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沿空切顶巷道围岩结构稳态分析及恒压让位协调控制 被引量：61
1
作者 高玉兵 郭志飚 +2 位作者 杨军 王建文 王亚军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1672-1681,共10页
基于无煤柱切顶成巷力学机理,分析了沿空切顶巷道围岩结构演化过程和力学作用机制,建立了工作面超前区、成巷段动压区和成巷段稳压区的全过程力学模型。根据不同分区动压显现特征,提出进行空间补偿,构建自成巷围岩稳态体系的巷道控制思... 基于无煤柱切顶成巷力学机理,分析了沿空切顶巷道围岩结构演化过程和力学作用机制,建立了工作面超前区、成巷段动压区和成巷段稳压区的全过程力学模型。根据不同分区动压显现特征,提出进行空间补偿,构建自成巷围岩稳态体系的巷道控制思路。从技术工艺优化和支护结构改造两方面着手,以空区碎胀矸体为稳态承载体,以恒阻变形主动支护结构、滑移让位挡矸支护结构和恒压可缩临时支护设备为巷内让压支护体,将应力集中部位转移至采空区,实现让压过程中可控让位。以厚煤层工作面无煤柱自成巷开采为工程背景,提出了稳定性成巷控制方案。结果表明,人为构建巷道围岩稳态体系是实现厚煤层切顶成巷围岩协调控制的有效途径之一。留巷前期以顶板压力上升为主,留巷后期以恒压让位为主。配套支护结构的力学特性满足护巷要求,不仅设备损坏率低且巷道变形人为可控,所留巷道各项指标满足下一工作面使用要求。 展开更多
关键词 切顶卸压 沿空留巷 围岩稳态分析 巷道围岩控制
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榆神府矿区含水层富水特征及保水采煤途径 被引量：42
2
作者 侯恩科 车晓阳 +3 位作者 冯洁 段中会 高利军 李军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期812-819,共8页
榆神府矿区地处毛乌素沙漠与黄土高原的接壤地带,生态环境脆弱,水资源匮乏,区内各主要含水层分布与富水性不均,含水层富水性及矿井涌水对煤矿生产影响差异较大,因此矿井水资源的综合利用与含水层的有效保护对煤矿生产与地区生态建设意... 榆神府矿区地处毛乌素沙漠与黄土高原的接壤地带,生态环境脆弱,水资源匮乏,区内各主要含水层分布与富水性不均,含水层富水性及矿井涌水对煤矿生产影响差异较大,因此矿井水资源的综合利用与含水层的有效保护对煤矿生产与地区生态建设意义重大。通过分析萨拉乌苏组、烧变岩、风化基岩层等各主要含水层的形成、分布及富水特征,结合矿井首采煤层上覆基岩厚度与矿井目前涌水量情况,将区内生产矿井及待规划区域从"水资源保护与矿井水利用"角度划分为水量贫乏型、水量较丰富型、水量丰富型及地表水体型4种类型,并根据不同类型的分布特征进行了分区。在此基础上,针对不同的水资源保护与矿井水利用类型,分别提出了采空区存储净化、工业利用、农业灌溉、湿地建设和人工湖泊等具体的水资源保护与矿井水利用途径和措施。讨论了"保水采煤"的科学内涵,认为"保水采煤"的基本措施应当包括保护浅部主要含水层和矿井水资源利用两部分,即将"保水"与"用水"相结合,拓展了"保水采煤"的科学含义;建议在矿井规划时,应综合考虑开采损害影响与环境自身修复能力,在满足能源开采经济利益的同时,保证生态环境不发生质的破坏;提出了利用经济效益"反哺"当地生态和"绿色经济"建设的一点猜想,为矿区未来的规划建设提供了一定的参考意义。 展开更多
关键词 榆神府矿区 含水层 保水采煤 水资源保护 矿井水利用
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基于改进AHP和熵权法耦合的风化基岩富水性预测方法 被引量：37
3
作者 侯恩科 纪卓辰 +4 位作者 车晓阳 王建文 高利军 田世雄 杨帆 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3164-3173,共10页
我国西北地区侏罗系风化基岩含水层是矿井充水的主要含水层,多次煤矿顶板突水事件均与该含水层有关。侏罗系风化基岩具有结构疏松、孔隙度大、岩层渗透性强和裂隙发育的特点,其富水性在空间上极不均一,如何科学的评价预测侏罗系风化基... 我国西北地区侏罗系风化基岩含水层是矿井充水的主要含水层,多次煤矿顶板突水事件均与该含水层有关。侏罗系风化基岩具有结构疏松、孔隙度大、岩层渗透性强和裂隙发育的特点,其富水性在空间上极不均一,如何科学的评价预测侏罗系风化基岩富水性成为矿井防治水工作中急需解决的难题。以柠条塔井田南翼为例,分析了风化基岩富水性的控制因素,选取风化基岩顶面标高级别指数、岩性组合指数、风化指数和岩芯采取率指数4个指标作为风化基岩富水性预测的主要指标。针对AHP在确定权重时重专家经验而对指标实测数据特征考虑不够和熵权法在确定权重时重客观数据而未顾及专家经验的不足,提出了将改进AHP和熵权法通过最小二乘法耦合起来计算富水性预测指标权重的方法。利用柠条塔井田南翼172个钻孔地质资料和其中41个风化基岩抽水试验资料,进行了基于改进AHP、熵权法和改进AHP与熵权法耦合的柠条塔井田南翼富水性分区预测及比较。结果表明,基于改进AHP权重确定方法、熵权法权重确定方法和耦合两者的权重确定方法预测的富水性类别和41个抽水钻孔的富水性吻合度分别为68.29%,70.73%和92.68%,即就是基于改进AHP和熵权法耦合确定预测指标权重的风化基岩富水性预测方法效果最好。该研究成果为含水层富水性评价预测提供了一种新方法。 展开更多
关键词 AHP 熵权法 风化基岩 富水性 柠条塔井田
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浅埋煤层开采覆岩破坏与导水裂隙带发育高度研究 被引量：32
4
作者 侯恩科 张萌 +4 位作者 孙学阳 姜钰泉 谢晓深 王建文 高利军 《煤炭工程》 北大核心 2021年第11期102-107,共6页
浅埋煤层覆岩破坏规律及裂隙发育特征与煤矿安全开采密切相关。为了研究浅埋煤层开采上覆岩层的扰动破坏规律与导水裂隙带发育特征,以柠条塔井田南翼2;煤S1233工作面为研究对象,通过相似材料模拟与数值模拟方法,对覆岩破坏规律及裂隙发... 浅埋煤层覆岩破坏规律及裂隙发育特征与煤矿安全开采密切相关。为了研究浅埋煤层开采上覆岩层的扰动破坏规律与导水裂隙带发育特征,以柠条塔井田南翼2;煤S1233工作面为研究对象,通过相似材料模拟与数值模拟方法,对覆岩破坏规律及裂隙发育特征进行了研究。相似模拟实验表明,S1233工作面的初次来压步距约为60m,周期来压步距约为16m,导水裂隙带高度发育至地表,达165m,裂采比为27.5。数值模拟实验表明,导水裂隙带发育过程分为孕育、发生与缓增、突增及稳定4个阶段,导水裂隙带最终发育至地表,达165m,裂采比为27.5。参考柠条塔煤矿北翼现场钻孔实测结果,综合确定南翼2;煤开采裂采比大于27.5。研究成果可为浅埋煤层开采矿井水害防治和水资源保护提供指导。 展开更多
关键词 浅埋煤层 覆岩破坏 相似模拟 导水裂隙带高度
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切顶卸压无煤柱自成巷顶板断裂特征研究 被引量：24
5
作者 杨军 王宏宇 +3 位作者 王亚军 高玉兵 王建文 刘辉 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1137-1144,共8页
为研究无煤柱自成巷开采条件下基本顶不同断裂位置对巷道变形的影响,分析顶板岩层运动特征,建立基本顶不同断裂位态力学模型,分别推导出基本顶在不同断裂位置时的巷内临时支护强度计算公式,得出巷内临时支护强度临界值。采用离散元数值... 为研究无煤柱自成巷开采条件下基本顶不同断裂位置对巷道变形的影响,分析顶板岩层运动特征,建立基本顶不同断裂位态力学模型,分别推导出基本顶在不同断裂位置时的巷内临时支护强度计算公式,得出巷内临时支护强度临界值。采用离散元数值软件UDEC对基本顶不同断裂位态下的岩层运动进行模拟分析。结果表明:基本顶在实体煤侧及采空区侧发生断裂,巷道变形较小,而在巷道上方发生断裂时变形破坏严重;通过调整切顶护帮支架对巷道顶板支撑力控制下位顶板的变形,使基本顶在较为有利的位置发生断裂;通过切顶护帮支架、恒阻大变形锚索支护等技术可以有效控制巷道变形,并在柠条塔煤矿S1201-Ⅱ工作面成功应用。 展开更多
关键词 顶板切缝 切顶卸压 无煤柱自成巷 顶板断裂 关键块
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鄂尔多斯盆地北部直罗组含水层研究进展与水害防治建议 被引量：18
6
作者 范立民 迟宝锁 +7 位作者 王宏科 马雄德 焦养泉 孙魁 苗彦平 王建文 胡俭 马万超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3535-3546,共12页
鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田原煤产量持续增加,在国家能源安全中具有重要地位。近年来,随着开采深度的增加,以直罗组含水层为突水水源的顶板水害威胁日益凸显。从含煤岩系沉积学、矿井水文地质学的角度,系统阐述了鄂尔多斯盆地北部直罗组空... 鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田原煤产量持续增加,在国家能源安全中具有重要地位。近年来,随着开采深度的增加,以直罗组含水层为突水水源的顶板水害威胁日益凸显。从含煤岩系沉积学、矿井水文地质学的角度,系统阐述了鄂尔多斯盆地北部直罗组空间赋存特征、与煤层的空间关系、直罗组含水层为水源的矿井涌水特点、直罗组地下水赋存特征和运移规律,总结了直罗组含水层水害防治存在的问题及展望。结果表明:直罗组垂向上可分为上、中、下3段,其中下段为一套半干旱气候条件下的河流相沉积,砂体规模较大,与下伏延安组冲刷结构明显。平面上,直罗组广泛分布于鄂尔多斯盆地北部,榆神北区—神府南区直罗组沉积时期,存在1条NW—SE向的古河道,形成了规模巨大的河流-三角洲充填沉积砂体;直罗组古河道砂体对延安组冲刷强烈,使延安组1煤、2煤和3煤在不同地区缺失。整体上,对延安组第5段冲刷作用最为强烈,第4段次之,仅有个别钻孔可见对第3段具有冲刷;以直罗组含水层作为水源的矿井涌水具有涌水量大且持续时间长、水位变幅小、稳定“供水”能力强的特点,且具有很强的隐蔽性;直罗组下段砂岩厚度、砂地比、隔水岩组厚度等从宏观上控制着直罗组地下水的赋存,良好的孔隙度、渗透率为直罗组地下水的赋存提供了良好的地下水微观储存空间;在研究区西部安定组覆盖区,直罗组与上部洛河组以及第四系萨拉乌苏组基本不存在水力联系,主要接受侧向的缓慢补给,补给条件较差,主要以静储量为主。而在研究区东部基岩风化区,直罗组与上部第四系萨拉乌苏组之间具有较为强烈的水力交换,补给条件较好,以侧向补给和上部含水层的垂向补给为主,地下水径流速度快,交替频繁,以动储量为主;针对鄂尔多斯盆地北部直罗组含水层及其水害防控问题,应� 展开更多
关键词 直罗组含水层 煤矿防治水 顶板水害 水资源保护(保水采煤) 鄂尔多斯盆地
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切顶卸压沿空留巷动压承载临时支护技术研究 被引量：22
7
作者 王亚军 杨军 +3 位作者 高玉兵 王二雨 付强 王建文 《煤炭工程》 北大核心 2018年第3期30-36,共7页
针对切顶卸压沿空留巷在一定时期内受动压影响显著的问题,提出了采用动压承载临时支护技术控制动压影响期间顶板变形的基本思路。通过理论计算和分析,探讨了动压承载临时支护的作用机理,得出临时支护对上位顶板岩层回转下沉产生的"... 针对切顶卸压沿空留巷在一定时期内受动压影响显著的问题,提出了采用动压承载临时支护技术控制动压影响期间顶板变形的基本思路。通过理论计算和分析,探讨了动压承载临时支护的作用机理,得出临时支护对上位顶板岩层回转下沉产生的"给定变形"控制作用有限,其主要作用是控制下位顶板产生的扩容变形或离层。利用有限差分模拟软件FLAC^(3D)对动压承载临时支护的作用机制进行了模拟和分析,提出了动压承载临时支护的设计思路,并在柠条塔煤矿进行了现场试验,试验数据表明:在动压承载临时支护技术作用下,巷道顶板变形量普遍小于89mm,围岩控制效果良好。 展开更多
关键词 切顶卸压 沿空留巷 动压 临时支护 短臂梁
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厚煤层切顶卸压无煤柱自成巷围岩变形规律研究 被引量：19
8
作者 杨军 周开放 +3 位作者 王亚军 刘斌慧 王宏宇 郭奋超 《煤炭工程》 北大核心 2018年第4期79-83,共5页
为研究厚煤层切顶卸压无煤柱自成巷道围岩变形规律,以柠条塔煤矿S1201-II工作面为工程背景,分别采用现场实测和FLAC3D数值模拟计算的方法对巷道顶底板变形及自成巷围岩支承压力分布进行研究。结果表明:厚煤层切顶卸压自成巷道围岩稳定... 为研究厚煤层切顶卸压无煤柱自成巷道围岩变形规律,以柠条塔煤矿S1201-II工作面为工程背景,分别采用现场实测和FLAC3D数值模拟计算的方法对巷道顶底板变形及自成巷围岩支承压力分布进行研究。结果表明:厚煤层切顶卸压自成巷道围岩稳定性分布规律可分为压力变化区、压力趋稳区和压力稳定区三个阶段;在工作面向前推进期间,巷道围岩支承压力最大值达到9.19MPa,稳定值为8.47MPa,支承压力峰值点距离煤壁6~9m;确定滞后工作面200m为保守安全位置,200m后可全部回撤临时加强支护设备;滞后工作面90m之内巷道围岩变形明显,为重点支护区域,以确保生产安全。研究成果在现场实际工程中的成功应用,对于切顶卸压无煤柱自成巷道技术在厚煤层开采中的推广应用提供了有益借鉴。 展开更多
关键词 厚煤层 切顶卸压 自成巷道 围岩变形规律
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综合地震勘探方法在陕北煤田采空区探测中的应用 被引量：18
9
作者 王建文 孙秀容 +2 位作者 王宏科 夏学礼 崔若飞 《中国煤炭地质》 2010年第9期48-54,共7页
基于陕北黄土塬煤层采空区地震勘探方法研究项目,在该类复杂地质背景和地震地质条件下进行了煤层采空区多种地震探测方法的应用。探测中依据不同的地震勘探方法原理,针对同一目标地质体,提取了识别其地震波场的响应特征:①在地震反射时... 基于陕北黄土塬煤层采空区地震勘探方法研究项目,在该类复杂地质背景和地震地质条件下进行了煤层采空区多种地震探测方法的应用。探测中依据不同的地震勘探方法原理,针对同一目标地质体,提取了识别其地震波场的响应特征:①在地震反射时间剖面上呈现反射波组中断缺失、不连续特征;②在折射层析速度剖面上反射为低速异常;③面波记录出现强能量基阶面波传播中止(波散),面波速度剖面呈现为低速异常,频散曲线发生畸变(呈"之"字型回折);④煤层采空区边界显现出散射波特征。这些地震波场特征在鄂尔多斯等地的煤层采空区探测中也已得到验证。陕北煤田采空区探测实例表明,采用综合地震勘探方法探测可有效解决单一方法的多解性问题,提高其成果的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 采空区 反射波 折射波 面波 散射波 地震勘探
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层状岩体巷道顶板冒落拱高度计算方法研究 被引量：18
10
作者 谷拴成 樊琦 +1 位作者 王建文 王宏科 《煤炭工程》 北大核心 2012年第12期73-76,共4页
普氏理论广泛应用于煤矿巷道顶板冒落拱计算中,但煤矿巷道顶板岩体多为层状岩体与普氏理论的假设存在一定差别,文章基于普氏理论的基本思想,通过分层冒落和层状岩体全冒落两种假设推导出了层状顶板巷道冒落拱高度分层计算公式。利用推... 普氏理论广泛应用于煤矿巷道顶板冒落拱计算中,但煤矿巷道顶板岩体多为层状岩体与普氏理论的假设存在一定差别,文章基于普氏理论的基本思想,通过分层冒落和层状岩体全冒落两种假设推导出了层状顶板巷道冒落拱高度分层计算公式。利用推导出的水平和倾斜层状岩体冒落拱分层计算公式可以方便的计算层状岩体巷道冒落拱高度。通过工程实例对比分析,发现冒落拱高度分层计算公式的结果更符合实际情况,这也为层状岩体中修筑地下工程巷道支护设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 普氏理论 层状岩体 巷道 顶板 冒落拱高度 分层计算
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煤矿带式输送机节能优化控制方法研究 被引量：16
11
作者 高沛林 苗鑫 杨方 《工矿自动化》 北大核心 2022年第5期65-71,78,共8页
由于煤炭生产的不连续性,使带式输送机常常处于空载、轻载及很少达到满载的运行状态,造成电能浪费,同时加剧了设备磨损。目前解决该问题的方法是根据煤流量对带式输送机进行调速控制。但目前的方法较少考虑带式输送机之间煤流的上下游... 由于煤炭生产的不连续性,使带式输送机常常处于空载、轻载及很少达到满载的运行状态,造成电能浪费,同时加剧了设备磨损。目前解决该问题的方法是根据煤流量对带式输送机进行调速控制。但目前的方法较少考虑带式输送机之间煤流的上下游接续关系、煤流量传感器安装位置、检测误差、信息滞后及带速改变过程中的时序关系等。针对上述问题,依据带式输送机驱动功率与运行阻力和带速的关系,得出了带式输送机最优节能运行条件和最佳节电率;根据最优节能运行条件、带式输送机上下游接续方式与物料平衡关系、额定运输质量与额定带速,得出了带式输送机最优节能控制条件下的最小带速与最优带速控制系数;考虑煤流量传感器安装位置、检测误差、信息滞后及带速改变过程中的时序关系等因素,提出了一种带式输送机节能优化控制方法。该方法根据上游带式输送机的煤流量,计算得到最优节能控制条件下下游带式输送机优化节能控制的给定带速变化曲线,依据该曲线实现对下游带式输送机带速的调节。利用搭建的带式输送机模拟节能实验平台,对最佳节电率进行了检验,结果表明:带式输送机在最优节能运行条件下的最佳节电率为20.9%~76.5%,但在实际运输系统中,由于带速不能连续调节,所以不可能达到最优运行工况。将带式输送机节能优化控制方法应用于柠条塔煤矿101号主提升带式输送机控制中,结果表明:该方法实现了煤流的平稳接续,节电率为9.1%~43.9%,节能效果明显。 展开更多
关键词 带式输送机 最优节能运行条件 最佳节电率 带速调节 煤流检测 煤流接续 节能优化控制
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煤矸石混凝土梁受剪性能试验研究 被引量：17
12
作者 白国良 朱超 +3 位作者 王建文 李祥翔 刘辉 路根奎 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期49-55,共7页
为研究煤矸石混凝土梁受剪性能,对9个煤矸石混凝土梁和1个普通混凝土对照梁进行了受剪试验,分析了煤矸石混凝土梁斜截面破坏形态、开裂荷载和受剪承载力。结果表明:煤矸石混凝土梁和普通混凝土梁受剪破坏形态相似;在同一荷载等级下,煤... 为研究煤矸石混凝土梁受剪性能,对9个煤矸石混凝土梁和1个普通混凝土对照梁进行了受剪试验,分析了煤矸石混凝土梁斜截面破坏形态、开裂荷载和受剪承载力。结果表明:煤矸石混凝土梁和普通混凝土梁受剪破坏形态相似;在同一荷载等级下,煤矸石混凝土梁试件跨中挠度随煤矸石取代率的增加而增大,而达到各试件极限荷载时其挠度值相差不大;斜向开裂荷载随煤矸石取代率的增加而减小,煤矸石混凝土梁较普通混凝土梁降低了19.6%~31.5%;受剪承载力随煤矸石取代率的增加也有降低趋势,煤矸石混凝土梁较普通混凝土梁降低了8.9%~24.0%;此外,剪跨比和配箍率对煤矸石混凝土梁受剪性能的影响与普通混凝土梁相似,受剪承载力随剪跨比的增加而减小,随配箍率的增加而增加;煤矸石混凝土梁受剪承载力计算可采用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中公式,且计算结果有一定的安全储备。 展开更多
关键词 煤矸石混凝土梁 静力试验 剪跨比 配箍率 受剪性能
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采空区下煤层开采矿压显现规律实测研究 被引量：16
13
作者 谷拴成 陈盼 +1 位作者 王建文 王宏科 《煤炭工程》 北大核心 2013年第9期64-67,共4页
文章通过对陕煤集团神木柠条塔煤矿N1200工作面矿压规律实测数据分析,对比该工作面开采过程中上覆岩层中无采空区与有采空区的矿压显现规律,发现采空区下工作面有来压强度较大,大小周期来压交替出现,来压较突然等不同于常规工作面的矿... 文章通过对陕煤集团神木柠条塔煤矿N1200工作面矿压规律实测数据分析,对比该工作面开采过程中上覆岩层中无采空区与有采空区的矿压显现规律,发现采空区下工作面有来压强度较大,大小周期来压交替出现,来压较突然等不同于常规工作面的矿压显现规律。在此基础上,利用相关矿山压力和岩层控制理论解释了采空区下工作面矿压显现规律的产生机理。 展开更多
关键词 煤层群开采 近距离煤层 采空区 矿压显现规律
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烧变岩体特性及其注浆扩散行为研究 被引量：16
14
作者 谷拴成 苏培莉 +1 位作者 王建文 王宏科 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期60-63,共4页
烧变岩是煤层自燃引起周围围岩变质而形成的特殊类岩石。通过现场取样,在实验室对烧变岩试样进行了物理力学性质测试,试验结果表明:烧变岩的含水率略有降低,而力学强度普遍增强,泊松比略变小,烧变岩体裂隙发育。注浆压力作用下,分析了... 烧变岩是煤层自燃引起周围围岩变质而形成的特殊类岩石。通过现场取样,在实验室对烧变岩试样进行了物理力学性质测试,试验结果表明:烧变岩的含水率略有降低,而力学强度普遍增强,泊松比略变小,烧变岩体裂隙发育。注浆压力作用下,分析了裂隙尖端的劈裂情况,在此基础上,利用宾汉浆液扩散模型编制了浆液在裂隙网络中的流动扩散程序,可以模拟浆液在非贯通裂隙网络内的流动扩散范围。最后对柠条塔井田烧变岩体进行注浆试验,利用浆液流动模拟程序进行了注浆压力的优化选择,并将实际浆液扩散范围与程序模拟浆液扩散范围进行对比,二者结果较吻合,该程序可以用来指导现场注浆工程参数设计和施工,同时烧变岩体注浆试验也为类似工程注浆施工提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 烧变岩 物理力学性质 注浆浆液 裂隙尖端 劈裂 裂隙网络 程序
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近距离煤层采空区下工作面矿压显现规律研究 被引量：16
15
作者 谷拴成 陈盼 王建文 《煤炭工程》 北大核心 2014年第5期74-76,80,共4页
针对上煤层已采的下煤层工作面回采时矿压显现规律不同于常规工作面的现象,在原有岩层移动理论基础上定义了承载层和主承载层的概念。分析了承载层断裂垮落过程对下煤层工作面矿压显现规律的影响。结果表明:承载层分层断裂引起的强度和... 针对上煤层已采的下煤层工作面回采时矿压显现规律不同于常规工作面的现象,在原有岩层移动理论基础上定义了承载层和主承载层的概念。分析了承载层断裂垮落过程对下煤层工作面矿压显现规律的影响。结果表明:承载层分层断裂引起的强度和影响范围各异的顶板来压在工作面叠加出现,导致工作面来压规律混乱;越靠工作面上部的岩层断裂对工作面矿压显现的影响越小且越靠工作面后方。最后,通过工程实例,验证了分析结果的合理性,说明该方法有广泛的使用范围。 展开更多
关键词 近距离煤层群 承载层 矿压显现 岩层移动 采空区
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双源面波地震勘探在煤层采空区探测中的应用 被引量：15
16
作者 王建文 孙秀容 +2 位作者 王宏科 夏学礼 崔若飞 《工程地球物理学报》 2010年第4期403-407,共5页
面波勘探具有简便、快速的优点,在陕北柠条塔井田煤层采空区探测中取得良好的地质效果。利用面波的特征反映不仅可以通过单炮记录进行煤层采空区初步解释,还可通过剖面波场特征频谱特征以及频散曲线进行煤层采空区综合解释。
关键词 双源面波 煤层采空区 地震勘探
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塌陷裂隙漏风规律现场测定与分析 被引量：13
17
作者 王建文 张辛亥 +1 位作者 李龙清 文虎 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2010年第11期89-91,共3页
通过示踪气体SF6测定了柠条塔煤矿N1201工作面地表漏风通道,计算出漏风速度分布,并且根据裂隙渗流的立方定律计算出裂隙等效水力宽度。研究发现,采矿塌陷形成裂隙带是漏风的主要通道,顺槽附近裂隙漏风相对较大。采空区形成的裂隙很难被... 通过示踪气体SF6测定了柠条塔煤矿N1201工作面地表漏风通道,计算出漏风速度分布,并且根据裂隙渗流的立方定律计算出裂隙等效水力宽度。研究发现,采矿塌陷形成裂隙带是漏风的主要通道,顺槽附近裂隙漏风相对较大。采空区形成的裂隙很难被完全压实,采空区深部漏风也比较严重。塌陷裂隙等效水力宽度基本呈条带状分布,等效水力度最大的条带正好处于背斜的轴部,并且其展布方向与背斜轴部完全一致,说明其受地质构造控制比较明显。 展开更多
关键词 采煤 塌陷裂隙 示踪气体 裂隙等效水力宽度
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煤矸石理化特性与煤矸石混凝土力学性能研究 被引量：8
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作者 白国良 刘瀚卿 +2 位作者 刘辉 陈菲 朱可凡 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期243-254,共12页
为促进大宗固体废弃物煤矸石在结构工程中的资源化利用,以陕北矿区五个典型矿源煤矸石为研究对象,开展煤矸石放射性、化学组成、矿物组成、含碳量与发热量等基本理化特性试验与煤矸石混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度... 为促进大宗固体废弃物煤矸石在结构工程中的资源化利用,以陕北矿区五个典型矿源煤矸石为研究对象,开展煤矸石放射性、化学组成、矿物组成、含碳量与发热量等基本理化特性试验与煤矸石混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度等基本力学性能试验,分析煤矸石的理化特性,研究煤矸石粗骨料对混凝土力学性能的影响。结果表明:煤矸石化学组成主要为SiO2与Al2O3,矿物组成主要为石英与黏土矿物,含碳量为0.91%~2.09%,发热量为424.31~1869.34 kJ/kg,满足GB 50821—2012《煤炭工业环境保护设计规范》中一类煤矸石指标要求,可用作骨料使用。煤矸石的含碳量、吸水率、压碎指标、堆积密度及表观密度均是影响煤矸石混凝土立方体抗压强度的指标之一,但各指标间高度相关,均可以含碳量的函数表示,含碳量是影响煤矸石混凝土立方体抗压强度的主要因素。通过回归分析,建立以煤矸石含碳量为变量的煤矸石混凝土立方体抗压强度计算公式,所得计算值与试验值吻合较好。此外,煤矸石混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度换算可采用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中公式,而劈裂强度与立方体抗压强度换算应在GB 50010—2010公式基础上进行折减,折减系数取0.9。 展开更多
关键词 煤矸石 煤矸石混凝土 理化特性 抗压强度 劈裂抗拉强度
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煤矿探放水工程设计优化与实践 被引量：13
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作者 王宏科 白有社 罗得把 《中国煤炭地质》 2012年第11期48-51,共4页
为防止矿井采煤工作面顺槽掘进过程中与小煤矿采空区掘透,威胁矿井安全,以神府矿区柠条塔煤矿N1200工作面探放水工程设计为例,分别从钻孔数量、钻孔进尺、施工工期以及预算费用等方面,对设计进行了优化,增加了矿井直流电法超前探测技术... 为防止矿井采煤工作面顺槽掘进过程中与小煤矿采空区掘透,威胁矿井安全,以神府矿区柠条塔煤矿N1200工作面探放水工程设计为例,分别从钻孔数量、钻孔进尺、施工工期以及预算费用等方面,对设计进行了优化,增加了矿井直流电法超前探测技术,减少了钻孔数量。实践表明,优化后的设计方案操作性强,可靠性高,在施工中也未出现水灾事故,有效地防治了矿井建设和生产中水灾害问题;同时也为其他存在水害隐患的矿井提供可借鉴的经验。 展开更多
关键词 探放水 工程设计 超前物探 优化 可行性分析
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基于GMS的隐伏火烧区下煤层开采工作面涌水量预测 被引量：10
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作者 侯恩科 席慧琴 +5 位作者 文强 车晓阳 谢晓深 王建文 高利军 王宏科 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2482-2492,共11页
烧变岩在我国北方煤矿区大面积分布,由其引起的水害等问题严重威胁着煤矿的安全生产。目前矿井涌水量预测主要针对的是某一生产阶段或时间节点,预测值属于瞬时量,缺乏对矿井涌水量动态特征的预测。以神府矿区柠条塔井田南翼的1煤隐伏火... 烧变岩在我国北方煤矿区大面积分布,由其引起的水害等问题严重威胁着煤矿的安全生产。目前矿井涌水量预测主要针对的是某一生产阶段或时间节点,预测值属于瞬时量,缺乏对矿井涌水量动态特征的预测。以神府矿区柠条塔井田南翼的1煤隐伏火烧区为例,利用GMS(Groundwater Modeling System)软件平台构建研究区地下水流数值仿真模型。基于地下水流场和抽水试验对模型进行识别,并采用抽水试验数据进行验证,其模拟结果较好地反映了研究区的实际水文地质情况。对1煤隐伏火烧区下伏的2煤回采工作面涌水量和地下水流场变化特征进行了预测,结果表明:在回采过程中,工作面涌水量逐渐增加,但受地下水袭夺作用,其临近的工作面涌水量逐渐减小;煤层开采时风化岩含水层分别形成了以切眼和工作面为中心的降落漏斗;随着工作面回采的不断推进,地下水位不断下降,漏斗范围不断扩大,导致地下水流场由双中心漏斗逐渐变为以工作面为中心的漏斗,进一步验证了地下水的袭夺作用。对单工作面及多工作面回采条件下涌水量和地下水流场变化特征进行了预测分析,为煤矿采动水害防治提供依据。 展开更多
关键词 安全工程 煤矿水害 矿井涌水量 隐伏火烧区 地下水模拟系统(GMS) 数值模拟
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