深部圆形巷道开挖卸荷的围岩力学特征及破坏机理 被引量：22

1

作者 董春亮 赵光明 +3 位作者 李英明 孟祥瑞 卢小雨 张立洋 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期511-518,526,共9页

针对深部高地应力条件下巷道开挖卸荷造成的围岩强烈扰动问题,基于弹性卸荷理论,运用留数定理和拉氏逆变换的延滞性给出动态开挖卸荷应力解析解。在此基础上,研究深部开挖卸荷下围岩力学特征和破坏机理,根据围岩力学特征建立动态卸荷的... 针对深部高地应力条件下巷道开挖卸荷造成的围岩强烈扰动问题,基于弹性卸荷理论,运用留数定理和拉氏逆变换的延滞性给出动态开挖卸荷应力解析解。在此基础上,研究深部开挖卸荷下围岩力学特征和破坏机理,根据围岩力学特征建立动态卸荷的强度准则和拉压损伤模型。通过算例探讨初始地应力、开挖半径、卸荷时间和岩体动态强度对围岩卸荷破坏与稳定的影响。结果表明:深部开挖卸荷下围岩力学特征主要表现为最小主应力卸荷、最大主应力集中,而主应力差的瞬间增大,诱发开挖面内裂隙扩展、贯通,形成由强及弱连续分布的破坏区,构成二次支护前维系围岩稳定的支撑结构。深部动态开挖卸荷下,初始地应力和开挖半径越大、卸荷时间越短,围岩损伤越严重,破坏范围越广,对围岩的扰动越强烈;而岩体动黏聚力和动摩擦角越大,围岩的破坏范围越小,围岩越稳定。分析结果对深入研究高地应下巷道开挖的破坏机制具有重要意义。 展开更多

关键词 深部巷道 开挖卸荷 留数定理 延滞性 力学特征 围岩破坏

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复杂条件大倾角大采高旋转综采矿压显现规律及其控制 被引量：27

2

作者 杨科 陆伟 +1 位作者 潘桂如 孙力 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期199-205,共7页

针对潘北煤矿复杂条件大倾角"三软"厚煤层赋存特点及大采高旋转综采矿压难以控制的技术难点,采用现场实测、数值模拟等方法研究获得了12124大采高旋转综采工作面及巷道矿压显现规律,揭示了大倾角"三软"厚煤层旋转... 针对潘北煤矿复杂条件大倾角"三软"厚煤层赋存特点及大采高旋转综采矿压难以控制的技术难点,采用现场实测、数值模拟等方法研究获得了12124大采高旋转综采工作面及巷道矿压显现规律,揭示了大倾角"三软"厚煤层旋转综采采场和巷道矿压机理,即采空区煤柱下方工作面煤体应力集中、旋采区域采动应力集中与液压支架反复支撑是导致工作面顶板破碎、片帮、冒顶及巷道围岩变形剧烈的主要原因。提出并实施了该条件下旋采过程中采场和巷道围岩稳定性控制技术,主要包括:工作面顶板铺链网并在架头连接工字钢以加强顶板管理;应用液压支架与输送机间连接防滑千斤顶并联合推移千斤顶控制刮板输送机下滑;上风巷旋采拐点处采用锚网索联合支护控制巷道围岩变形;工作面上下端头超前10 m回棚加强支护,保证正常运输通风需求。工程实践表明,该技术实施保证了工作面的安全高效回采,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 大倾角厚煤层 旋转综采 矿压显现 围岩稳定性 采动应力

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超长大采高工作面矿压特征影响因素分析 被引量：24

3

作者 李志华 华心祝 +2 位作者 杨科 朱若军 周德生 《中国煤炭》 北大核心 2013年第1期51-54,共4页

采用FLAC3D数值模拟软件模拟了超长大采高俯斜工作面顶板下沉量及工作面超前支承压力分布规律,并在此模型的基础上,通过调整采高、面长、采深,对比分析了超长大采高工作面矿压显现特征与常规工作面的差异。研究结果表明:刘庄矿171301大... 采用FLAC3D数值模拟软件模拟了超长大采高俯斜工作面顶板下沉量及工作面超前支承压力分布规律,并在此模型的基础上,通过调整采高、面长、采深,对比分析了超长大采高工作面矿压显现特征与常规工作面的差异。研究结果表明:刘庄矿171301大采高综采工作面超前支承压力影响范围大,达到60m;顶板最大下沉量随着采深、面长的增大而增大,增大幅度逐渐减小,随着采高的增大而急剧增大;工作面支承压力峰值随着采深的增大而增大,随采高的增大而减小,峰值位置均向煤壁前方发生迁移;工作面面长对支承压力影响不显著,所以在其他条件不变的情况下,增加面长矿压显现变化不大。 展开更多

关键词 超长工作面 大采高工作面 矿山压力 采高 数值分析 顶板下沉量

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近距离煤层开采对卸压区采场围岩应力演化过程研究 被引量：22

4

作者 刘增辉 娄嵩 +1 位作者 孟祥瑞 高召宁 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期102-108,共7页

为了研究近距离煤层开采围岩应力演化特征,以淮北海孜煤矿的8煤层762工作面和9煤层首采962工作面的地质和开采条件为研究背景,建立了三维数值计算模型,对762和962工作面开采造成的围岩应力相互影响进行了研究。结果表明:762工作面开采... 为了研究近距离煤层开采围岩应力演化特征,以淮北海孜煤矿的8煤层762工作面和9煤层首采962工作面的地质和开采条件为研究背景,建立了三维数值计算模型,对762和962工作面开采造成的围岩应力相互影响进行了研究。结果表明:762工作面开采对底板卸压应力基本是以线性降低,在962工作面下平巷形成卸压;762工作面长度缩短对962工作面的解压效果降低,同时762工作面侧向底板集中应力和962工作面的超前支承压力相互叠加;通过在回采巷道内测试煤岩体的电磁辐射脉冲数,验证了采动影响下围岩应力演化。 展开更多

关键词 近距离煤层 采动应力演化 电磁辐射

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深井沿空留巷底鼓演化机理模型试验研究 被引量：21

5

作者 华心祝 杨明 +1 位作者 刘钦节 杨朋 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期1-9,共9页

为研究深井沿空留巷底鼓特征及其演化机理,以淮南顾桥煤矿深井沿空留巷为工程背景,利用自行研制的双向四面可调加载多功能相似模拟试验装置,开展典型条件深井沿空留巷底鼓演化机理模型试验。结果表明:1)从开掘到报废整个期间留巷底鼓严... 为研究深井沿空留巷底鼓特征及其演化机理,以淮南顾桥煤矿深井沿空留巷为工程背景,利用自行研制的双向四面可调加载多功能相似模拟试验装置,开展典型条件深井沿空留巷底鼓演化机理模型试验。结果表明:1)从开掘到报废整个期间留巷底鼓严重,掘巷期间就已产生底鼓,但底鼓主要发生在一次采动至二次采动期间;2)巷道底板深部岩体主要为压应变,浅部岩体呈现"拉-压"应变转变现象,且"拉-压"应变交界面随着沿空留巷时期的推移不断向深部移动;3)该地质条件下沿空留巷底鼓主要由压曲型底鼓、剪切错动型底鼓和挤压流动型底鼓复合而成,其破坏形态多以剪切破坏或拉剪破坏为主,又呈现出大变形和偏态特征;4)根据底鼓产生和发展情况,将底鼓演化过程分为滑移-弯曲线形成期、剪切错动破坏期、剪切破断期、挤压流动期、离层期5个阶段。基于底鼓变形特征及演化机理分析,提出应将深井沿空留巷底鼓防控纳入整个巷道围岩控制体系之中,并针对留巷不同阶段给出相应的防控对策,为深井沿空留巷提供指导。 展开更多

关键词 沿空留巷 深部矿井 底鼓 演化机理 模型试验 防控对策

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真三轴压缩下砂岩的能量和损伤分析 被引量：8

6

作者 刘之喜 孟祥瑞 +4 位作者 赵光明 张若飞 刘崇岩 考四明 戚敏杰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期327-341,共15页

为了探究真三轴压缩下砂岩的能量和损伤演化规律,利用自主研发的真三轴扰动卸荷岩石测试系统进行真三轴一次加卸载试验和真三轴压缩试验,对真三轴压缩应力-应变演化规律进行研究,探讨三向主应力加、卸载的对岩体的影响,利用图形面积积... 为了探究真三轴压缩下砂岩的能量和损伤演化规律,利用自主研发的真三轴扰动卸荷岩石测试系统进行真三轴一次加卸载试验和真三轴压缩试验,对真三轴压缩应力-应变演化规律进行研究,探讨三向主应力加、卸载的对岩体的影响,利用图形面积积分法分别计算了真三轴压缩的弹性能密度、耗散能密度与输入能密度,分析三者随最大主应力卸载水平增加的规律及其相互之间的关系,进一步研究真三轴压缩过程中损伤演化规律,并对冲击地压倾向性判定条件弹性能量指数进行讨论。研究结果表明:真三轴压缩下最大主应力增大,使砂岩内部应力调整,从而引起中、小主应力方向应变变化,从能量角度定义该现象为能量“诱增”;划分了三个方向主应力加、卸载的种类,将加载分为损伤加载(最大主应力加载)与保护加载(中、小主应力加载);将卸载分为常规卸载(最大主应力卸载)与损伤卸载(中、小主应力卸载);真三轴压缩下中间主应力方向约束应力较大,使得该方向“诱增”弹性能密度比例高于最小主应力方向“诱增”弹性能比例;真三轴压缩下最大主应力方向应力提升,砂岩的弹性能密度、耗散能密度均与输入能密度之间存在线性函数关系,提出了真三轴压缩的能量分析方法,进一步得到了砂岩的储能极限,与单轴压缩相比,其储能性有较大提升;真三轴压缩下砂岩损伤变量在塑性阶段之前岩石损伤呈近似线性变化,随着最大主应力增加,损伤变量呈非线性演化趋势。 展开更多

关键词 岩石力学 砂岩 真三轴压缩试验 单轴压缩 能量演化 损伤变量 “诱增”能量 弹性能量指数

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基于实测地应力的综放工作面采动应力分布及演化特征研究 被引量：11

7

作者 刘钦节 杨科 +2 位作者 陈贵 成荣发 史厚桃 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期109-115,共7页

基于地应力对综放工作面煤岩体变形破坏、动力灾害防治、采动应力场演化等的重要影响,在朱仙庄煤矿南翼地应力实测的基础上,开展了基于多目标约束的矿井应力场最优化反分析,获得了矿区最优边界荷载和地应力分布规律。利用FLAC^(3D)建立... 基于地应力对综放工作面煤岩体变形破坏、动力灾害防治、采动应力场演化等的重要影响,在朱仙庄煤矿南翼地应力实测的基础上,开展了基于多目标约束的矿井应力场最优化反分析,获得了矿区最优边界荷载和地应力分布规律。利用FLAC^(3D)建立数值模型,探讨了最大主应力与工作面推进方向夹角α、侧压系数λ及水平应力非均匀系数ζ等因素对综放工作面采动应力场的影响规律。结果表明:不同地应力对综放采场内各采动应力场分布及演化特征具有显著影响。针对该矿井某一实际工作面的地应力分布特征、煤岩物理力学参数及开采技术条件,分析了综放面采动应力场的分布规律及其随工作面推进的演化特征。研究结果可为综放工作面的顶底板管理、巷道支护等提供重要借鉴。 展开更多

关键词 地应力 优化反分析 采动应力场 综放工作面

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断层自锁与活化的力学机理及稳定性控制 被引量：8

8

作者 林远东 涂敏 +1 位作者 付宝杰 李传明 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期898-905,共8页

针对断层受采动影响是否发生活化的难题,以断层带、上盘和下盘为系统,通过解析分析研究系统的稳定性。结果表明:系统有2个应力比状态量,它们是断层面黏结力、内摩擦角、裂隙流体压力及垂直应力等系统参量的函数;系统的稳定性由应力比和... 针对断层受采动影响是否发生活化的难题,以断层带、上盘和下盘为系统,通过解析分析研究系统的稳定性。结果表明:系统有2个应力比状态量,它们是断层面黏结力、内摩擦角、裂隙流体压力及垂直应力等系统参量的函数;系统的稳定性由应力比和应力比状态量的关系确定;断层倾角越接近剪切错动特征角、断层面黏结力和内摩擦角越小、裂隙流体压力越大,系统越不稳定;垂直应力对系统稳定性的影响因黏结力、裂隙流体压力和内摩擦角之间不同的量值关系而有所不同;系统的稳定性可通过超前预注浆、钻孔疏放裂隙流体和设计、选择合理的施工方案改变应力比等措施实现有效控制。研究结果对发育有断层的地下资源开采、地下结构及防震减灾等工程具有参考价值。 展开更多

关键词 断层稳定性 断层自锁 断层活化 力学机理 应力比

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底板锚索及胶囊管帷幕注浆技术控制深井巷道底鼓研究 被引量：7

9

作者 常聚才 何礼品 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期968-972,共5页

根据谢一矿-960 m水平C15顶板运输大巷工程实际,通过对巷道深部围岩变形监测及分析底鼓影响因素,获得了巷道顶板、两帮及底板围岩动态变形特征及底鼓主要原因,认为在两帮与顶板支护后,巷道应力和变形集中到支护体系薄弱的底板释放,发生... 根据谢一矿-960 m水平C15顶板运输大巷工程实际,通过对巷道深部围岩变形监测及分析底鼓影响因素,获得了巷道顶板、两帮及底板围岩动态变形特征及底鼓主要原因,认为在两帮与顶板支护后,巷道应力和变形集中到支护体系薄弱的底板释放,发生强烈的挤压流动型底鼓。在此基础上,提出并实施了注浆加固顶帮围岩、底板锚索和底板胶囊管帷幕注浆的深井巷道底鼓综合控制技术,同时配用自行加工制造的风动底板锚索钻机,有效解决了底板锚索孔施工难题。工程实践表明,该技术能有效控制深井巷道底鼓,保持巷道长久稳定。 展开更多

关键词 深井巷道 底鼓 底板锚索 底板胶囊管注浆

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巷道围岩应力应变仿真系统设计与教学探索

10

作者 庞冬冬 李传明 +3 位作者 庞大伟 陈中琪 贺凯 罗肖龙 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第4期80-83,93,共5页

为了获得采动条件下巷道围岩应力应变演化特征,通过复变函数换算结合工程实践经验,运用科学计算软件编程对巷道围岩受力模型进行求解,获得巷道围岩主应力和主应力集中系数分布规律。采用MATLAB对巷道受力模型进行模拟演算,获得工程开采... 为了获得采动条件下巷道围岩应力应变演化特征,通过复变函数换算结合工程实践经验,运用科学计算软件编程对巷道围岩受力模型进行求解,获得巷道围岩主应力和主应力集中系数分布规律。采用MATLAB对巷道受力模型进行模拟演算,获得工程开采参数与巷道围岩应力应变的关系规律,由此设计了一种采动影响下巷道围岩应力应变模拟仿真系统。该系统可对多种巷道断面进行计算和模拟,进而呈现出多种信息仿真演示,解决了以往软件适用巷道类型单一、应力求解不具体且结果呈现单一化缺点,可为回采巷道支护设计提供相应的理论依据,有利于矿山工程技术人员及实验室技术人员开展模拟仿真教学。 展开更多

关键词 巷道围岩 应力应变 模拟仿真 受力模型 开发设计

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高位钻孔抽采压力对综放工作面采空区自燃危险区域的扰动效应 被引量：2

11

作者 陈雄洲 刘健 +2 位作者 张树川 朱家亮 徐超 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第6期141-145,共5页

为了深入分析高位钻孔抽采压力对综放工作面采空区自燃危险区域的扰动效应,以淮北某矿821综放工作面为工程条件,数值模拟求解分析了在高位钻孔抽采条件下采空区的漏风流场和氧气浓度场特征,以氧气浓度为依据得出了自燃危险区域分布范围... 为了深入分析高位钻孔抽采压力对综放工作面采空区自燃危险区域的扰动效应,以淮北某矿821综放工作面为工程条件,数值模拟求解分析了在高位钻孔抽采条件下采空区的漏风流场和氧气浓度场特征,以氧气浓度为依据得出了自燃危险区域分布范围,并根据现场实测数据验证了模拟结果的可靠性,最后以采空区氧化区域的宽度、深度、工作面漏风区段作为指标,探讨了高位钻孔不同抽采压力对综放工作面采空区自燃危险区域范围的扰动效应。结果表明:根据模拟结果,高位钻孔抽采会使得采空区漏风呈现立体分布特征,从而使得采空区回风侧上部存在自燃危险区域;根据实测结果,采空区自燃危险区域分布范围与模拟结果基本一致,验证了模拟的可靠性;高位钻孔抽采负压的增加会使得工作面漏风量和漏风区段都有所增加,并使得采空区易氧化区域明显变宽且更深入采空区。鉴于高位钻孔抽采负压对自然危险区域的扰动效应,应设置合理的抽采压力以实现煤自燃与瓦斯灾害协同防治的目标。 展开更多

关键词 高位钻孔 瓦斯抽采 综放工作面 自燃危险区域 数值模拟

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掘进煤巷瓦斯渗流模型及运移规律研究 被引量：6

12

作者 马海峰 王磊 +2 位作者 殷志强 李传明 李家卓 《中国煤炭》 北大核心 2013年第8期93-96,共4页

以煤巷掘进时瓦斯渗流模型为背景,根据瓦斯渗流方程、瓦斯含量方程、瓦斯气体状态方程、连续性方程,建立了煤巷掘进过程中瓦斯渗流模型,基于Comsol Mul-tiphysics软件模拟了煤巷掘进过程中周围煤体瓦斯运移规律。结果表明:巷道掘进后,... 以煤巷掘进时瓦斯渗流模型为背景,根据瓦斯渗流方程、瓦斯含量方程、瓦斯气体状态方程、连续性方程,建立了煤巷掘进过程中瓦斯渗流模型,基于Comsol Mul-tiphysics软件模拟了煤巷掘进过程中周围煤体瓦斯运移规律。结果表明:巷道掘进后,周围煤体内瓦斯压力呈对称性分布,且随着径向距离的增加逐渐减小。随着时间的增加,距离巷道煤壁不同距离的瓦斯压力和瓦斯含量逐渐减小,当达到一定时间后,在巷道周围形成具有一定宽度的瓦斯卸压保护带。瓦斯渗流速度与径向距离呈负指数函数关系,巷道周围煤体瓦斯渗流速度随着径向距离的减小呈跨数量级增加,渗流速度在巷道煤壁处达到最大。现场测试结果与数值模拟结果一致,验证了数值模拟的正确性。 展开更多

关键词 煤巷 瓦斯涌出 渗流模型 瓦斯压力梯度 Comsol Multiphysics软件 渗流速度

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迎回采工作面沿空巷道围岩稳定性机理及控制技术研究 被引量：6

13

作者 张红柱 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第10期123-125,共3页

迎回采面沿空掘巷经历邻近工作面回采引起的动压全过程,巷道围岩稳定性急剧恶化并发生较大变形,巷道维护困难。采用理论分析、数值模拟及现场工业试验来研究迎回采工作面沿空掘巷围岩稳定性及支护技术,得出此类巷道具体的支护技术。现... 迎回采面沿空掘巷经历邻近工作面回采引起的动压全过程,巷道围岩稳定性急剧恶化并发生较大变形,巷道维护困难。采用理论分析、数值模拟及现场工业试验来研究迎回采工作面沿空掘巷围岩稳定性及支护技术,得出此类巷道具体的支护技术。现场工业试验表明,该技术能有效控制围岩变形,保证了工作面的正常接替。 展开更多

关键词 迎回采面 沿空掘巷 数值模拟 围岩控制

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电法测试技术在覆岩破坏监测中应用 被引量：5

14

作者 高召宁 郑志伟 应治中 《中国煤炭》 北大核心 2015年第3期36-39,48,共5页

介绍了电法测试技术在覆岩破坏监测中的应用。从煤层开采引起的覆岩破坏的一般规律出发，分析了覆岩破坏与其电阻率和供电电流之间的关系，设计了现场探测覆岩破坏的方案，并进行了煤层开采覆岩裂隙演化规律和覆岩破坏范围的动态探测。... 介绍了电法测试技术在覆岩破坏监测中的应用。从煤层开采引起的覆岩破坏的一般规律出发，分析了覆岩破坏与其电阻率和供电电流之间的关系，设计了现场探测覆岩破坏的方案，并进行了煤层开采覆岩裂隙演化规律和覆岩破坏范围的动态探测。通过对采动过程中覆岩视电阻率和电极供电电流的综合分析，得出1116（1）工作面开采后采空区上方0～13m为垮落带，13～43．5m为裂隙带。研究成果为煤矿安全生产提供了直观有效的技术参数。 展开更多

关键词 煤层开采 电法测试技术 覆岩破坏 视电阻率 供电电流 动态监测

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大范围复杂夹矸煤层工作面高效回采技术研究

15

作者 黄晨瑞 李英明 +1 位作者 郜洪良 赵呈星 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第9期30-35,共6页

为了研究复杂夹矸煤层条件下高效回采技术,以淮北孙疃矿10111夹矸工作面为工程背景,对工作面现场夹矸进行点载荷实验,得到夹矸的点载荷强度;提出了3种夹矸煤层回采技术方案,并采用了FLAC^(3D)数值模拟方法分析了复杂夹矸层回采技术方案... 为了研究复杂夹矸煤层条件下高效回采技术,以淮北孙疃矿10111夹矸工作面为工程背景,对工作面现场夹矸进行点载荷实验,得到夹矸的点载荷强度;提出了3种夹矸煤层回采技术方案,并采用了FLAC^(3D)数值模拟方法分析了复杂夹矸层回采技术方案。结果表明:10111夹矸工作面矸石点载荷平均强度为2.23 MPa;对3种夹矸煤层回采技术方案通过数值模拟进行对比验证,最终通过对安全管理、经济效益以及技术难度对比,确定了巨厚段留夹矸回采技术方案更满足高效回采。现场验证表明:10111夹矸工作面出煤量总产量占全矿总产量的76.6%,保证了工作面的高产量,可为复杂夹矸煤层工作面的高效开采提供有益借鉴。 展开更多

关键词 复杂夹矸煤层 回采技术 留夹矸回采 数值模拟

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温度变化对煤系砂质泥岩三轴压缩力学特性的影响 被引量：4

16

作者 查文华 宋新龙 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期47-51,共5页

为分析温度对煤系砂质泥岩力学参数的影响,利用RMT-150B岩石力学试验系统和GD-65/150高低温环境箱,对煤系砂质泥岩在25~55℃下三轴压缩试验的力学特性进行了研究。结果表明,在试验温度范围内不同温度下煤系砂质泥岩的力学特性有一定程... 为分析温度对煤系砂质泥岩力学参数的影响,利用RMT-150B岩石力学试验系统和GD-65/150高低温环境箱,对煤系砂质泥岩在25~55℃下三轴压缩试验的力学特性进行了研究。结果表明,在试验温度范围内不同温度下煤系砂质泥岩的力学特性有一定程度的差异。随温度升高,峰值应力整体上呈降低趋势;峰值应变在20~40℃逐渐增大,在40~55℃减小;弹性模量随温度升高,在20~35℃逐渐减小,在35~55℃逐渐增大;变形模量随温度升高,在20~45℃逐渐减小,在45~55℃逐渐增大。 展开更多

关键词 安全工程 煤系砂质泥岩 不同温度 三轴压缩 力学特性

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吸水树脂复配铁氧体对煤矿封孔水泥早强性能的影响 被引量：3

17

作者 陈博扬 刘健 +2 位作者 吉小利 钱亮 林家旭 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2021年第8期139-143,共5页

针对煤矿用封孔水泥在井下复杂的工作环境中存在的早期强度不佳、凝结时间不稳定、封孔后期失效等问题,在水泥中引入高分子吸水树脂(SAP),同时复配亚纳米级镍锌铁氧体,通过抗压强度、流动度、凝结时间、XRD、电镜扫描(SEM)、热重(TG-DSC... 针对煤矿用封孔水泥在井下复杂的工作环境中存在的早期强度不佳、凝结时间不稳定、封孔后期失效等问题,在水泥中引入高分子吸水树脂(SAP),同时复配亚纳米级镍锌铁氧体,通过抗压强度、流动度、凝结时间、XRD、电镜扫描(SEM)、热重(TG-DSC)等分析测试,研究SAP复配镍锌铁氧体对矿用水泥基封孔材料早强性能的影响。试验结果表明,当添加质量分数为0.3%SAP和1%镍锌铁氧体时,二者间产生较好的协同作用,对水泥试样早强效果的提升最为显著,其1,3,7,28 d的抗压强度分别达到了9.31,24.63,30.59,42.82 MPa,较空白组分别提升了39.58%、29.56%、26.77%、29.68%,且凝结时间明显缩短。根据微观结构分析,亚纳米材料镍锌铁氧体在水化初期因SAP粒子电离作用可形成一种紧密的高能粒子结构,使水泥内部更加致密,铝酸三钙、硅酸三钙等物质转换成氢氧化钙的速度加快,SAP和镍锌铁氧体的复配有效提高了试样早期强度和自养护性能。 展开更多

关键词 封孔材料 早强剂 SAP 协同作用 抗压强度

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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

18

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。 展开更多

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

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玻璃钢锚杆在偏W通风回风巷煤帮支护中的应用 被引量：2

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作者 付永刚 贾西阁 李英明 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第7期175-178,共4页

针对山西段王煤矿150405工作面高瓦斯的特点,为消除使用金属锚杆在回采生产中不易切割、容易产生火花引起瓦斯煤尘爆炸的隐患,提高回采期间巷帮的稳定性,在回风巷帮部采用树脂玻璃钢锚杆支护。支护参数经由类比法、计算法确定,并投入现... 针对山西段王煤矿150405工作面高瓦斯的特点,为消除使用金属锚杆在回采生产中不易切割、容易产生火花引起瓦斯煤尘爆炸的隐患,提高回采期间巷帮的稳定性,在回风巷帮部采用树脂玻璃钢锚杆支护。支护参数经由类比法、计算法确定,并投入现场应用。深部基点位移及表面位移观测等试验表明,帮锚杆采用玻璃钢锚杆支护效果良好,保证了巷道两帮的稳定性,消除了因采煤机切割锚杆引起的瓦斯煤尘爆炸隐患。 展开更多

关键词 偏W通风 玻璃钢锚杆 煤帮支护 巷道支护 支护参数

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大倾角三软厚煤层旋转综采矿压特征分析 被引量：2

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作者 陆伟 杨科 潘桂如 《中国煤炭》 北大核心 2014年第6期58-61,66,共5页

基于潘北矿大倾角30°旋转综采工作面开采地质及技术条件，通过安设KJ345型在线监测系统对支架工作阻力及工作面矿压特征观测，对比分析了大倾角三软厚煤层综采工作面走向段和旋转段的矿压特征。结果表明：与走向段相比，旋转段工... 基于潘北矿大倾角30°旋转综采工作面开采地质及技术条件，通过安设KJ345型在线监测系统对支架工作阻力及工作面矿压特征观测，对比分析了大倾角三软厚煤层综采工作面走向段和旋转段的矿压特征。结果表明：与走向段相比，旋转段工作面下部支架工作阻力显著增加，动载系数达1.45-1.52，而且煤壁片帮等矿压显现明显，基本顶来压步距减小；工作面中部支架工作阻力增加，基本顶来压步距增大，但矿压显现不明显；工作面上部支架工作阻力减小，来压步距从8.8m增加到15.5m。 展开更多

关键词 大倾角煤层 三软厚煤层 旋转综采 矿压显现 动载系数

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