不同pH值水溶液浸润煤样强度-分形模型与抗拉试验解析 被引量：1

1

作者 辛亚军 杨俊鹏 +4 位作者 褚尉荃 张东营 高忠国 任金武 董红娟 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期79-92,共14页

不同pH值水溶液浸润煤体受应力集中扰动后强度、变形与裂隙发展复杂.文中分析了不同pH值水溶液浸润煤样裂隙扩展特征,建立了基于破坏应力比浸润煤样分形维数求解模型与分形维数-抗拉强度回归方程,分析了不同pH值水溶液浸润煤样循环加载... 不同pH值水溶液浸润煤体受应力集中扰动后强度、变形与裂隙发展复杂.文中分析了不同pH值水溶液浸润煤样裂隙扩展特征,建立了基于破坏应力比浸润煤样分形维数求解模型与分形维数-抗拉强度回归方程,分析了不同pH值水溶液浸润煤样循环加载不同应力比下应力-应变特征与梯度加载破裂失稳机制,对比了分形维数-抗拉强度理论模型、线性回归与二值处理吻合性,预测了浸润煤样破坏瞬间分形维数.结果表明:分形维数可以刻画浸润煤样力学行为,建立了基于尺度比、应力比的抗拉煤(岩)样表面分形维数求解方程,推导出了分形维数-抗拉强度回归模型;无浸润煤样循环加载均值抗拉强度、峰值应变相比单轴无循环分别提升了1.13与1.36倍,不同pH值水溶液浸润煤样加载循环次数(抗拉强度)由多(高)到少(低)表现为pH=7>pH=11>pH=3;应力水平梯度越多,同级应力水平梯级应变增量越小,无浸润煤样抗拉强度是pH=7、pH=11与pH=3水溶液浸润煤样的1.26,1.32与1.85倍,抗拉强度与峰值应变特征均表现为无浸润、中性、碱性、酸性依次减小;煤样破坏形态表现为单一主控面拉伸劈裂失稳、多面无序拉剪失稳与近“X”型(或单斜)主控面斜剪失稳;理论计算、线性回归、二值处理的分形维数-抗拉强度曲线均呈微凹型且较为吻合,相关性均值达到了0.975 8,0.958 0,0.992 0,浸润煤样破坏瞬间分形维数预测理想. 展开更多

关键词 浸润煤样 应力比 分形模型 回归方程 循环加载 强度特征 破坏模式

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水力耦合下煤样声发射分形−渗透率模型及试验研究

2

作者 姬红英 王文博 +3 位作者 辛亚军 张东营 高忠国 任金武 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3381-3398,共18页

煤样轴向应力加载-水压渗流作用下裂隙(孔隙)发展直接影响煤样试件的力学指标与渗流特性,文中通过理论解析与力学试验方法,分析了煤样试件裂隙(孔隙)主导下渗透率与声发射分形维数、振铃计数响应关系,建立了水力耦合作用下煤样声发射分... 煤样轴向应力加载-水压渗流作用下裂隙(孔隙)发展直接影响煤样试件的力学指标与渗流特性,文中通过理论解析与力学试验方法,分析了煤样试件裂隙(孔隙)主导下渗透率与声发射分形维数、振铃计数响应关系,建立了水力耦合作用下煤样声发射分形-渗透率模型,开展了不同围压(2~5 MPa,Δpw(渗透压)/p'c(围压)=0.75)下水力耦合煤样渗流试验,分析了不同围压(水压)下煤样试件的力学行为、声发射规律与渗流特征,探讨了不同围压下煤样试件的强度提升特点与破坏形态-声发射定位关系,验证了水力耦合下煤样试件的声发射分形-渗透率模型合理性。结果表明:煤样试件渗流试验中裂隙(孔隙)变化与声发射振铃具有一致性,裂隙(孔隙)扩展与声发射分形维数、渗透率密切相关,声发射分形、渗透率可用体积应变表征,基于声发射分形的水力耦合下煤样试件的声发射分形-渗透率模型可采用2段式数学模型解析;煤样渗流全应力-应变过程中渗透率表现为短时减少—长时缓慢增加—急速增加—小幅回落过程,振铃计数呈快速增加—减少—增加—减少波浪型发展,渗透率最小值滞后体积应变压缩与膨胀临界点,最小渗透率变化在0.124×10^(-17)~1.250×10^(-17)m^(2);随着围压(2~5 MPa)增加,煤样峰值偏应力、峰值轴向应变与峰值体积应变均呈增大趋势,线性特征显著,煤样峰值渗透率滞后峰值强度呈减小趋势,减幅达到93.34%,最大声发射振铃计数(对应峰值强度位置)表现为增加趋势;水力耦合下煤样试件有效黏聚力和有效内摩擦角分别提高到6.5116 MPa与36.56º,随着围压(2~5 MPa)增加,煤样试件的声发射信息由单斜面向不规整斜面过渡,主控破裂面角度由小角度向高角度转变,失稳由单块体剪切变为多块体压缩形态,试件破裂可采用声发射定位振铃计数表达;煤样试件声发射分形-体积应变、渗透率与体 展开更多

关键词 水力耦合 分形维数 渗流特征 应力-应变 振铃计数 破坏形态

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多构造三软煤层回采巷道覆岩运动及控制分析 被引量：1

3

作者 苏金华 任金武 +4 位作者 张继远 田孟含 张盼 辛亚军 吴春浩 《能源与环保》 2023年第9期279-284,共6页

针对近距离多重滑动构造三软煤层回采巷道变形破坏严重支护困难的问题,采用相似模拟实验与现场调研监测相结合的研究方法,研究了多重滑动构造三软煤层回采巷道上覆岩层运动特征与回采过程中巷道围岩应力分布规律,提出了多重滑动构造三... 针对近距离多重滑动构造三软煤层回采巷道变形破坏严重支护困难的问题,采用相似模拟实验与现场调研监测相结合的研究方法,研究了多重滑动构造三软煤层回采巷道上覆岩层运动特征与回采过程中巷道围岩应力分布规律,提出了多重滑动构造三软煤层回采巷道基本支护方案。研究结果表明,在滑动构造影响下,上覆岩层随着工作面不断推进产生裂隙至裂隙叠加发展至不同岩体之间开始产生离层,随后呈台阶式下沉垮落;巷道顶板的初次来压步距为20 m,周期来压步距为15 m,顶板的最终破断形式为台阶式;巷道主应力为水平应力,应力集中出现在巷道的上下两帮,受滑动构造的影响,巷道围岩应力集中不均匀表现为上帮应力集中程度大于下帮;滑动构造影响下,巷道顶底板围岩破碎且围岩变形呈现明显的方向性,巷道上帮的变形量大于下帮;采用U型钢棚+锚索联合支护能够有效控制巷道围岩变形。 展开更多

关键词 滑动构造 三软煤层 回采巷道 覆岩运动 应力分布 围岩控制

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薄分层软顶间隔柔模承载解析与快速留巷技术

4

作者 辛亚军 杨俊鹏 +3 位作者 陈祖国 王晓鹏 任金武 吴春浩 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1161-1176,共16页

薄分层软顶回采工作面常规连续柔模留巷方式留巷速度慢、支护成本高,难以实现采留平衡与围岩稳定。通过对薄分层软顶沿空留巷围岩变形破坏特征与失稳原因分析,探讨薄分层软顶巷道力学变形机制与转化对策,建立薄分层软顶沿空留巷顶板稳... 薄分层软顶回采工作面常规连续柔模留巷方式留巷速度慢、支护成本高,难以实现采留平衡与围岩稳定。通过对薄分层软顶沿空留巷围岩变形破坏特征与失稳原因分析,探讨薄分层软顶巷道力学变形机制与转化对策,建立薄分层软顶沿空留巷顶板稳定性力学模型,研究不同粉煤灰替代率与柔模充填材料强度、应变及弹性模量的关系,确定柔性充填材料粉煤灰最佳替代率,开发适于留巷充填的新型粉煤灰基充填材料,提出密集切顶-间隔柔模快速留巷围岩控制技术,并进行现场工业性试验。结果表明:U型钢柱腿沿空留巷段顶板破碎变形呈倾斜式整体下沉,帮部呈非均匀移动变形,煤帮整体移动剧烈,底鼓量大,整体断面收缩率达到46.43%;巷道围岩应力叠加、薄分层顶板胶结差与切顶强扰动是沿空留巷围岩失稳的主要原因;沿空留巷顶板稳定性与柔模墙体承载能力密切相关,控比系数与富余系数越大,柔模墙体支护强度要求越大,计算得到沿空留巷连续柔模墙体最小支护阻力为11.74MN;随着粉煤灰替代率增加,充填体强度呈先增加后降低趋势,峰值应变与弹性模量分别呈增加与降低趋势,最佳充填材料粉煤灰替代率为30%(FS30组),其28d单轴抗压强度为25.98MPa,峰值应变为1.38%;新田煤矿薄分层软顶沿空留巷围岩为膨胀-高应力-节理化(HJS)复合型软岩,控制对策力学转化机制为Ⅰ_(C)Ⅱ_(AB)Ⅲ_(BCD)→Ⅱ_(AB)Ⅲ_(BCD)→Ⅱ_(B)Ⅲ_(BCD)→Ⅱ_(B);提出薄分层软顶超前段密集切顶-留巷段间隔柔模快速留巷技术,理论计算确定柔模墙体合理间隔为1 200mm,采用设计控制方案后,柔模墙体承载富余,顶板围岩破碎区发展6.35%,巷道断面收缩率小于15%,围岩控制效果显著。 展开更多

关键词 薄分层软顶 沿空留巷 失稳特征 间隔柔模 力学模型 快速留巷

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偃龙矿区奥陶系强岩溶含水层底板注浆改造技术 被引量：4

5

作者 任金武 高家平 +1 位作者 姬红英 张盼 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第9期201-208,共8页

偃龙矿区地处豫西地区,矿井深部开采二1煤层受奥陶系强含水层岩溶裂隙水威胁,奥灰水压不断增高,煤层底板构造发育、隔水层不稳定等突水因素影响了安全回采。通过水文地质资料分析与瞬变电磁技术进行底板富水性探测,建立了底板注浆改造... 偃龙矿区地处豫西地区,矿井深部开采二1煤层受奥陶系强含水层岩溶裂隙水威胁,奥灰水压不断增高,煤层底板构造发育、隔水层不稳定等突水因素影响了安全回采。通过水文地质资料分析与瞬变电磁技术进行底板富水性探测,建立了底板注浆改造深度精确计算模型,提出了偃龙矿区二1煤层底板注浆改造水害防治技术,并进行了工业性试验。结果表明:12061工作面底板分布有3种类型富水异常区,富水异常区域岩层节理、裂隙较为发育,异常区覆盖工作面底板大部,工作面底板存在突水危险性;菱形钻孔布置有利于减小孔间距,最终确定底板注浆改造深度为65 m、注浆压力为9 MPa与注浆扩散半径为25 m,对太原组下段及奥陶系灰岩含水层注浆变含水层为相对隔水层,切断了底板奥陶系灰岩含水层与二1煤层的水力联系;底板注浆封堵后,检验孔水量不大于10 m 3/h,钻孔孔壁光滑,原5个富水异常区消失,注浆改造效果显著。 展开更多

关键词 注浆改造 奥陶系灰岩 钻孔布置 水害防治 改造深度计算 强径流带

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松软煤体中锚杆支护锚固体形成机理分析 被引量：3

6

作者 胡跃敏 刘国生 +1 位作者 辛亚军 勾攀峰 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第5期576-581,共6页

通过对松软煤体锚杆支护稳定性影响因素分析,利用数值模拟方法研究了松软煤体中锚杆作用机理,进而分析了松软煤体中锚固体形成条件.结果表明,高预紧力锚杆支护作用下,树脂端锚体与松软煤体间的错动、滑移及在应力重新分布过程的锚杆滑... 通过对松软煤体锚杆支护稳定性影响因素分析,利用数值模拟方法研究了松软煤体中锚杆作用机理,进而分析了松软煤体中锚固体形成条件.结果表明,高预紧力锚杆支护作用下,树脂端锚体与松软煤体间的错动、滑移及在应力重新分布过程的锚杆滑脱与护表构件失效是松软煤体中锚杆支护失效的主要原因;松软煤体进行单根预紧力锚杆锚固后,锚杆轴向应力、附加应力场及位移场随预紧力提高而增大,但附加应力场(锚固体)成型范围受预紧力限制,即随着预紧力(40 kN→60 kN→80 kN)增加,自由段两端附加应力场(锚固体)会出现"一定程度叠加→较大叠加范围→不能相互叠加"的过程,整体锚杆自由段轴向应力分布均匀;多根预紧力锚杆支护产生的附加应力场相互叠加形成锚固体,松软煤体强度特征是形成锚固体的首要条件,可控条件为松软煤体强度与锚杆(较小)预紧力的匹配、增加锚杆长度与支护密度. 展开更多

关键词 松软煤体 锚杆支护 锚固体 失效特征

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煤矿封闭不良钻孔评价与综合处理技术 被引量：11

7

作者 任金武 《能源与节能》 2014年第7期140-142,共3页

煤矿井田范围内都不同程度地存在封闭不良钻孔,为防止在开采过程中,封闭不良钻孔成为矿井充水通道,造成矿井突水,提出了如何评价煤矿封闭不良钻孔,通过分析矿井水文地质条件,针对不同的封闭不良钻孔情况,系统地提出了一套综合处理措施,... 煤矿井田范围内都不同程度地存在封闭不良钻孔,为防止在开采过程中,封闭不良钻孔成为矿井充水通道,造成矿井突水,提出了如何评价煤矿封闭不良钻孔,通过分析矿井水文地质条件,针对不同的封闭不良钻孔情况,系统地提出了一套综合处理措施,有效地解决封闭不良钻孔的水害防治问题,技术具有一定的参考价值和指导意义。 展开更多

关键词 封闭不良钻孔 钻孔处理 防治水 钻孔评价 启封钻孔 封堵钻孔

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采空区下近距离煤层巷道围岩稳定性分析及控制 被引量：6

8

作者 魏东 任金武 +1 位作者 张帅 王比比 《能源与环保》 2022年第8期284-289,295,共7页

针对近距离煤层工况条件下,下部特厚综放工作面开采时存在覆岩应力变化大、矿压显现明显、工作面支护难度加大,煤壁片帮、顶板漏冒事故多等问题,以王庄煤矿开采的2号和3-5号煤层工作面为工程背景,通过理论分析、采用UDEC离散元软件和FLA... 针对近距离煤层工况条件下,下部特厚综放工作面开采时存在覆岩应力变化大、矿压显现明显、工作面支护难度加大,煤壁片帮、顶板漏冒事故多等问题,以王庄煤矿开采的2号和3-5号煤层工作面为工程背景,通过理论分析、采用UDEC离散元软件和FLAC^(3D)软件建模分析及现场应用实践等方法,对近距离特厚煤层开采条件下工作面采空区覆岩运动及顶板应力变化规律进行了研究分析。结果表明,上部2号已开采煤层覆岩关键层岩体发生断裂对下部3-5号煤层工作面来压强度影响巨大,容易引发工作面采空区顶板大面积来压。据此提出优化30501工作面巷道布置,将原回风巷向内侧偏移25.4 m,工作面倾斜长由原来的180 m缩短为154.6 m,从而减小上部煤层工作面留设的区段煤柱应力影响范围,同时通过优化工作面开采工艺、合理确定工作面三机设备选型和端头及超前支护方案。现场应用结果表明,工作面在掘进和回采过程中矿压显现程度及次数明显降低和减少,未发生过顶板、瓦斯等大型事故,实现了安全高效回采。 展开更多

关键词 近距离煤层开采 特厚煤层综放工作面 覆岩运动规律 数值模拟 关键层 内错布置

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近距离滑动构造区破碎顶板回采巷道支护技术 被引量：2

9

作者 苏金华 任金武 +3 位作者 辛亚军 张继远 张盼 姬红英 《能源与环保》 2023年第8期277-283,共7页

近距离滑动构造区应力环境复杂、围岩破碎严重,回采巷道支护难度大。通过对嵩山煤矿近距离滑动构造区回采巷道围岩变形破坏特征分析,探析了极软破坏回采巷道围岩控制变形力学机制与控制对策,提出了近距离滑动构造区破碎顶板回采巷道围... 近距离滑动构造区应力环境复杂、围岩破碎严重,回采巷道支护难度大。通过对嵩山煤矿近距离滑动构造区回采巷道围岩变形破坏特征分析,探析了极软破坏回采巷道围岩控制变形力学机制与控制对策,提出了近距离滑动构造区破碎顶板回采巷道围岩控制技术,并进行了现场工业性试验。试验结果表明,破碎顶板回采巷道围岩变形破坏特征主要表现为巷道围岩整体大变形“O”型收敛、顶板呈块体冒落、底板大凸型鼓出;局部应力集中、大深度破碎围岩与支护方式不合理是巷道围岩失稳的主要原因;嵩山煤矿滑动构造区破碎顶板回采巷道为典型物化膨胀型—高应力集中—节理化、软弱夹层破碎顶板软岩巷道,其控制对策力学转化机制为Ⅰ_(AB)ⅡABDⅢ_(ABC)→ⅡABDⅢA→Ⅱ_(BD)→Ⅱ_(B);提出了三软煤层回采巷道锚杆(索)+注浆+型钢棚耦合差异化支护方案,2112工作面回采巷道采用设计方案后,围岩应力得到释放,围岩强度得到强化,巷道断面收敛率小于17.4%,巷道围岩稳定。 展开更多

关键词 回采巷道 滑动构造 三软煤层 力学机制 差异支护 稳定性

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复杂散体状顶板回采巷道围岩注浆改性控制分析

10

作者 张继远 任金武 +3 位作者 辛亚军 张盼 张增光 吴春浩 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第4期228-235,共8页

复杂散体状顶板巷道围岩破坏严重,变形量大,支护困难。通过对复杂散体状顶板巷道围岩变形破坏特征与失稳原因分析,研究了不同配比似膏体注浆材料的浆液密度、析水率、流动度特征,探明了不同水灰比、粉煤灰掺量对似膏体注浆材料强度的影... 复杂散体状顶板巷道围岩破坏严重,变形量大,支护困难。通过对复杂散体状顶板巷道围岩变形破坏特征与失稳原因分析,研究了不同配比似膏体注浆材料的浆液密度、析水率、流动度特征,探明了不同水灰比、粉煤灰掺量对似膏体注浆材料强度的影响机制,确定了似膏体注浆材料优化配比与注浆加固支护方案。结果表明:复杂散体状顶板巷道围岩表现为顶板破坏严重呈网兜状下沉,高低帮呈整体“凹”型膨胀变形;散块体、弱胶结、高应力、软煤体、支护失效是巷道围岩失稳的主要原因;随着水灰比、粉煤灰掺量增大,浆液析水率与流动度呈增加趋势、浆液密度则呈降低趋势,水灰比对浆液流动度影响大于粉煤灰掺量;浆液结石体破坏强度随着水灰比与粉煤灰掺量的提高分别表现为加速衰减姿态与急剧下降—缓慢增加—缓慢下降趋势;似膏体注浆材料优化配比的水灰比与粉煤灰掺量分别为0.6∶1与80%;采用锚杆(索)+似膏体注浆控制技术方案30 d后,顶板最大下沉量小于80 mm,两帮最大收敛量小于70 mm,巷道围岩稳定性较好。 展开更多

关键词 复杂散体 回采巷道 粉煤灰 似膏体浆液 力学特性 稳定性

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超长综采工作面矿压显现规律研究 被引量：4

11

作者 陈杰 任金武 辛亚军 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第10期10-14,共5页

为掌握超长综采工作面矿压显现规律及发生机理,采用理论分析、数值模拟和现场观测的研究方法,对河南某矿300 m超长综采工作面矿压显现规律及发生机理进行分析。结果表明:随着工作面长度增加,采空区应力由“中间大、两端小”的上凸半圆... 为掌握超长综采工作面矿压显现规律及发生机理,采用理论分析、数值模拟和现场观测的研究方法,对河南某矿300 m超长综采工作面矿压显现规律及发生机理进行分析。结果表明:随着工作面长度增加,采空区应力由“中间大、两端小”的上凸半圆弧形分布逐渐演化为“两端大、中间小”的马鞍形分布;10-103综采工作面基本顶初次来压步距和周期来压步距分别为23.88 m和9.75 m;工作面长度为250 m和300 m时顶板垂直应力和塑性区分布特征基本相似,但应力峰值位置由工作面前方5 m处增加至前方6 m,应力集中系数由1.57增大至1.58。现场观测表明:上部支架工作阻力多接近或超过上限,工作面出现老顶来压;下部支架工作阻力基本维持在上、下限之间,工作面来压较缓和;中部支架工作状态良好,无明显周期来压。 展开更多

关键词 超长综采工作面 应力分布 矿压显现 数值模拟 支架阻力

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滑动构造区煤矿地应力特征研究 被引量：3

12

作者 宋常胜 朱琦琦 +1 位作者 任金武 杨伟强 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第9期1-5,共5页

滑动构造在整个豫西地区比较发育,嵩山煤矿受聚煤环境及构造影响,形成了典型的“三软”不稳定煤层,回采巷道表现出变形速度快、变形量大和强烈底鼓等特征。采用空心包体应力计和应力解除法进行现场实测,得到滑动构造条件下嵩山煤矿3个... 滑动构造在整个豫西地区比较发育,嵩山煤矿受聚煤环境及构造影响,形成了典型的“三软”不稳定煤层,回采巷道表现出变形速度快、变形量大和强烈底鼓等特征。采用空心包体应力计和应力解除法进行现场实测,得到滑动构造条件下嵩山煤矿3个测点的地应力状态。研究结果表明:嵩山煤矿最大主应力和最小主应力是水平应力,中间主应力是垂直应力;最大水平主应力与最小水平主应力的平均值与垂直应力之比为0.96,最小水平主应力和最大水平主应力比值为0.47~0.52,地应力显示出很强的方向性。嵩山煤矿最大主应力方向与矿区水平构造应力和重力作用引起滑体运动方向基本一致;滑动构造主滑体与二1煤层及周围岩体距离较远,对其承受高应力和能量积累影响不大,滑动构造带对21和22采区地应力分布基本没有影响。地应力测试成果为矿井-365 m开采水平回采巷道变形机理和控制技术研究提供依据,对矿井深部-630 m水平以浅的巷道支护设计和安全开采有一定指导意义。 展开更多

关键词 滑动构造 地应力 应力解除法 空心包体应力计

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三软煤层工作面瓦斯涌出规律及综合治理技术 被引量：5

13

作者 牛志强 任金武 《山东煤炭科技》 2015年第1期77-79,共3页

郭村煤矿为"三软"低透气性煤层高瓦斯矿井,通过对工作面的不同瓦斯涌出源状况和瓦斯浓度分布规律进行分析,掌握回采工作面瓦斯涌出的状况及随时空的变化规律,据实测数据得知,落煤及煤壁瓦斯涌出占工作面瓦斯涌出的66%,采空区... 郭村煤矿为"三软"低透气性煤层高瓦斯矿井,通过对工作面的不同瓦斯涌出源状况和瓦斯浓度分布规律进行分析,掌握回采工作面瓦斯涌出的状况及随时空的变化规律,据实测数据得知,落煤及煤壁瓦斯涌出占工作面瓦斯涌出的66%,采空区瓦斯涌出占39%。根据瓦斯涌出情况,采用顺层钻孔、煤墙浅孔、上隅角埋管、高位抽放孔等瓦斯综合抽放措施,有效解决了工作面的瓦斯问题。 展开更多

关键词 三软煤层 瓦斯涌出规律 瓦斯治理

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“三软”低透气性煤层瓦斯涌出规律及综合治理技术研究 被引量：4

14

作者 魏东 任金武 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第7期113-116,共4页

高产高效矿井的建设和矿井开采深度、强度的不断增大使得矿井瓦斯涌出量不断增加,对瓦斯进行综合治理是实现工作面安全生产的重要举措。通过对公司所属矿井“三软”煤层瓦斯基础参数的测定,分析了掘进、采煤工作面的瓦斯涌出规律。在此... 高产高效矿井的建设和矿井开采深度、强度的不断增大使得矿井瓦斯涌出量不断增加,对瓦斯进行综合治理是实现工作面安全生产的重要举措。通过对公司所属矿井“三软”煤层瓦斯基础参数的测定,分析了掘进、采煤工作面的瓦斯涌出规律。在此基础上,结合矿井采矿地质条件特性,提出了改进钻孔封孔技术、水力冲孔穿层钻孔抽采、顺层大直径深孔抽采和采空区卸压瓦斯抽采的瓦斯综合治理措施。通过对瓦斯的综合治理,有效保障了工作面的安全生产,具有很好的推广应用价值。 展开更多

关键词 瓦斯涌出规律 封孔技术 水力冲孔 大直径深孔 瓦斯治理

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三软低透气性煤层瓦斯地质规律研究 被引量：5

15

作者 关宁 任金武 张盼 《西部资源》 2017年第4期148-150,共3页

为了提高煤与瓦斯突出危险性区域预测以及瓦斯涌出量预测准确性,文章基于二元线性回归理论对郭村煤矿二_1煤层瓦斯地质规律进行了研究,统计了煤层瓦斯基础参数,分析了郭村矿煤层瓦斯赋存规律,并对回采工作面开采层瓦斯涌出量进行预测;... 为了提高煤与瓦斯突出危险性区域预测以及瓦斯涌出量预测准确性,文章基于二元线性回归理论对郭村煤矿二_1煤层瓦斯地质规律进行了研究,统计了煤层瓦斯基础参数,分析了郭村矿煤层瓦斯赋存规律,并对回采工作面开采层瓦斯涌出量进行预测;研究表明:在断层构造影响下,各部位应力与瓦斯分布不均衡,岩层透气性较差有利于瓦斯保存,总体对瓦斯赋存影响不大;但煤层埋深、厚度以及地下水活动对瓦斯含量显著影响,煤层瓦斯含量为9.0m^3/t、13.5m^3/t、18.5m^3/t处的相对瓦斯涌出量趋势值分别是5m^3/t、10m^3/t、15m^3/t。 展开更多

关键词 三软煤层 瓦斯地质 瓦斯赋存 涌出量预测 二元线性回归

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煤矿钻孔塌孔原因分析及处理方法 被引量：5

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作者 李彬 任金武 《内蒙古煤炭经济》 2019年第14期107-108,共2页

在矿井瓦斯抽采及防治水钻孔施工过程中,因地层松软,岩石破碎等原因造成的钻孔塌孔非常常见。所有钻探事故中,塌孔事故约占50%,塌孔可造成钻具脱落、折断,卡钻、埋钻等钻探事故,而且塌孔事故严重影响钻探施工进度及钻孔工程质量,对钻孔... 在矿井瓦斯抽采及防治水钻孔施工过程中,因地层松软,岩石破碎等原因造成的钻孔塌孔非常常见。所有钻探事故中,塌孔事故约占50%,塌孔可造成钻具脱落、折断,卡钻、埋钻等钻探事故,而且塌孔事故严重影响钻探施工进度及钻孔工程质量,对钻孔注浆质量或瓦斯抽采效果有很大影响,对矿井的安全生产以及采掘接替造成不利影响。本文分析煤矿钻孔塌孔的原因,结合日常钻探工作中处理钻孔塌孔的经验,列举常见的几种塌孔事故进行论述,通过采取多种处理塌孔的方法、措施,能够有效处理和减少塌孔事故,提高了钻孔施工效率,保障矿井的安全生产及采掘接替工程的正常进行。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 防治水 钻孔塌孔 注浆 多级套管 三棱钻杆 钻进效率

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秦岭淮河南北分界线中段划定及淮河源头研究 被引量：3

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作者 任金武 任冉 任彦通 《西部资源》 2021年第5期175-177,共3页

秦岭淮河一线是中国重要的南北分界线,普遍认为发源于淮河源头南阳桐柏县,但是淮河在河南界内支流众多,按照河源唯远的原则,通过卫星遥感影像,运用ARCGIS追踪淮河最远支流,淮河源头为最大支流沙颍河上游北汝河,位于河南省洛阳市嵩县车... 秦岭淮河一线是中国重要的南北分界线,普遍认为发源于淮河源头南阳桐柏县,但是淮河在河南界内支流众多,按照河源唯远的原则,通过卫星遥感影像,运用ARCGIS追踪淮河最远支流,淮河源头为最大支流沙颍河上游北汝河,位于河南省洛阳市嵩县车村镇境内伏牛山北侧河谷。本文首次提出淮河南北两源观点,即南源正源和北源远源。通过沙河—沙颍河沿线地区气候条件进行调查统计,表明该线处于亚热带和暖温带过渡带,率先提出秦岭淮河一线中段以秦岭余脉伏牛山—沙河—沙颍河延伸至淮河为中国南北气候分界线。通过分析气象因素,该分界线更符合气候分区条件。 展开更多

关键词 淮河源头 北汝河 沙河 伏牛山 秦岭淮河

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三软低透气煤层提高瓦斯抽放效果的途径研究 被引量：3

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作者 朱喜旺 任金武 《内蒙古煤炭经济》 2018年第11期50-52,共3页

郭村煤矿三软低透气煤层属于难以抽放煤层,制约了矿井安全生产。为了提高三软低透气煤层瓦斯抽放效果,本文基于郭村煤矿二1煤层松软特征及瓦斯基础参数,抽放孔施工后,抽放浓度衰减快、易塌孔难成孔问题,采取优化钻孔布置、水力冲孔增透... 郭村煤矿三软低透气煤层属于难以抽放煤层,制约了矿井安全生产。为了提高三软低透气煤层瓦斯抽放效果,本文基于郭村煤矿二1煤层松软特征及瓦斯基础参数,抽放孔施工后,抽放浓度衰减快、易塌孔难成孔问题,采取优化钻孔布置、水力冲孔增透、全程下筛管护孔、改进封孔工艺、优化抽放管路系统等多种措施,通过在实践中不断总结,找到适合于三软低透气性煤层提高瓦斯抽放效果的有效途径。 展开更多

关键词 瓦斯治理 抽放效果 三软煤层 低透气煤层 水力冲孔 筛孔管护孔 抽放管路

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三软煤层高应力大采长工作面优化设计 被引量：1

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作者 孟现锋 辛亚军 +2 位作者 张继远 任金武 张盼 《能源与节能》 2022年第8期26-28,144,共4页

嵩山煤矿受滑动构造下三软煤层高应力的影响,巷道变形速度快。采煤工作面采用分段式布置,回采巷道掘进工程量大,变形快,巷道维修工程量大,采掘接替失调,严重制约了矿井的可持续发展。通过对支护技术的研究,解决了三软煤层煤巷支护难题,... 嵩山煤矿受滑动构造下三软煤层高应力的影响,巷道变形速度快。采煤工作面采用分段式布置,回采巷道掘进工程量大,变形快,巷道维修工程量大,采掘接替失调,严重制约了矿井的可持续发展。通过对支护技术的研究,解决了三软煤层煤巷支护难题,进行了大采长工作面的优化设计实践,实现了一井一面集约高效生产,缓解了矿井接替紧张的局面。 展开更多

关键词 三软煤层 巷道布置 优化设计 设备选型

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基于WPA-BP优化神经网络的瓦斯含量预测修正直接法测定的结果 被引量：1

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作者 陈杰 任金武 朱喜旺 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第9期143-147,共5页

煤层瓦斯含量是矿井瓦斯灾害防治及煤层气开发的基础参数,为提高煤层瓦斯含量预测的科学性及准确性,提出了基于WPA-BP神经网络的煤层瓦斯含量预测模型,并将其与DGC瓦斯含量直接测定结果对比分析;构建煤层瓦斯含量因素指标体系;对WPA-BP... 煤层瓦斯含量是矿井瓦斯灾害防治及煤层气开发的基础参数,为提高煤层瓦斯含量预测的科学性及准确性,提出了基于WPA-BP神经网络的煤层瓦斯含量预测模型,并将其与DGC瓦斯含量直接测定结果对比分析;构建煤层瓦斯含量因素指标体系;对WPA-BP预测模型不断迭代训练,使其预测值与真实值绝对误差在1%以下;最后利用该预测模型对临近工作面煤层瓦斯含量进行预测,并将预测结果与DGC测定瓦斯含量对比分析。结果表明:随着指标因素增大,瓦斯含量变大;WPA-BP神经网络预测模型相对误差为0.06%~12.92%(平均1.83%);对比分析表明,预测模型预测结果比DGC直接测定的瓦斯含量高,主要是由于损失量的计算有误差导致的,应用深度学习预测煤层瓦斯含量可矫正煤层瓦斯含量测定的准确性。 展开更多

关键词 煤层瓦斯含量 深度学习 WPA-BP神经网络 直接测定法

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