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条带式Wongawilli煤柱特征及作用机理分析 预览
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作者 谭毅 郭文兵 +2 位作者 白二虎 杨达明 王比比 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1003-1010,共8页
条带式Wongawilli采煤法是一种新型高效减沉采煤法,对减轻采场覆岩破坏、控制地表沉陷、减少采动对地表建(构)筑物的损害具有重要意义,而煤柱是条带式Wongawilli采煤法减沉降损效果的关键。为研究条带式Wongawilli开采煤柱特征及其对覆... 条带式Wongawilli采煤法是一种新型高效减沉采煤法,对减轻采场覆岩破坏、控制地表沉陷、减少采动对地表建(构)筑物的损害具有重要意义,而煤柱是条带式Wongawilli采煤法减沉降损效果的关键。为研究条带式Wongawilli开采煤柱特征及其对覆岩作用,阐明了条带式Wongawilli采煤法煤柱系统与顶板的相互作用机理,本文结合王台铺煤矿地质采矿条件,采用理论分析、相似模拟及现场验证相结合的方法,研究了条带式Wongawilli开采煤柱形式及特征,建立了条带式Wongawilli煤柱的结构力学模型,分析了直接顶离层情况及不规则煤柱、条带煤柱的受力与支护强度。研究表明:条带式Wongawilli采煤法由刀间煤柱、不规则煤柱、条带煤柱形成了特殊的煤柱系统,刀间煤柱起临时支护作用,随着工作面的推进,刀间煤柱随采随垮或者短时间内就失去支撑能力;不规则煤柱能对顶板的维护起到一定作用;条带煤柱是整个煤柱系统的关键。条带式Wongawilli开采直接顶与基本顶发生离层,直接顶弯曲下沉形成“固支梁”或垮落形成“悬臂梁”2种结构,并作用于条带式Wongawilli煤柱;条带煤柱与传统条带开采煤柱类似,支撑直接顶及基本顶。不规则煤柱类似于支撑单体的形式(类单体)被动支撑直接顶,且不规则煤柱如果发生失稳破坏,条带煤柱的压缩突变量也会突增,影响其稳定性,进而影响整个条带式Wongawilli开采煤柱系统的稳定。 展开更多
关键词 条带式Wongawilli 破坏特征 失稳 离层
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西南岩溶山区保水采煤地质模式 预览
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作者 李涛 高颖 +1 位作者 艾德春 杨军伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期747-754,共8页
我国西南地区煤炭储量丰富,但岩溶山区条件下石漠化十分严重,特别是煤炭开采进一步促进了石漠化进程。为协调我国西南地区煤炭开采与生态环境保护的矛盾,开展西南岩溶山区保水采煤地质模式研究。以六盘水煤田,特别是发耳矿区米箩煤矿为... 我国西南地区煤炭储量丰富,但岩溶山区条件下石漠化十分严重,特别是煤炭开采进一步促进了石漠化进程。为协调我国西南地区煤炭开采与生态环境保护的矛盾,开展西南岩溶山区保水采煤地质模式研究。以六盘水煤田,特别是发耳矿区米箩煤矿为研究背景,基于地质调查、采掘揭露、矿井水文观测、地下水钻孔显微高速摄像观测等手段的成果,剖析了研究区生态、采煤、构造及水文条件,研究了西南岩溶山区的煤-水组合关系特征,阐释了岩溶山区煤炭开采驱动石漠化的过程;进而采用统计分析、三轴卸载实验、水-电相似模拟研究了西南地区导水裂隙带发育高度、整体下沉带内相对隔水岩体采动渗透性变化及采煤侧向渗流下生态水位响应规律。研究结果表明:西南岩溶山区煤炭开采导致生态潜水位下降促使水土流失增加,进而驱动西南岩溶山区石漠化进展,是该区保水采煤的关键。研究区煤炭开采厚度小(1~3m),上覆基岩厚度大(800~1000m),导水裂隙带发育有限,导水裂隙带以上相对隔水岩层卸载后仍能有效隔水,采煤后垂向渗流微弱。但采煤沟通的基岩含水层与生态潜水存在侧向补给渗流,煤-水关系为侧向渗流型。研究区典型采矿地质条件下,煤柱留设80m可实现保水采煤,而超前注浆可减少保水煤柱留设。本研究可以为西南岩溶山区采煤规划提供借鉴。 展开更多
关键词 保水采 岩溶 石漠化
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综放工作面沿空掘巷顶煤挤压破裂机理与控制技术 预览
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作者 张广超 吴涛 +3 位作者 吴继鲁 戴德胜 申世豹 赵仁宝 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期95-100,共6页
基于沿不稳定覆岩下掘进的综放沿空巷道顶板煤体出现的沿水平方向挤压破裂问题,以王家岭矿103工作面具体条件为工程背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟和工业性试验相结合的综合研究方法,分析综放沿空巷道顶板煤体挤压破裂力学演化... 基于沿不稳定覆岩下掘进的综放沿空巷道顶板煤体出现的沿水平方向挤压破裂问题,以王家岭矿103工作面具体条件为工程背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟和工业性试验相结合的综合研究方法,分析综放沿空巷道顶板煤体挤压破裂力学演化机理及相应的控制技术。研究结果表明:①受不稳定覆岩破断回转运动影响,顶板煤体沿水平方向发生明显挤压运动,造成顶板浅部煤体挤压、错动和破碎;②关键块回转运动行为将对沿空巷道围岩产生不稳定的支承压力σj,同时还将对顶板煤体产生偏斜挤压力σd,两者共同作用是沿空巷道顶板煤体沿水平方向发生挤压变形和破裂的根本原因;③数值分析表明,靠煤柱侧水平位移量约为240mm,靠实体煤侧顶板变形量约为40mm,两侧顶板位移量的显著差异必将导致相邻岩层间的错动滑移并出现挤压破裂,0水平位移点由顶板中心位置向实体煤侧明显偏移。④不稳定覆岩下沿空掘巷顶板控制,既要对靠煤柱侧顶板进行加强支护,同时还要提高支护结构对顶板煤岩体水平运动的适应性,据此提出了“高强锚杆支护+锚索槽钢组合结构”的顶板支护方案,并进行现场应用。现场工程实践表明,该技术可有效控制综放沿空巷道顶板煤体挤压破裂问题,为类似地质生产条件下综放沿空巷道围岩控制提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 沿空掘巷 挤压破裂 综放
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预留煤柱巷道掘进支护技术实践 预览
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作者 王兰柱 《江西煤炭科技》 2019年第1期133-134,共2页
为了保证煤柱巷道掘进施工安全,加快巷道掘进效率;以王坪煤矿预留煤柱2401巷掘进为实例,对采空区侧巷帮采取注浆、安装"I"型钢棚等进行维护;应用实践证明,采取联合支护措施后,提高了应力区煤柱稳定性,保证了巷道安全掘进。
关键词 掘进巷道 支护技术
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基于冲击启动过程的近场围岩冲击危险性电磁波CT评估方法 预览
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作者 刘少虹 潘俊锋 +4 位作者 王洪涛 唐忠义 夏永学 曹延福 张晨阳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期384-396,共13页
近年来,随着开采深度和强度的逐渐增大,冲击地压灾害发生频率逐年升高,严重威胁矿井的安全生产。针对目前基于现场实测的冲击危险性评价方法仅从能量聚集角度进行危险性判别,导致评价结果不能反映现场全部冲击危险情况的问题,考虑了冲... 近年来,随着开采深度和强度的逐渐增大,冲击地压灾害发生频率逐年升高,严重威胁矿井的安全生产。针对目前基于现场实测的冲击危险性评价方法仅从能量聚集角度进行危险性判别,导致评价结果不能反映现场全部冲击危险情况的问题,考虑了冲击启动过程经历的'能量释放→能量传递→冲击显现'3个阶段,分析了基于冲击启动过程的冲击危险性评估原理,通过理论研究,构建了包括能量集中指数、屈服接近指数、能量传递衰减指数和支护损伤指数等4个指标,设定了各指标的权重,包括根据各指标量值差异程度设定的属性权重,以及根据各指标危险等级设定的等级权重;由此,以电磁波CT探测系统为平台,建立了能够划分近场围岩冲击危险区域及危险等级的电磁波CT评估方法,并将该方法编程实现。应用此方法对亭南煤矿207工作面现场实测数据进行处理,发现区段煤柱内布置巷道大幅升高了相邻煤柱区的应力集中程度及支护损伤程度,进而增大了相邻煤柱区的冲击危险性。通过钻屑法验证了基于冲击启动过程的冲击危险性评估方法的有效性。该方法依据冲击启动过程将评估体系细化,能够有效提升对冲击危险区域及危险等级的辨识度,为巷道冲击地压治理提供了更为准确的依据,尤其能为煤柱区冲击地压防治提供借鉴。 展开更多
关键词 冲击启动过程 近场围岩 电磁波CT 冲击危险性评估
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多次采动影响下近距离回采巷道围岩控制技术
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作者 谢小平 苏静 +1 位作者 魏中举 徐光 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第3期81-84,88共5页
针对河北省崔家寨煤矿近距离煤层多次采动影响下回采巷道变形破坏严重的问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,分析了采动影响下近距离回采巷道合理位置。根据崔家寨煤矿E12503工作面现场实际条件,确定了采用锚网索联合支护技术,并... 针对河北省崔家寨煤矿近距离煤层多次采动影响下回采巷道变形破坏严重的问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,分析了采动影响下近距离回采巷道合理位置。根据崔家寨煤矿E12503工作面现场实际条件,确定了采用锚网索联合支护技术,并数值模拟确定了回采巷道与上部煤层遗留煤柱的相对水平距离应大于25 m、工作面护巷煤柱宽度为20 m。通过现场矿压观测,E12503回风巷道1#测站巷道左帮多点位移计数值达到最后稳定时最大位移值为22mm、巷道右帮最大位移为8 mm、顶板最大位移为5 mm。分析可知,优化设计的巷道围岩控制技术方案应用效果较好。 展开更多
关键词 近距离巷道 位移 围岩控制 矿压观测 巷道支护
深井沿空掘巷护巷煤柱注浆加固技术应用研究 预览
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作者 温江龙 《江西化工》 2019年第3期154-155,共2页
本文针对某煤矿沿空掘巷中出现的煤柱稳定性差的问题,采用注浆的方法对煤柱进行加固。实际应用证明经过注浆加固,沿空留巷的煤柱具有较好的稳定性,在很大程度上控制了巷道围岩的变形。
关键词 沿空掘巷 注浆加固 围岩变形 瓦斯含量
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辛置煤矿2-104综放工作面合理留设煤柱尺寸研究 预览
8
作者 姚建伟 《煤矿现代化》 2019年第4期32-34,共3页
以辛置煤矿2-104工作面为研究对象,分析了煤柱稳定性主要受地质条件和煤柱宽高比影响,并分析了煤柱破坏形式。通过理论分析了煤柱应力呈现由边缘向深部先增大后减小最后趋于稳定的规律,并通过计算得出了该工作面合理留设煤柱尺寸为27m... 以辛置煤矿2-104工作面为研究对象,分析了煤柱稳定性主要受地质条件和煤柱宽高比影响,并分析了煤柱破坏形式。通过理论分析了煤柱应力呈现由边缘向深部先增大后减小最后趋于稳定的规律,并通过计算得出了该工作面合理留设煤柱尺寸为27m。采用FLAC2D模拟软件得出了煤柱Y方向应力分布云图和位移曲线图,验证了煤柱应力分布规律和合理尺寸。 展开更多
关键词 稳定性 合理尺寸 应力规律
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大采高综采工作面护巷煤柱稳定性分析 预览
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作者 高全武 《能源与节能》 2019年第6期10-12,共3页
为了保证厚煤层大采高工作面的稳定性,在开采过程中常留设煤柱。煤柱留设的尺寸问题关乎煤矿的安全和资源采出率,是大采高工作面的核心技术问题之一。对厚煤层大采高工作面煤柱稳定性开展研究,以山西A煤矿为例进行分析,对大采高工作面... 为了保证厚煤层大采高工作面的稳定性,在开采过程中常留设煤柱。煤柱留设的尺寸问题关乎煤矿的安全和资源采出率,是大采高工作面的核心技术问题之一。对厚煤层大采高工作面煤柱稳定性开展研究,以山西A煤矿为例进行分析,对大采高工作面煤柱尺寸进行了系统分析计算,通过现场监测煤柱应力分布验证了煤柱尺寸的合理性。 展开更多
关键词 大采高 综采工作面 稳定性
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沿空掘巷煤柱的合理留设宽度 预览
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作者 白渌斐 《山东煤炭科技》 2019年第2期24-25,30共3页
为了最大程度地解决煤炭资源短缺的问题,通过理论分析计算得出采空区实体煤侧极限平衡区的范围,并应用"O-X"形破坏理论,得出沿空巷道位置和窄煤柱宽度,从而保证巷道煤柱承受较小载荷,利于巷道稳定,增加煤炭资源回收率,提高矿... 为了最大程度地解决煤炭资源短缺的问题,通过理论分析计算得出采空区实体煤侧极限平衡区的范围,并应用"O-X"形破坏理论,得出沿空巷道位置和窄煤柱宽度,从而保证巷道煤柱承受较小载荷,利于巷道稳定,增加煤炭资源回收率,提高矿井效益. 展开更多
关键词 沿空掘巷 宽度
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工作面回采巷道煤柱侧向支承压力确定煤柱合理宽度研究 预览
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作者 韩晓光 《山东煤炭科技》 2019年第2期73-75,共3页
以东曲矿 20103运输顺槽区段煤柱留设过宽为研究背景,通过现场侧向支承压力观测及理论分析的方法,得出该工作面煤柱塑性区宽度约为5m,中间弹性区域的宽度约为30m,超过了临界弹性核区范围,留设的煤柱宽度应适当减少。综合考虑各因素,将... 以东曲矿 20103运输顺槽区段煤柱留设过宽为研究背景,通过现场侧向支承压力观测及理论分析的方法,得出该工作面煤柱塑性区宽度约为5m,中间弹性区域的宽度约为30m,超过了临界弹性核区范围,留设的煤柱宽度应适当减少。综合考虑各因素,将该矿区段煤柱宽度缩减到 25m,现场应用,效果良好. 展开更多
关键词 压力 规律 研究
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厚煤层沿空巷道合理煤柱宽度留设及围岩控制研究 预览
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作者 陈晋超 《山东煤炭科技》 2019年第5期6-8,10共4页
为解决18504与18506工作面间合理煤柱宽度留设及有效控制18506工作面辅运巷围岩变形的问题,根据18506工作面地质条件对辅运巷的支护参数进行设计,并实施矿压观测。结果表明:两工作面间合理煤柱宽度为19m,18506工作面辅运巷在19m护巷煤... 为解决18504与18506工作面间合理煤柱宽度留设及有效控制18506工作面辅运巷围岩变形的问题,根据18506工作面地质条件对辅运巷的支护参数进行设计,并实施矿压观测。结果表明:两工作面间合理煤柱宽度为19m,18506工作面辅运巷在19m护巷煤柱宽度现有支护方式下锚杆(索)受力和围岩变形量合理,满足回采巷道的使用要求。 展开更多
关键词 沿空
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水仓巷道保护煤柱稳定性模拟分析 预览
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作者 周志耀 《内蒙古煤炭经济》 2019年第8期116-116,133共2页
采用FLAC3D数值模拟软件分析水仓巷道保护煤柱的合理性和有效性,结果表明:由于水仓巷道的开挖,使条形煤柱结构更加复杂,导致水仓巷道煤柱应力叠加引起的应力集中现象明显。但矿柱中仍存在一定范围的弹性带,不仅能有效地保持辅助运输巷... 采用FLAC3D数值模拟软件分析水仓巷道保护煤柱的合理性和有效性,结果表明:由于水仓巷道的开挖,使条形煤柱结构更加复杂,导致水仓巷道煤柱应力叠加引起的应力集中现象明显。但矿柱中仍存在一定范围的弹性带,不仅能有效地保持辅助运输巷道的稳定性,而且能保证该工作面及下一工作面的正常开采。 展开更多
关键词 稳定性 应力叠加 数值模拟
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区段煤柱留设宽度及耗散性研究 预览
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作者 曹成君 《山东煤炭科技》 2019年第5期29-31,共3页
针对常村煤矿相邻工作面之间留设30m煤柱,巷道变形依然较严重的问题,通过经典极限平衡区理论公式计算,确定巷道最小煤柱留设宽度范围在6.7~7.58m;利用FLAC^3D数值模拟确定不同煤柱留设宽度方案中垂直应力和能量耗散情况分析,得出2015工... 针对常村煤矿相邻工作面之间留设30m煤柱,巷道变形依然较严重的问题,通过经典极限平衡区理论公式计算,确定巷道最小煤柱留设宽度范围在6.7~7.58m;利用FLAC^3D数值模拟确定不同煤柱留设宽度方案中垂直应力和能量耗散情况分析,得出2015工作面巷道合理留设宽度为7m,能够保证巷道稳定性和煤炭回收率。 展开更多
关键词 区段 模拟 研究
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煤制油项目高效供煤工作面煤柱围岩变形规律研究 预览
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作者 姚伟 《价值工程》 2019年第3期113-115,共3页
本文针对枣泉煤矿大埋深、高地应力条件下的大采高工作面进行研究,通过现场实测、数据分析、理论分析等手段对不同尺寸护巷煤柱巷道进行了综合分析,得出枣泉煤矿大采高工作面煤柱应力分布规律及煤柱尺寸优化数据。该研究具有很强的代表... 本文针对枣泉煤矿大埋深、高地应力条件下的大采高工作面进行研究,通过现场实测、数据分析、理论分析等手段对不同尺寸护巷煤柱巷道进行了综合分析,得出枣泉煤矿大采高工作面煤柱应力分布规律及煤柱尺寸优化数据。该研究具有很强的代表性,给复杂应力环境下大采高综采工作面巷道布置提供了新的借鉴,解决了枣泉煤矿大采高综采工作面辅助运输巷道受高地应力、大采后动压影响下巷道围岩易失稳的难题,为复杂应力环境下安全、高效回采探索出了一条安全、经济、实用的技术道路,提高了回采率,节约了煤炭资源,对推动能源供给革命,实现煤制油项目可持续发展具有重要意义。 展开更多
关键词 大采高工作面 围岩 应力分布
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煤柱支撑效能与其剪切模量关系的模拟分析 预览
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作者 闫谢波 《内蒙古煤炭经济》 2019年第8期134-135,共2页
采用三维数值模拟圆柱性试样塑性区发展规律,分析动力波的影响。结果表明,在动力波扰动下,柱体发生剪切破坏,约束面边缘最早发展为塑性区,且塑性区随剪切模量的增大而增大,即剪切模量大于临界值时,塑性区急剧增大。当剪切模量大于临界值... 采用三维数值模拟圆柱性试样塑性区发展规律,分析动力波的影响。结果表明,在动力波扰动下,柱体发生剪切破坏,约束面边缘最早发展为塑性区,且塑性区随剪切模量的增大而增大,即剪切模量大于临界值时,塑性区急剧增大。当剪切模量大于临界值时,动力扰动部分转化为弹性应变能,部分转化为塑性应变能,即使动力波消失,柱体的应变在动力载荷消失后也不能恢复到原来状态,应变能也随之消失。 展开更多
关键词 剪切模量 支撑效能 数值模拟
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合理区段煤柱尺寸与巷道支护技术研究 预览
17
作者 许李龙 《山东煤炭科技》 2019年第5期58-60,66共4页
以寺河矿二号井1907工作面为研究对象,采用公式计算和数值模拟分析得出工作面巷道最佳合理煤柱尺寸为12m。采用数值模拟软件对不同支护条件下巷道变形破坏情况进行数值模拟,推出巷道采用锚索网联合支护效果最优,并分析了支护最优参数。... 以寺河矿二号井1907工作面为研究对象,采用公式计算和数值模拟分析得出工作面巷道最佳合理煤柱尺寸为12m。采用数值模拟软件对不同支护条件下巷道变形破坏情况进行数值模拟,推出巷道采用锚索网联合支护效果最优,并分析了支护最优参数。对支护效果进行检验,结果表明取得了良好的支护效果。 展开更多
关键词 尺寸 支护
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大采深高地应力煤层相邻工作面煤柱留设宽度优化研究 预览
18
作者 段元帅 方进 《山东煤炭科技》 2019年第5期71-73,共3页
本文针对大采深高应力环境下极软煤层综采工作面合理区段煤柱留设宽度问题,以高精度微地震监测技术、钻孔窥视技术、钻孔应力监测、数值模拟、理论分析为手段,综合考虑巷道变形、防冲、防有害气体等多种因素,对相邻工作面煤柱宽度的关... 本文针对大采深高应力环境下极软煤层综采工作面合理区段煤柱留设宽度问题,以高精度微地震监测技术、钻孔窥视技术、钻孔应力监测、数值模拟、理论分析为手段,综合考虑巷道变形、防冲、防有害气体等多种因素,对相邻工作面煤柱宽度的关键科学问题进行了研究。 展开更多
关键词 综采 区段
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上覆遗留煤柱区冲击地压综合防控技术
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作者 孙刘伟 秦子晗 韩凉 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第7期201-204,共4页
为防止南山煤矿18~#煤层北三段工作面穿越上覆遗留煤柱区时发生冲击地压灾害,基于应力来源和表现形式,分析了冲击地压致灾力源因素,制定了静载荷卸压降载-动载荷减震消能的分源防控措施。实践表明,近距离遗留煤柱区动、静力源相互叠加,... 为防止南山煤矿18~#煤层北三段工作面穿越上覆遗留煤柱区时发生冲击地压灾害,基于应力来源和表现形式,分析了冲击地压致灾力源因素,制定了静载荷卸压降载-动载荷减震消能的分源防控措施。实践表明,近距离遗留煤柱区动、静力源相互叠加,冲击危险性高,基于冲击力源分源防治思想,采用综放开采、爆破卸压降低巷道围岩静载荷水平,顶板爆破预裂、煤柱水力压裂降低动载荷扰动,巷道补强支护增强围岩抗冲能力,保证了巷道围岩处于低应力,微震能量以低能级、多频次形式释放,降低冲击显现程度,有效避免了遗留煤柱区冲击地压的发生。 展开更多
关键词 冲击地压 力源 水力压裂 防控 低应力
大采高综放工作面末采位置优化研究 预览
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作者 徐杰 杨明明 +1 位作者 孟强 王伟 《中国煤炭》 2019年第5期50-54,共5页
以塔山矿8110工作面为研究对象,对大采高综放工作面末采位置的优化展开研究。对关键层中“砌体梁”与“悬臂梁”结构进行分析,对比3种不同末采位置下采场顶板结构回转形态;建立厚煤层整层煤回采关键层力学模型,确定了老顶的稳定条件;结... 以塔山矿8110工作面为研究对象,对大采高综放工作面末采位置的优化展开研究。对关键层中“砌体梁”与“悬臂梁”结构进行分析,对比3种不同末采位置下采场顶板结构回转形态;建立厚煤层整层煤回采关键层力学模型,确定了老顶的稳定条件;结合实际微地震得到的超前支承压力曲线与现场观测数据,确定8110工作面进入实煤区50m,且进入实煤区后,周期来压步距增大、强度减小,有利于工作面停采,提高回采率,经济安全效益显著。 展开更多
关键词 综放工作面 停采 支承压力
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