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基于爆破卸压的深部构造应力富水软岩巷道底鼓控制技术研究 被引量：11
1
作者 程敬义 魏泽捷 +7 位作者 白纪成 于智卓 邢轲轲 李庆明 王俊有 李晓 张超 张治军 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期117-126,共10页
底鼓是深部高应力软岩巷道常见的底板破坏形式,也是影响矿井安全高效生产的制约因素,更是目前千米深井亟待解决的关键问题。为解决深部高应力软岩巷道底鼓制约煤矿安全高效开采的现场问题,以平煤某矿-950水平回风大巷为工程背景,采用井... 底鼓是深部高应力软岩巷道常见的底板破坏形式,也是影响矿井安全高效生产的制约因素,更是目前千米深井亟待解决的关键问题。为解决深部高应力软岩巷道底鼓制约煤矿安全高效开采的现场问题,以平煤某矿-950水平回风大巷为工程背景,采用井下试验、物化分析、室内试验相结合的方法,从岩石强度和应力特征视角分析了围岩结构、矿物成分、水理作用、支护强度、原岩应力对巷道底鼓的影响机制,发现了高构造应力和水理作用是影响巷道严重底鼓的主要因素,揭示了该巷道的挤压流动性底鼓和遇水膨胀性底鼓机理。根据深部高应力软岩巷道底鼓机理分析,提出了基于底板爆破卸压的注浆加固底鼓联合控制技术,利用松动爆破技术阻断底板高应力传播路径,改善巷道围岩应力环境,释放底板压力;同时,利用注浆加固技术强化巷道底板围岩的承载力,提高底板抗变形能力。基于上述研究成果,提出爆破卸压+注浆加固的布置方案与参数,并进行了工业试验和底鼓变形监测。现场工业应用监测结果表明:采用底板松动爆破+注浆加固的联合支护方案后,巷道底板围岩处于稳定状态,底板在300 d内最大位移不超过310 mm,巷道底鼓变形量较无支护状态下减少了36.7%~49.0%,巷道底板未发生明显变形破坏,底鼓控制效果明显。 展开更多
关键词 巷道底鼓 高地应力软岩 爆破卸压 注浆加固 围岩控制
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煤巷锚杆预紧力损失特征及围岩控制机理研究 被引量：6
2
作者 于智卓 孙鑫 刘克臣 《煤炭工程》 北大核心 2023年第3期41-46,共6页
锚杆预紧力对维持煤巷围岩稳定具有重要作用,然而现场工程中因预紧力损失造成的巷道失稳现象普遍发生。分析了锚杆预紧扭矩与预紧力间的转化关系,研究了五家沟煤矿现场锚杆预紧力损失现象,揭示了锚杆预紧力损失行为特征及原因,并探究了... 锚杆预紧力对维持煤巷围岩稳定具有重要作用,然而现场工程中因预紧力损失造成的巷道失稳现象普遍发生。分析了锚杆预紧扭矩与预紧力间的转化关系,研究了五家沟煤矿现场锚杆预紧力损失现象,揭示了锚杆预紧力损失行为特征及原因,并探究了不同预紧力损失率下锚杆对围岩应力及位移分布的影响。研究发现:现场锚杆预紧扭矩与预紧力基本呈线性正相关,但受支护构件间摩擦和巷道围岩条件影响,锚杆预紧力损失率均值范围为20%~58%,而锚杆预紧力损失加重可导致巷道浅部围岩应力下降,围岩变形及塑性区深度和体积增加,降低围岩的承载能力。研究可为现场锚杆预紧施工提供指导,提高支护初期巷道围岩的稳定。 展开更多
关键词 锚杆预紧力 预紧力损失 围岩控制 巷道支护
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综放过充填老窑采空区巷道矿压显现规律分析
3
作者 张英杰 于智卓 +1 位作者 孙勇 廉亚栋 《煤》 2024年第3期13-17,共5页
文章针对五家沟煤矿15301辅运巷道老窑采空区内巷道变形破坏严重的问题,通过巷道智能矿压动态监测系统获取锚杆压力和巷道表面位移数据,进而分析了15301辅运巷道老窑采空区内外锚杆压力和巷道变形特征。研究发现,老窑采空区内巷道锚杆... 文章针对五家沟煤矿15301辅运巷道老窑采空区内巷道变形破坏严重的问题,通过巷道智能矿压动态监测系统获取锚杆压力和巷道表面位移数据,进而分析了15301辅运巷道老窑采空区内外锚杆压力和巷道变形特征。研究发现,老窑采空区内巷道锚杆压力普遍高于老窑采空区外的锚杆,且巷道整体变形率更高。同时,老窑采空区内外锚杆压力均表现出顶部区域高于巷道两帮,且矿压测站距离工作面的距离越近,锚杆压力值越小。最后,基于巷道矿压显现特征提出巷道支护优化方案,现场应用后围岩控制效果较好。 展开更多
关键词 老窑采空区 巷道矿压 锚杆压力 支护优化
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浅埋厚煤层高强度开采强矿压分布特征与控制对策
4
作者 于智卓 薛吉胜 《能源与环保》 2024年第7期267-274,281,共9页
浅埋厚煤层高强度开采时,回采工作面矿压显现强烈,对煤矿安全生产造成较大影响。以五家沟煤矿5302综放工作面为工程背景,理论分析了浅埋厚煤层顶板及上覆岩层破断失稳机理,利用数值软件对工作面上方覆岩断裂特征和工作面的超前应力分布... 浅埋厚煤层高强度开采时,回采工作面矿压显现强烈,对煤矿安全生产造成较大影响。以五家沟煤矿5302综放工作面为工程背景,理论分析了浅埋厚煤层顶板及上覆岩层破断失稳机理,利用数值软件对工作面上方覆岩断裂特征和工作面的超前应力分布规律进行模拟分析,得出浅埋坚硬顶板综放工作面强矿压显现规律,并提出了水力压裂来破碎顶板以减低超前压力的控制对策。研究结果表明,浅埋厚煤层综放开采时,煤层覆岩中的关键层对整个工作面上覆岩层的垮落、断裂和移动起主要控制作用,与普通工作面相比,回采时工作面上覆岩层运移更加强烈,导致工作面矿压显现强烈且两带发育高度偏高,分段水力压裂通过破碎顶板能够使得顶板垮落更加充分,能够有效减低工作面超前压力,采空区垮落充填程度更高,采动影响稳定速度更快。 展开更多
关键词 浅埋厚煤层 高强度开采 强矿压显现 水力压裂
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浅埋煤层综放开采条件下两柱掩护式放顶煤支架适应性研究 被引量：3
5
作者 谢余敬 《煤炭科技》 2021年第1期10-15,共6页
液压支架作为综合机械化采煤工艺中重要的顶板支撑设备,其工作特征与顶板的适应性对控制采煤工作面矿山压力举足轻重。以华昱公司五家沟煤业5302综放工作面为例,针对两柱掩护式液压支架结构合理性、支架特征与顶底板适应性进行分析,应... 液压支架作为综合机械化采煤工艺中重要的顶板支撑设备,其工作特征与顶板的适应性对控制采煤工作面矿山压力举足轻重。以华昱公司五家沟煤业5302综放工作面为例,针对两柱掩护式液压支架结构合理性、支架特征与顶底板适应性进行分析,应用关键层理论分析确定了工作面初次来压最大强度为0.97MPa,正常回采期间周期来压强度为0.78MPa。建立支架在工作面控顶效果模型,并进行数值模拟分析研究,最终确定ZFY12000/23/34型液压支架能够满足工作面安全生产要求。 展开更多
关键词 两柱掩护式 结构合理性 来压分析 适应性
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五家沟煤矿5105工作面坚硬顶板控制技术研究与应用 被引量：1
6
作者 孙勇 于智卓 《山东煤炭科技》 2021年第4期88-90,93,99,共5页
为了解决5105综放工作面坚硬顶板不易垮落、来压剧烈等问题,确保工作面安全高效生产,确定采用深孔预裂爆破技术对坚硬顶板进行处理,设计了开切眼、两顺槽爆破弱化坚硬顶板的技术参数。实际应用及矿压监测表明,该技术达到了弱化坚硬顶板... 为了解决5105综放工作面坚硬顶板不易垮落、来压剧烈等问题,确保工作面安全高效生产,确定采用深孔预裂爆破技术对坚硬顶板进行处理,设计了开切眼、两顺槽爆破弱化坚硬顶板的技术参数。实际应用及矿压监测表明,该技术达到了弱化坚硬顶板、降低来压强度、减少压架风险、保证安全生产的目的。 展开更多
关键词 坚硬顶板 深孔预裂爆破 工作阻力
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五家沟煤矿5105工作面水下开采安全性研究
7
作者 孙勇 《煤炭科技》 2020年第4期1-6,27,共7页
五家沟煤矿5105工作面属于典型的地表沟流下的浅埋综采放顶煤开采,利用FLAC3D软件对覆岩"三带"分布特征进行模拟分析,发现导水裂隙带直通地表,同时采用COMSOL Multi鄄physics软件中流体流动模块对5105工作面大沙沟地表水沿采... 五家沟煤矿5105工作面属于典型的地表沟流下的浅埋综采放顶煤开采,利用FLAC3D软件对覆岩"三带"分布特征进行模拟分析,发现导水裂隙带直通地表,同时采用COMSOL Multi鄄physics软件中流体流动模块对5105工作面大沙沟地表水沿采动裂隙通道涌入回采空间进行模拟,发现若在丰水期(6—8月)开采,大沙沟季节性河流对工作面开采有一定的影响。5105工作面采用狭长坑道法计算正常涌水量为27.02 m^3/h,采用动静态水结合预测法计算最大涌水量为45.62 m^3/h。故提出5105工作面季节性河流下枯水期开采,采后对地表水体进行堵截治理的开采方案,实现了5105工作面的安全开采,为今后矿井安全生产奠定了基础,同时对类似条件水下开采具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 浅埋煤层 覆岩三带 几何模型 COMSOL Multiphysics 开采方案
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