Y型通风工作面流场及瓦斯场分布特征的分区量化

1

作者 和树栋 《能源与环保》 2024年第7期21-26,33,共7页

为掌握Y型通风工作面的流场和瓦斯涌出规律特征,依据黎曼积分原理,建立了风流、瓦斯的几何模型和平衡方程。以霍尔辛赫Y型通风工作面为研究对象,提出了流场的分区定量测定方法,研究了Y型通风工作面的风流分配及漏风量的空间特征,进而得... 为掌握Y型通风工作面的流场和瓦斯涌出规律特征,依据黎曼积分原理,建立了风流、瓦斯的几何模型和平衡方程。以霍尔辛赫Y型通风工作面为研究对象,提出了流场的分区定量测定方法,研究了Y型通风工作面的风流分配及漏风量的空间特征,进而得到了采面瓦斯涌出量的构成及分布。研究表明:①采面的漏风率平均值为8.31%;采面风流场分为2个区段,工作面前0~100 m为漏风严重区段,需要采取措施减少漏风量;在工作面100~220 m出现反风现象,漏风小且稳定。②工作面的瓦斯涌出来源主要是煤壁及落煤,约占总瓦斯的93.5%,需加强煤层瓦斯预抽,以减少生产时的落煤及煤壁瓦斯涌出。③支架后瓦斯浓度大于采面瓦斯浓度,两者差值为0.044%~0.148%,越靠近回风侧,差距越大,需重点关注回风留巷中的瓦斯浓度,防止瓦斯超限事故发生。 展开更多

关键词 Y型通风工作面 黎曼积分 分区量化 漏风 瓦斯

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反程序开采底板岩层破裂区分布的探测研究 被引量：3

2

作者 和树栋 赵同彬 耿清友 《金属矿山》 CAS 北大核心 2012年第12期99-102,共4页

采用瑞利波探测技术、现场实测、数值模拟等手段,对木城涧煤矿+450 m水平近距离反程序开采三槽煤层的底板裂隙发育情况进行探测分析,得出受二槽煤开采引起的三槽煤底板的破坏程度的分区及其空间展布。研究结果表明:三槽底板处于二槽开... 采用瑞利波探测技术、现场实测、数值模拟等手段,对木城涧煤矿+450 m水平近距离反程序开采三槽煤层的底板裂隙发育情况进行探测分析,得出受二槽煤开采引起的三槽煤底板的破坏程度的分区及其空间展布。研究结果表明:三槽底板处于二槽开采引起的裂隙带范围内;在距离三槽底板19～7.8 m处的岩体受二槽煤开采影响引起的裂隙尤为发育;三槽底板的中砂岩段岩层基本保持完整状态,该段为三槽底板稳定的关键层位。现场钻探试验与探测结果基本吻合,反映出了瑞利波探测技术探测反程序开采底板岩层裂隙发育情况的可信度,并通过数值模拟对反程序开采的卸压效果、卸压区域进行了分析。 展开更多

关键词 瑞利波探测 数值模拟 破裂分区 卸压效果

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沿空留巷技术研究现状与展望 被引量：6

3

作者 和树栋 张轶 刘威 《现代矿业》 CAS 2016年第3期6-10,共5页

实现我国煤矿可持续发展的关键在于合理开采、利用现有煤炭资源、提高资源回采率。沿空留巷技术在理论和实用价值层面促进了无煤柱护巷技术的发展,技术经济优势明显,符合绿色采矿、科学采矿的发展思路。为此,详细分析了沿空留巷理论研... 实现我国煤矿可持续发展的关键在于合理开采、利用现有煤炭资源、提高资源回采率。沿空留巷技术在理论和实用价值层面促进了无煤柱护巷技术的发展,技术经济优势明显,符合绿色采矿、科学采矿的发展思路。为此,详细分析了沿空留巷理论研究、支护形式的国内外研究现状,剖析了该技术的应用成果,探讨了该技术的发展方向,为沿空留巷技术的快速发展提供参考。 展开更多

关键词 沿空留巷 技术现状 科学采矿 绿色采矿 发展方向

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平煤十三矿沿空掘巷窄煤柱留设及支护技术应用实践 被引量：12

4

作者 和树栋 《中国矿业》 2021年第6期146-151,共6页

窄煤柱留设尺寸及围岩支护控制关乎沿空掘巷的成功与否,也是煤矿安全生产的关注重点。为摸清沿空掘巷煤柱留设尺寸与围岩运动特征之间的规律,设计合理的支护参数,以平煤十三矿现场实际需求出发,采用数值模拟的手段模拟分析了不同煤柱尺... 窄煤柱留设尺寸及围岩支护控制关乎沿空掘巷的成功与否,也是煤矿安全生产的关注重点。为摸清沿空掘巷煤柱留设尺寸与围岩运动特征之间的规律,设计合理的支护参数,以平煤十三矿现场实际需求出发,采用数值模拟的手段模拟分析了不同煤柱尺寸下围岩运动特征,结合理论计算确定了沿空掘巷窄煤柱合理留设尺寸,设计了动压巷道支护参数,并模拟分析了巷道支护控制效果,最后将设计的围岩控制方案进行了现场应用及围岩观测。研究结果表明:平煤十三矿工况条件下沿空掘巷窄煤柱留设尺寸为5 m时,巷道断面收缩率最小;提出的组合支护方案参数设计合理可行,现场观测受采动影响巷道断面收缩率控制在15%以内,围岩控制效果较好。研究成果能够为类似工况条件下煤矿工程施工提供可鉴经验。 展开更多

关键词 沿空掘巷 窄煤柱 支护技术 应用实践

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安徽省2010—2019年煤矿事故规律分析及新形势下事故防范对策 被引量：6

5

作者 和树栋 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第4期128-134,共7页

为深入剖析安徽省煤矿事故的规律特点,以安徽省2010—2019年煤矿事故数据为统计分析样本,从煤矿演变情况、事故规模等级、事故类型、事故时空分布等方面研究分析了安徽省煤矿事故演变规律。结果表明:安徽省煤矿一般事故起数占事故总起数... 为深入剖析安徽省煤矿事故的规律特点,以安徽省2010—2019年煤矿事故数据为统计分析样本,从煤矿演变情况、事故规模等级、事故类型、事故时空分布等方面研究分析了安徽省煤矿事故演变规律。结果表明:安徽省煤矿一般事故起数占事故总起数的93.5%,有效防控一般事故的发生是降低事故总量的关键;淮北、淮南2个国有重点矿业集团是安徽省煤矿事故防控的重点单位;顶板、运输、机电三类事故对事故总量的贡献度最大,瓦斯、水害两类事故则是防控较大及以上事故的关键;每年的4—6月、8—9月、12月份至次年1月份是安徽省煤矿事故的高发期,交接班前后及夜班是事故高发时间段,采掘工作面是事故多发地;煤矿事故死亡人员以采煤工、掘进工为主,以高工龄、低文化程度人员为主。基于煤矿事故分析结果,提出了新形势下安徽省煤矿事故防范的对策,旨在为相关监管职能部门与煤炭生产企业的安全生产工作提供借鉴。 展开更多

关键词 煤矿事故 规律分析 区域安全态势 防范对策

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成庄煤矿区域瓦斯地质及瓦斯涌出特征与突出危险关系研究 被引量：2

6

作者 和树栋 《中国矿业》 2021年第7期161-165,共5页

为深入研究区域瓦斯地质背景条件下瓦斯涌出特征与突出危险之间的关系,采用定性分析、实验分析、数值模拟的手段,本着瓦斯涌出特征在井下采掘空间、实验室环境下、数值模拟等工况下的相似表征,在宏观层面上统计分析成庄煤矿区域瓦斯动... 为深入研究区域瓦斯地质背景条件下瓦斯涌出特征与突出危险之间的关系,采用定性分析、实验分析、数值模拟的手段,本着瓦斯涌出特征在井下采掘空间、实验室环境下、数值模拟等工况下的相似表征,在宏观层面上统计分析成庄煤矿区域瓦斯动力灾害特征,分析区域瓦斯地质规律,得到了影响成庄煤矿区区域瓦斯动力灾害的两个主控因素是煤体结构和瓦斯赋存,然后通过现场采取煤样实验分析的手段研究了煤体结构、吸附平衡压力对瓦斯解吸特征的影响,最后通过改变软分层厚度、瓦斯压力模拟分析了其余瓦斯涌出量特征之间的关系,进而得到了与突出危险之间的关系。研究思路与结果能够对成庄煤矿井下日常瓦斯灾害隐患及灾害防控起到积极作用,更能够对采用瓦斯涌出特征进行突出危险性预测预报的研究起到指导作用。 展开更多

关键词 区域瓦斯地质 规律分析 瓦斯涌出 突出危险 关联关系

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基于BP神经网络的保护层卸压高度预测方法研究 被引量：1

7

作者 和树栋 《煤炭技术》 CAS 2020年第6期73-75,共3页

研究引入BP神经网络模型对保护层开采条件下冒裂高度进行快速、准确预测。根据卸压开采冒裂运动的特点,选取了覆岩岩性、采高、煤层倾角等6个主要影响因素作为评判指标,建立了保护层开采条件下卸压高度的神经网络预测模型。研究结果表明... 研究引入BP神经网络模型对保护层开采条件下冒裂高度进行快速、准确预测。根据卸压开采冒裂运动的特点,选取了覆岩岩性、采高、煤层倾角等6个主要影响因素作为评判指标,建立了保护层开采条件下卸压高度的神经网络预测模型。研究结果表明,BP神经网络模型能够较准确地预测保护层开采条件下上覆岩层的冒裂高度,该模型易于操作、实用性强、预测精度高,是预测保护层卸压高度的新的技术途径。 展开更多

关键词 BP神经网络 保护层 卸压高度 理论计算 预测

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滴道盛和煤矿钻屑瓦斯解吸指标临界值确定及指标优选 被引量：2

8

作者 和树栋 《中国煤炭地质》 2021年第4期51-54,共4页

为更好地保障钻屑瓦斯解析指标在煤矿现场突出危险性预测的准确性,通过对钻屑解析指标的特征释义,实验室煤样吸附解析特征研究,理论计算与统计分析相结合的方式,研究了滴道盛和煤矿东采28#煤层的钻屑瓦斯解吸特征,多手段综合分析获得了K... 为更好地保障钻屑瓦斯解析指标在煤矿现场突出危险性预测的准确性,通过对钻屑解析指标的特征释义,实验室煤样吸附解析特征研究,理论计算与统计分析相结合的方式,研究了滴道盛和煤矿东采28#煤层的钻屑瓦斯解吸特征,多手段综合分析获得了K_(1)、Δh_(2)的临界值,并通过对指标的井下实地跟踪考察,最终确定了适用于滴道盛和煤矿东采28#煤层的钻屑瓦斯解吸敏感指标,有力地支撑了滴道盛和煤矿现场瓦斯突出危险性预测及矿井的安全生产,为类似条件矿井敏感指标的确定提供了思路与手段。 展开更多

关键词 钻屑瓦斯解析指标 解析特征实验 临界值确定 指标优选

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上行开采覆岩运移与破坏模拟与实测研究 被引量：3

9

作者 和树栋 《能源技术与管理》 2020年第1期1-3,共3页

以某矿5^#、7^#煤层采掘工况为基础,采用理论计算、数值分析、现场观测的方法对该工况下上行开采覆岩运动与破坏进行了研究。上行开采的方法需要判识下部7^#煤回采对上部5^#煤的影响是否满足两者层间距的要求。首先理论计算得到了上部... 以某矿5^#、7^#煤层采掘工况为基础,采用理论计算、数值分析、现场观测的方法对该工况下上行开采覆岩运动与破坏进行了研究。上行开采的方法需要判识下部7^#煤回采对上部5^#煤的影响是否满足两者层间距的要求。首先理论计算得到了上部覆岩破坏高度,为现场实测提供数据参考,然后借助数值模拟对覆岩应力场、塑性区分布情况进行研究,最后对下部7^#煤层开采所形成的导水裂隙带进行了观测和分析。综合上述研究方法与思路,总结了该工况条件下上行开采覆岩运移与破坏规律,为类似工况下煤层的安全回采提供了方法。 展开更多

关键词 上行开采 覆岩运移与破坏 理论计算 数值模拟 现场实测

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基于掘进工作面应力分布的顺层抽放钻孔封孔深度研究

10

作者 和树栋 《能源技术与管理》 2021年第4期43-45,共3页

为提高煤矿井下瓦斯抽放时效性,基于对掘进工作面煤体应力分布的定性分析及理论求解与现场实测相结合的定量分析,研究了某矿掘进工作面应力分布特征。结合顺层瓦斯抽采钻孔封孔深度确定原则,最终确定了某矿掘进工作面顺层瓦斯抽采钻孔... 为提高煤矿井下瓦斯抽放时效性,基于对掘进工作面煤体应力分布的定性分析及理论求解与现场实测相结合的定量分析,研究了某矿掘进工作面应力分布特征。结合顺层瓦斯抽采钻孔封孔深度确定原则,最终确定了某矿掘进工作面顺层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度,研究结论可有效指导煤矿井下瓦斯抽采工作。 展开更多

关键词 应力分布 顺层钻孔 封孔深度 理论分析 现场实测

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瓦斯灾害区域安全态势预警技术 被引量：14

11

作者 张庆华 宁小亮 +1 位作者 宋志强 和树栋 《工矿自动化》 北大核心 2020年第7期42-48,共7页

为进一步提高我国煤矿瓦斯灾害区域防控能力、提升监管监察执法效能,研究了瓦斯灾害区域安全态势预警技术。根据我国煤矿监管监察行政管理模式,将预警区域划分为全国区域、省(市)级区域、煤监分局管辖区域、地市级行政区域4个区域层级,... 为进一步提高我国煤矿瓦斯灾害区域防控能力、提升监管监察执法效能,研究了瓦斯灾害区域安全态势预警技术。根据我国煤矿监管监察行政管理模式,将预警区域划分为全国区域、省(市)级区域、煤监分局管辖区域、地市级行政区域4个区域层级,并根据分级管控的需要将预警划分为蓝色、黄色、橙色、红色4个等级,其对应的风险程度依次升高;从区域煤矿固有自然属性、矿井布局及采掘条件、事故的时空规律、宏观技术和经济政策、矿井重大隐患5个方面建立了瓦斯灾害区域安全态势预警指标体系,并构建了基于层次分析法的预警模型,实现了多指标的融合分析与决策;设计、开发了瓦斯灾害区域安全态势预警软件系统,实现了数据的动态采集与存储、综合分析和实时预警。 展开更多

关键词 瓦斯灾害 区域预警 预警指标体系 预警模型 层次分析法

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锚注支护技术在林南仓矿的研究与应用 被引量：2

12

作者 王永瑞 和树栋 《煤炭工程》 北大核心 2013年第10期32-34,37,共4页

文章以开滦矿区林南仓矿-650水平西大巷为例,在分析其岩性特征等的基础上,认为西大巷的服务年限决定了必须采取有效措施,以达到巷道永久安全使用的目的。决定采用水泥浆加水玻璃进行注浆加固,提高围岩松动圈的自撑能力和承载能力,使其... 文章以开滦矿区林南仓矿-650水平西大巷为例,在分析其岩性特征等的基础上,认为西大巷的服务年限决定了必须采取有效措施,以达到巷道永久安全使用的目的。决定采用水泥浆加水玻璃进行注浆加固,提高围岩松动圈的自撑能力和承载能力,使其有效抵御深部围岩的变形压力。研究结果表明,锚注支护效果显著,并取得了良好的技术和经济效益。 展开更多

关键词 软岩巷道 锚注支护 数值模拟 现场监测

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采空区下近距离煤层矿震规律研究

13

作者 王桂洋 武振 +1 位作者 和树栋 丰凯 《现代矿业》 CAS 2013年第12期127-128,共2页

以采空区下近距离煤层为研究对象,对矿震、冲击地压等动力灾害在时间以及空间上的发生规律进行了研究,以实现对这类灾害,尤其是矿震灾害的监测预警和控制。

关键词 矿震规律 采空区 近距离煤层

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平煤十三矿锚注支护技术研究与实践 被引量：1

14

作者 和树栋 朱锋 蒲阳 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第8期76-78,共3页

平煤十三矿己四采区大巷受深部高应力及采矿扰动等的影响,出现了巷道支护困难、围岩强流变等工程动力响应。为有效解决此类问题,采用数值模拟、室内试验、现场监测相结合的手段,成功对己四服务大巷进行了锚注支护技术工程实践。研究结... 平煤十三矿己四采区大巷受深部高应力及采矿扰动等的影响,出现了巷道支护困难、围岩强流变等工程动力响应。为有效解决此类问题,采用数值模拟、室内试验、现场监测相结合的手段,成功对己四服务大巷进行了锚注支护技术工程实践。研究结果表明,锚注支护可有效提高抵御围岩承载及变形的能力,对围岩控制效果较为理想,具有较好的推广应用价值。 展开更多

关键词 锚注支护 数值模拟 工艺研究 现场监测

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沿空动压巷道围岩稳定性模拟研究 被引量：2

15

作者 和树栋 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第1期31-33,共3页

针对综放沿空动压巷道围岩稳定性进行了模拟研究,分析了沿空动压巷道围岩受邻近工作面回采全过程下位移场、应力场及塑性区的分布特征和变化规律。研究结果对制定沿空动压巷道围岩的控制对策起到了指导作用。

关键词 沿空巷道 动压扰动 数值模拟 围岩控制

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锚杆支护技术现状及发展方向探讨 被引量：3

16

作者 和树栋 《现代矿业》 CAS 2015年第5期149-151,共3页

随着矿山生产采深加大,以及地质条件复杂的新矿床开发,对地下矿山巷道的支护提出了更高的要求,对岩土锚固技术的新探索显得极为迫切。为了更好地了解该项技术,以煤矿锚杆支护技术为例,介绍了锚杆支护技术原理、国内外技术现状,分析了我... 随着矿山生产采深加大,以及地质条件复杂的新矿床开发,对地下矿山巷道的支护提出了更高的要求,对岩土锚固技术的新探索显得极为迫切。为了更好地了解该项技术,以煤矿锚杆支护技术为例,介绍了锚杆支护技术原理、国内外技术现状,分析了我国目前煤巷锚杆支护技术存在的主要问题,探讨了锚杆支护技术的发展途径和对策。 展开更多

关键词 锚杆支护机理 支护现状 改进方法

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瓦斯压力对煤体应力及失稳破坏特性影响分析 被引量：10

17

作者 张士岭 和树栋 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期847-856,共10页

为探索渗流场下煤体应力分布及失稳破坏机制,借鉴土力学流土、管涌理论,基于达西定律与煤体渗流试验,对渗流场中瓦斯压力的作用形式、性质、大小进行了研究,进而建立了煤体一维渗透破坏机制。通过渗流-固体耦合作用下工作面煤体应力场分... 为探索渗流场下煤体应力分布及失稳破坏机制,借鉴土力学流土、管涌理论,基于达西定律与煤体渗流试验,对渗流场中瓦斯压力的作用形式、性质、大小进行了研究,进而建立了煤体一维渗透破坏机制。通过渗流-固体耦合作用下工作面煤体应力场分析,得出煤体失稳破坏时地应力、瓦斯压力和煤体力学性质共同作用的力学模型,并进行了数值模拟验证。结果表明:渗透力是瓦斯压力作用在煤体的重要形式,是一种体积力,反映的是单位体积煤体所受到瓦斯流的推动和拖拽力,作用方向及量纲与瓦斯压力梯度一致。工作面煤壁是最易发生渗透破坏的位置,其渗透破坏所需瓦斯压力与采掘空间气压、降压区长度、煤体黏聚力乘积的0.5次方成正比,与煤厚和孔隙率乘积的0.5次方成反比。由于渗透力的作用,工作面煤壁产生拉应力,瓦斯压力为3 MPa时,拉应力超过0.4 MPa。煤体失稳破坏时瓦斯压力、地应力发挥作用大小随空间变化,越靠近煤壁,瓦斯压力作用越大,瓦斯压力梯度达到一定值后甚至占据主导作用;远离煤壁,瓦斯压力作用减小,地应力占据主导作用。 展开更多

关键词 渗透力 瓦斯压力梯度 煤与瓦斯突出 力学模型 渗透破坏

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