大采深厚表土复杂空间结构孤岛工作面冲击地压防治技术研究 被引量：45

1

作者 杨光宇 姜福兴 王存文 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期189-194,共6页

厚表土层覆盖下的深埋不规则孤岛工作面覆岩空间结构复杂多变,顶板运动剧烈,该类孤岛工作面在受到大采深和地质构造等因素的影响下,极易发生冲击地压。以某矿不规则深井孤岛工作面为工程案例,首先对工作面冲击危险性进行分析评价,通过... 厚表土层覆盖下的深埋不规则孤岛工作面覆岩空间结构复杂多变,顶板运动剧烈,该类孤岛工作面在受到大采深和地质构造等因素的影响下,极易发生冲击地压。以某矿不规则深井孤岛工作面为工程案例,首先对工作面冲击危险性进行分析评价,通过开采前进行的模拟推进,采用覆岩空间结构理论,分析得到了高应力区域,确定了冲击危险区域和危险程度;采用应力在线监测系统进行冲击危险性实时预报,钻屑法进行危险性检验;采取钻孔卸压和爆破卸压措施对危险区进行处理,有效的保证了复杂空间结构下孤岛工作面的安全回采。 展开更多

关键词 覆岩空间结构 厚表土层 孤岛工作面 冲击危险性 应力在线监测 卸压爆破 煤层注水

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厚表土薄基岩凿井突水溃砂井筒破坏治理技术研究 被引量：12

2

作者 程桦 周瑞鹤 +2 位作者 姚直书 居宪博 王晓健 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期176-185,共10页

针对厚表土薄基岩地层凿井井筒溃砂涌水综合治理修复技术难题,以两淮矿区某在建煤矿副井为工程背景,分析认为马头门上覆岩层受反复扰动发生弯曲下沉变形是该矿副井井筒破坏的主要原因,主、风井井筒破坏为副井引发的次生破坏。本着修复... 针对厚表土薄基岩地层凿井井筒溃砂涌水综合治理修复技术难题,以两淮矿区某在建煤矿副井为工程背景,分析认为马头门上覆岩层受反复扰动发生弯曲下沉变形是该矿副井井筒破坏的主要原因,主、风井井筒破坏为副井引发的次生破坏。本着修复、预防并重的原则,制定"注、冻、修、防"井筒综合治理方案,即通过地面注浆改善地层性能,防止下部基岩再次发生弯曲变形;通过套壁与原井壁形成复合井壁,提高井筒在该复杂地层条件下的结构安全度;既有井筒围岩冻结作为套壁措施工程,为其施工提供安全保障。研发了系列井筒及马头门修复施工技术:(1)下行式钻注结合,见漏就注,多级套管的挠动地层注浆孔施工与注浆技术;(2)副井内、外排孔分别采用局部、全深冻结,主、风井全深冻结,冻结壁内均设置水文卸压孔,测温数据与数值模拟结合预测冻结壁发展的控制冻结技术;(3)依据井壁破坏程度采取不同修补方式的井壁修复技术;(4)组合钢板拼装和焊接、高性能混凝土(钢纤维混凝土)配制等内套钢板井壁施工技术;(5)壁后注浆加固马头门围岩,破损马头门破除,超强复合永久支护控制围岩,两侧同时分层修复架设施工技术等。综合监测结果表明:工业广场内地表沉降稳定;修复后的3个井筒内套井壁内力和副井壁间压力均小于设计值;主、风井井筒涌水量各为1m~3/d左右,副井井筒涌水量为4 m~3/d左右。采用该方案修复后的主、副、风3个井筒,符合相关规范(程)要求,井筒均处于安全运行状态。 展开更多

关键词 厚表土 钻井井筒 井壁破坏 修复治理

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厚表土厚坚硬顶板无煤柱切顶留巷关键技术研究 被引量：7

3

作者 周均民 申世豹 +1 位作者 刘进晓 张峰 《煤炭工程》 北大核心 2022年第4期1-6,共6页

以郭屯煤矿4307工作面厚表土厚坚硬顶板切顶留巷的实际情况,首先用相似材料模拟了厚表土厚坚硬顶板侧向覆岩结构的演化规律,随着工作面长度不同呈现出“L”型、“三角形”和“类三角形”等悬臂梁结构,由于厚表土位于3;煤覆岩裂隙带之上... 以郭屯煤矿4307工作面厚表土厚坚硬顶板切顶留巷的实际情况,首先用相似材料模拟了厚表土厚坚硬顶板侧向覆岩结构的演化规律,随着工作面长度不同呈现出“L”型、“三角形”和“类三角形”等悬臂梁结构,由于厚表土位于3;煤覆岩裂隙带之上的弯曲下沉带内,厚表土作为给定载荷对覆岩运动影响较小。厚坚硬顶板悬臂梁厚度大、悬臂长,对沿空留巷影响大。对于此种情况下的留巷,提出了“充得满”“切得下”“非对称”支护和“挡得住”四项关键技术,并根据4307工作面实际情况对以上关键技术进行了设计,确定了设计参数。现场实践表明,工作面后方沿空留巷可分成三带,滞后工作面30m之内的变形平缓带,30~100m为变形快速带,100~240m为逐渐稳定带。实体帮和底鼓量变形较大,顶板和矸石帮变形较小。4307轨道平巷留巷稳定后,较原断面收缩约22.1%,留巷收缩后的断面基本满足回采复用要求,取得了较好的应用效果。 展开更多

关键词 厚表土层 坚硬顶板 相似材料 悬臂梁结构 切顶留巷 非对称支护

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大埋深厚表土坚硬覆岩条件采动应力分布规律及其影响因素研究 被引量：2

4

作者 张春牛 曹安业 +4 位作者 李伟东 李振雷 马永忠 王强 李永元 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第1期86-91,共6页

新庄煤矿为新建矿井,受大埋深、厚表土、坚硬覆岩等复杂地质条件影响,具有冲击地压危险,为了能够给区域性防冲开采设计提供支撑,综合采用现场勘探、数值模拟和理论分析等手段研究了一盘区煤8工作面回采过程中采动应力分布规律及其影响... 新庄煤矿为新建矿井,受大埋深、厚表土、坚硬覆岩等复杂地质条件影响,具有冲击地压危险,为了能够给区域性防冲开采设计提供支撑,综合采用现场勘探、数值模拟和理论分析等手段研究了一盘区煤8工作面回采过程中采动应力分布规律及其影响因素。结果表明:向斜构造、埋深、表土层厚度是煤层原岩应力分布的主要影响因素,高原岩应力区埋深大,沿向斜轴部延伸并向两翼部展开;工作面回采过程煤层上覆厚硬顶板是采动应力的主要影响因素,煤层距离厚硬顶板越近则采动应力越集中,高采动应力集中区主要分布在煤层与厚硬顶板间距小于25 m的区域;随着工作面开采数量增多,超前支承应力和侧向支承应力的集中程度和集中范围快速增大,中央大巷的稳定性显著降低。 展开更多

关键词 冲击地压 大埋深 厚表土 厚硬顶板 采动应力 数值模拟

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厚表土层千米埋深口孜东矿井开拓设计研究 被引量：5

5

作者 王建锋 《煤炭工程》 北大核心 2020年第7期28-31,共4页

为了研究厚表土层千米埋深矿井开拓设计,实现现代化矿井的安全高效高产,在分析两淮矿区具有代表性的厚表土、高地压、大埋深的口孜东井田地质特征后,从开拓方式、井口位置选择、开采水平划分、开拓大巷布置、采区划分、煤层开采顺序等... 为了研究厚表土层千米埋深矿井开拓设计,实现现代化矿井的安全高效高产,在分析两淮矿区具有代表性的厚表土、高地压、大埋深的口孜东井田地质特征后,从开拓方式、井口位置选择、开采水平划分、开拓大巷布置、采区划分、煤层开采顺序等方面研究了口孜东矿井的开拓设计,该研究成果对厚表土、高地压、大埋深等同类型矿井设计具有一定的指导意义和参考价值。 展开更多

关键词 厚表土层 千米埋深 矿井开拓 高地压

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6305综放工作面厚表土层薄基岩地表下沉运动特征及原因分析 被引量：1

6

作者 肖自义 万晓 +1 位作者 焦仕学 李波 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第10期36-39,共4页

为了探索厚表土层薄基岩地表下沉运动特征及原因分析,以典型的厚表土层薄基岩厚煤层开采的新巨龙煤矿6305综放工作面为基础,采用理论分析和现场实测相结合的方法进行研究。首先研究得出6305综放工作面地表下沉可分为3个阶段,分别为缓慢... 为了探索厚表土层薄基岩地表下沉运动特征及原因分析,以典型的厚表土层薄基岩厚煤层开采的新巨龙煤矿6305综放工作面为基础,采用理论分析和现场实测相结合的方法进行研究。首先研究得出6305综放工作面地表下沉可分为3个阶段,分别为缓慢下沉阶段、加速下沉阶段、下沉衰减阶段,并分析了各阶段的地表下沉特征,然后基于6305综放工作面覆岩运动和微震数据解释了该工作面地表沉陷特征及三阶段产生原因。 展开更多

关键词 厚表土层 薄基岩 地表沉陷 岩层移动 微震监测

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巨野矿区厚表土薄基岩综放工作面微震响应特征 被引量：4

7

作者 殷海晨 刘国磊 +1 位作者 曹安业 王泽东 《煤炭工程》 北大核心 2022年第8期61-66,共6页

针对巨野矿区深厚表土条件下综放工作面基本顶破断产生强动载,诱发强烈矿压显现的问题,采用理论分析、现场试验等方法对单侧采空工作面和大煤柱跳采工作面的微震响应规律进行研究,为强动载与高静载耦合叠加型冲击地压的防治工作提供技... 针对巨野矿区深厚表土条件下综放工作面基本顶破断产生强动载,诱发强烈矿压显现的问题,采用理论分析、现场试验等方法对单侧采空工作面和大煤柱跳采工作面的微震响应规律进行研究,为强动载与高静载耦合叠加型冲击地压的防治工作提供技术依据和经验借鉴。研究结果表明:巨厚松散层在煤层开采后垮落、沉降明显,细砂岩基本顶是动静载叠加冲击风险影响较大的主关键层;工作面超前支承应力峰值区域的采空侧巷道、采空区走向边界、地质构造区域是强微震事件高发区域;留230m煤柱跳采的工作面微震事件数量和能量在倾向上呈偏向采空区一侧分布的双峰型,大尺寸煤柱不能完全阻隔采空区应力传递影响;工作面应保持低强度匀速推采,避免引起基本顶的大规模能量积聚和突发性释放,同时分析微震频次和能级降低情况能预测基本顶后续大规模破断的时机,提前采取专项防冲措施。 展开更多

关键词 厚表土层 薄基岩 关键层 微震监测 综放开采

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千米深井巨厚表土层井筒的注浆治理 被引量：2

8

作者 孔德山 李冰冰 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2012年第11期142-145,共4页

结合口孜东矿三井筒围岩地质条件和井壁冻结情况,科学分析井壁解冻期间的出水原因,合理确定采取上行式和下行式结合、分阶段进行水泥+水玻璃浆液的注浆方案,并充分利用井筒临时改绞和永久装备时进行注浆,避免了井筒注浆与矿井正常生产... 结合口孜东矿三井筒围岩地质条件和井壁冻结情况,科学分析井壁解冻期间的出水原因,合理确定采取上行式和下行式结合、分阶段进行水泥+水玻璃浆液的注浆方案,并充分利用井筒临时改绞和永久装备时进行注浆,避免了井筒注浆与矿井正常生产的相互影响,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 千米深井 巨厚表土层 注浆治理

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施工与运营初期厚表土立井井壁受力实测研究 被引量：1

9

作者 温德华 《中国工程科学》 北大核心 2012年第2期80-84,共5页

采用井筒内外井壁现场埋设传感器的方法,建立由计算机控制的自动监测系统,实测大屯矿区某混合井井壁施工过程及之后一段时间的受力和变形演变规律。对实测结果进行分析,研究内外井壁的综合变形规律,可以预测井壁的长期安全性,为井壁破... 采用井筒内外井壁现场埋设传感器的方法,建立由计算机控制的自动监测系统,实测大屯矿区某混合井井壁施工过程及之后一段时间的受力和变形演变规律。对实测结果进行分析,研究内外井壁的综合变形规律,可以预测井壁的长期安全性,为井壁破裂的预防和治理提供科学决策的依据。 展开更多

关键词 井壁监测 厚表土 应变 附加力

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巨厚表土层条件下井筒壁座施工技术

10

作者 花井凤 范广建 朱友 《山西建筑》 2011年第21期87-88,共2页

以口孜东矿中央回风井工程为例,介绍了巨厚表土层条件下井筒壁座施工技术,分别阐述了施工流程,各关键工序操作要点及相关技术要求,以期保证井筒施工质量,并给今后同类工程提供了一定指导。

关键词 巨厚表土层 井筒 壁座 施工方案

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板集煤矿立井钢板井壁安全高效施工工艺

11

作者 卓暴 《自动化应用》 2014年第9期13-14,20,共3页

介绍板集煤矿立井钢板井壁安全高效施工工艺。

关键词 组合钢板井壁 地质灾害 巨厚表土层 安全高效

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立井壁后土层注浆加固机理及注浆参数研究 被引量：34

12

作者 刘全林 程桦 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期486-490,共5页

位于厚表土深部立井井壁由于地表沉降而被破坏 ,为了确保矿井安全 ,需对其壁后土层进行注浆加固 ,故合理设计注浆工艺和参数是非常重要的 .为此 ,根据实测的注浆数据 ,首先分析在粘土层和砂土层中浆液的注入机理 .在此基础上 ,应用弹塑... 位于厚表土深部立井井壁由于地表沉降而被破坏 ,为了确保矿井安全 ,需对其壁后土层进行注浆加固 ,故合理设计注浆工艺和参数是非常重要的 .为此 ,根据实测的注浆数据 ,首先分析在粘土层和砂土层中浆液的注入机理 .在此基础上 ,应用弹塑性理论 ,推导了注浆压力、注浆量和注浆孔距的计算公式 .经实际应用 ,取得了较为满意的注浆效果 . 展开更多

关键词 立井 土层加固 注浆机理 注浆参数 井壁 注浆量

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义桥煤矿立井井筒涌水机理与注浆封堵技术 被引量：8

13

作者 林东才 魏夕合 +1 位作者 刘尊欣 张培森 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2012年第3期34-37,共4页

针对义桥煤矿复杂水文地质条件下深厚表土层立井壁破裂、井筒涌水严重,采用单液及双液水泥、水玻璃多次封堵无效的技术难题,结合井壁破裂理论中的施工质量说和竖直附加应力说,分析了义桥煤矿主副立井井壁涌水特征及变形破坏机理,在此基... 针对义桥煤矿复杂水文地质条件下深厚表土层立井壁破裂、井筒涌水严重,采用单液及双液水泥、水玻璃多次封堵无效的技术难题,结合井壁破裂理论中的施工质量说和竖直附加应力说,分析了义桥煤矿主副立井井壁涌水特征及变形破坏机理,在此基础上,研究了高分子化学材料马丽散N注浆封堵涌水、加固围岩机理,并制定了主副井筒表土段壁间注浆、基岩段壁后注浆的钻孔布置与施工工艺,并对注浆量、注浆压力等进行了过程监控,对井筒涌水量进行了长期监测,实测涌水量已小于0.05 m3/h,达到了防治井壁破裂、封堵涌水、稳定含水层水压的目的,缓释和抑制了井壁附加压力。 展开更多

关键词 深厚表土层 立井井壁 变形破坏 井筒涌水 注浆封堵

原文传递

特厚层表土大直径深立井冻结法施工及关键技术研究 被引量：7

14

作者 张馨 《铁道建筑技术》 2008年第5期59-67,共9页

丁集矿主、副、风井穿过表土层厚度为530 m,冻结深度达到565 m,是21世纪初中国第一个表土埋深超过500 m、冻结深度超过550 m、掘进断面超过120 m2的特大型冻结矿井,地质条件极其复杂,冻结壁设计与冻结施工、井壁结构设计和井筒掘砌施工... 丁集矿主、副、风井穿过表土层厚度为530 m,冻结深度达到565 m,是21世纪初中国第一个表土埋深超过500 m、冻结深度超过550 m、掘进断面超过120 m2的特大型冻结矿井,地质条件极其复杂,冻结壁设计与冻结施工、井壁结构设计和井筒掘砌施工难度非常大。通过产、学、研相结合,组织科学研究和技术攻关,取得了多项原创性科研和施工成果,安全顺利、快速高效地施工了主、副、风井3个深立井冻结段,对淮南矿区和全国复杂特厚表土层新建深井具有重要意义。重点阐述丁集矿井冻结法施工攻克的关键技术和取得的施工成果。 展开更多

关键词 冻结法凿井 特厚表土层 大直径立井 冻结壁温度场

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横向均布荷载下煤矿井壁结构模型试验研究 被引量：6

15

作者 薛维培 姚直书 +1 位作者 荣传新 蔡海兵 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期139-145,共7页

为解决600 m以上巨厚表土冲积层中冻结法凿井所面临的井壁结构安全性问题,根据前期井壁受力监测与分析结果,提出高强高性能钢筋混凝土复合井壁技术。设计并完成9组正交模型试验,采用横向均布油压逐级加载的方式模拟水平地压作用,研究响... 为解决600 m以上巨厚表土冲积层中冻结法凿井所面临的井壁结构安全性问题,根据前期井壁受力监测与分析结果,提出高强高性能钢筋混凝土复合井壁技术。设计并完成9组正交模型试验,采用横向均布油压逐级加载的方式模拟水平地压作用,研究响应条件下井壁应力特性、强度特征及破坏机理,给出井壁极限承载力经验公式和强度准则。结果表明,复合井壁结构的安全系数高,横向均布荷载作用下承载力大,混凝土强度等级每提高10 MPa,井壁承载力响应提高20.19%。同时计算表明,井壁强度准则比同类准则更精确,误差范围不超过6.5%。 展开更多

关键词 巨厚表土冲积层 冻结法凿井 复合井壁结构 应力特性 破坏机理 强度准则

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深部沿空综放面巨厚表土加载型冲击地压机理研究

16

作者 崔小超 王艳立 +5 位作者 王方方 张斌 张修峰 张浩 赵金鑫 夏彪 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2023年第6期89-96,共8页

以赵楼煤矿7303工作面为工程背景,采用理论分析、现场实测等方法,对深部沿空综放面巨厚表土加载型冲击地压机理进行研究,总结了厚表土薄基岩综放面的覆岩空间运动结构演化规律,建立了表土加载阶段的土压力拱载荷传递机制力学模型,基于... 以赵楼煤矿7303工作面为工程背景,采用理论分析、现场实测等方法,对深部沿空综放面巨厚表土加载型冲击地压机理进行研究,总结了厚表土薄基岩综放面的覆岩空间运动结构演化规律,建立了表土加载阶段的土压力拱载荷传递机制力学模型,基于理论分析结果划分了深部沿空综放面巨厚表土加载阶段的管控区域范围与等级,深部沿空综放面巨厚表土加载型冲击地压机理为:推进至表土持力层破断步距时,巨厚表土通过土压力拱将自身载荷传递至承载基岩,随着基岩破断运动持续加载至工作面前方煤体中,导致煤壁前方大范围煤层应力持续性升高,容易诱发冲击地压。通过微震监测、地表沉陷和现场显现数据,验证了深部沿空综放面地层运动、地表沉陷与巨厚表土加载型冲击地压发生高度相关,可作为预测预报巨厚表土加载型冲击地压的参考依据。 展开更多

关键词 深部矿井 巨厚表土 沿空综放面 冲击地压 地表沉降 微震监测

原文传递

深厚表土层冻结壁温度实测分析 被引量：3

17

作者 闫超 马乾坤 《山东煤炭科技》 2010年第6期107-108,共2页

通过对谢桥矿箕斗井冻结凿井期间冻结壁温度的现场实测,探讨了井壁混凝土的水化热的放热规律;分析了冻结壁温度的影响因素;获得了深厚表土层冻结凿井期间冻结壁温度变化的基本规律。

关键词 深厚表土层 冻结壁温度 现场实测

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深厚表土层井壁冻结压力实测分析 被引量：2

18

作者 马乾坤 闫超 《山东煤炭科技》 2010年第5期124-126,共3页

该文通过对谢桥煤矿箕斗井冻结井壁冻结压力的测试,得出了谢桥煤矿冻结压力的基本发展趋势;探讨了深厚表土层冻结法凿井冻结压力的影响因素;分析了各方向冻结压力的不均匀性等特征。

关键词 厚表土层 冻结压力 现场实测

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巨厚表土层井筒破壁注浆技术探讨及工程实践 被引量：2

19

作者 黄优 陈善乐 汪华君 《山东煤炭科技》 2014年第9期155-157,共3页

矿井井筒井壁渗漏出水影响生产安全。在充分考虑邱集煤矿的地质条件和进行浆液配比实验的基础上,确定了主、副井筒的合理注浆参数。通过工程实践,使得主、副井筒的涌水量从原来的12m3/h左右降至0.3m3/h,大大节约了井筒的维护成本,提高... 矿井井筒井壁渗漏出水影响生产安全。在充分考虑邱集煤矿的地质条件和进行浆液配比实验的基础上,确定了主、副井筒的合理注浆参数。通过工程实践,使得主、副井筒的涌水量从原来的12m3/h左右降至0.3m3/h,大大节约了井筒的维护成本,提高其安全性能,取得了良好的经济效益。 展开更多

关键词 巨厚表土层 破壁注浆 工程实践

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张双楼矿副井井壁应变监测初步分析 被引量：2

20

作者 徐桂武 《山东煤炭科技》 2012年第6期123-125,共3页

采用井筒内壁现场埋设传感器方法,建立由计算机控制的自动监测系统,实测大屯矿区张双楼副井井壁的受力和变形演变规律。对实测结果进行分析,研究井壁的综合变形规律,可以预测井壁的长期安全性,为井壁破裂的预防和治理提供科学决策的依据。

关键词 井壁监测 厚表土 应变 附加力

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