孔
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大倾角煤层开采“顶板-支护-底板”系统的动力学方程 被引量：17
17
作者 伍永平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期685-689,共5页
基于W&Kane原理,利用Lagrange动力学理论,得到“R-S-F(顶板-支护-底板)”系统动力学一般方程.“R-S-F”系统动力学方程中包含了煤层赋存特征、工作面围岩变形与破断特征、支架(支护系统)构成特征等主要参数,利用该方程能够对“R-S-... 基于W&Kane原理,利用Lagrange动力学理论,得到“R-S-F(顶板-支护-底板)”系统动力学一般方程.“R-S-F”系统动力学方程中包含了煤层赋存特征、工作面围岩变形与破断特征、支架(支护系统)构成特征等主要参数,利用该方程能够对“R-S-F”系统在任意时刻的运动特征进行描述和分析. 展开更多
关键词 大倾角煤层 开采 动力学方程
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大倾角采煤机与刮板输送机应用效果及技术改进 被引量：19
18
作者 贠东风 谷斌 +3 位作者 伍永平 雷奇 刘柱 张袁浩 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第12期118-123,183,共7页
基于大倾角中厚煤层走向长壁综采、大倾角厚煤层走向长壁综放和大倾角4.5 m大采高综采工作面开采现状,分析了采煤机和刮板输送机在大倾角煤层综采实践中的应用效果,论述了大倾角采煤机及刮板输送机针对大倾角特殊条件所进行的持续改进... 基于大倾角中厚煤层走向长壁综采、大倾角厚煤层走向长壁综放和大倾角4.5 m大采高综采工作面开采现状,分析了采煤机和刮板输送机在大倾角煤层综采实践中的应用效果,论述了大倾角采煤机及刮板输送机针对大倾角特殊条件所进行的持续改进情况。大倾角采煤机的持续改进主要集中在保证其制动可靠、牵引力足、润滑良好、装煤率高以及操控安全;大倾角刮板输送机的持续改进主要包括确保其结构强度高、防滑可靠和安全防护优良3个方面。特别指出大倾角采煤机及刮板输送机的持续改进应突破传统的近水平或缓倾斜条件下的设计理念与方法,改进的关键应立足大倾角特殊条件提升采煤机和刮板输送机的适应性与可靠性。最后指出了大倾角采煤机和刮板输送机深化改进面临的主要问题及解决方案。 展开更多
关键词 大倾角煤层 走向长壁 综合机械化开采 采煤机 刮板输送机
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大倾角煤层综采工作面再生顶板与支架失稳机理 被引量：19
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作者 杨科 池小楼 +2 位作者 刘钦节 刘文杰 刘帅 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3045-3053,共9页
针对底分层煤层开采诱导采场再生顶板二次破坏和支架失稳特点,以潘北矿1212(3)再生顶板下大倾角煤层工作面为例,综合运用井下钻孔三维成像对再生顶板结构实测、基于声发射监测技术的相似物理模拟和理论分析3种技术手段,对大倾角煤层综... 针对底分层煤层开采诱导采场再生顶板二次破坏和支架失稳特点,以潘北矿1212(3)再生顶板下大倾角煤层工作面为例,综合运用井下钻孔三维成像对再生顶板结构实测、基于声发射监测技术的相似物理模拟和理论分析3种技术手段,对大倾角煤层综采面再生顶板顶板结构、垮落特征以及支架失稳模式进行了研究。通过对底分层再生顶板施工的3个钻孔进行孔壁成像确定了底分层再生顶板胶结压实状态,结合相似物理模拟确定了煤层回采过程中的再生顶板垮落规律,并采用理论计算分析了再生顶板运动对采场支架稳定性的影响程度。结果表明:①受煤层倾角影响,再生顶板压实程度呈现出采场下部高于采场中部,采场上部压实程度最弱的非对称压实特征;②底分层顶板3~5 m范围内岩层易在支架间冒漏,此范围再生顶板是改变支架位态的关键岩层;③底分层再生顶板破断失稳经历了6个阶段,基于声发射信号强弱程度确定了采场下部再生顶板高位悬臂梁的断裂和上部再生顶板的滑移是引起底分层顶板破碎严重的主因;④基于现场支架载荷数据,验证了相似物理模拟准确性,标划出采场上部是支架稳定性重点防控区域;⑤在综合厘定再生顶板-支架作用关系基础上,构建再生顶板运动下的大倾角煤层采场支架倾倒和下滑失稳模型,分析支架受力特征,获得支架在倾倒、下滑临界状态下的架间作用力分别为-126.8 kN,86.2 kN,揭示了再生顶板载荷作用位置对支架稳定性影响显著;⑥探讨了护帮、护顶和护架的三位一体协同支护体系。 展开更多
关键词 再生顶板 支架失稳 综采工作面 大倾角煤层 围岩破坏
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大倾角大采高综采工作面支架受载与失稳特征分析 被引量：16
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作者 罗生虎 伍永平 +3 位作者 解盘石 王红伟 刘宝恒 李昂 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3320-3328,共9页
对支架的稳定性控制是大倾角大采高煤层安全、高效开采亟待解决的关键问题之一,以2130煤矿25221大倾角大采高综采工作面为研究背景,基于现场监测对覆岩破断运移规律和支架受载特征分析的基础上,通过理论分析系统研究了采高和工作面顶板... 对支架的稳定性控制是大倾角大采高煤层安全、高效开采亟待解决的关键问题之一,以2130煤矿25221大倾角大采高综采工作面为研究背景,基于现场监测对覆岩破断运移规律和支架受载特征分析的基础上,通过理论分析系统研究了采高和工作面顶板运移对支架受载与失稳特征的影响。结果表明,在大倾角大采高煤层开采中,受采高增大影响,顶板运移的幅度和剧烈程度及支架工作阻力均较一般采高大倾角煤层开采时明显增大,架间推压、咬挤现象明显;当工作面顶底板岩层稳定时,使支架保持不转动和下滑的临界工作阻力均不超过支架自重的2倍;但受工作面顶板运移影响,支架亦会随着顶板的运动而运动,且其不会随着支架工作阻力的增大而消失;支架转动下滑的幅度和失稳概率随着支架工作阻力的减小、顶板与支架间摩擦力绝对值的增大、顶板载荷偏载程度的增大及采高的增大而增大,且其转动失稳的概率大于下滑失稳的概率。 展开更多
关键词 大倾角煤层 大采高 顶板 支架 稳定性
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