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王洼煤矿水库坝体下工作面安全开采高度研究 被引量：1
1
作者 杨涛 张一铭 +7 位作者 张杰 林海飞 闫医慧 张建辰 马海虎 孙建平 庞海波 武浩昊 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期43-53,共11页
为解决水库坝体下开采安全性,提高煤炭资源回收率,以王洼煤矿水库坝体下110505工作面为研究背景,通过物理仿真模拟、数值模拟及理论分析等方法对覆岩裂隙发育规律及导水裂隙带高度展开研究。为避免矿井开采对地表水坝与水体破坏,针对导... 为解决水库坝体下开采安全性,提高煤炭资源回收率,以王洼煤矿水库坝体下110505工作面为研究背景,通过物理仿真模拟、数值模拟及理论分析等方法对覆岩裂隙发育规律及导水裂隙带高度展开研究。为避免矿井开采对地表水坝与水体破坏,针对导水裂隙带高度分析结果,提出了110505工作面限高开采方案。结果表明:工作面开采后地表形成“凹”型盆地,并产生拉伸裂隙,致使地表水位下降78%;现场实测导水裂隙高度为170.76 m,物理仿真模拟试验、数值计算、传统经验公式得出三者的导水裂隙带高度分别为162,164 m和120.57 m;方差修正系数对经验公式做出修正后,反推出限高开采的安全开采高度为2.6 m。研究揭示了工作面覆岩导水裂隙带高度发育规律及水库水体受采动影响的规律,为王洼煤矿后续此类条件下安全措施的制定提供了依据。 展开更多
关键词 水库下采煤 高强度开采 绿色开采 物理仿真 导水裂隙带
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回采巷道底鼓机理及防治技术研究
2
作者 丁维波 王丹影 闫医慧 《煤炭技术》 CAS 2024年第8期23-27,共5页
以曹家滩煤矿122110工作面回采巷道为工程背景,采用理论分析、现场实测的方法对巷道底鼓机理及稳定控制进行研究。研究表明:“切槽卸压+补偿锚索”的加强支护方案使得平均两帮移近量增加了3.61 mm,最大两帮移近量增加了5 mm,最大底鼓量... 以曹家滩煤矿122110工作面回采巷道为工程背景,采用理论分析、现场实测的方法对巷道底鼓机理及稳定控制进行研究。研究表明:“切槽卸压+补偿锚索”的加强支护方案使得平均两帮移近量增加了3.61 mm,最大两帮移近量增加了5 mm,最大底鼓量减小了743 mm,平均底鼓量减小了578.94 mm,实现了巷道整体稳定。优化的支护方案在曹家滩煤矿的应用取得了良好的效果,从而为高应力区松软底板巷道支护提供了借鉴。 展开更多
关键词 软岩巷道 底鼓机理 切槽卸压 补偿支护
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安阳煤矿煤柱破坏机理及控制技术
3
作者 陈光林 周文凯 +3 位作者 郭彦会 冯晓辉 周兴龙 闫医慧 《陕西煤炭》 2024年第1期6-10,18,共6页
综采工作面区段煤柱作为工作面安全通道的保护煤柱,既是本工作面回风巷道的组成部分,又是下一工作面辅助运输巷道的组成部分,其留设宽度的合理性,既关系着工作面顺槽的安全稳定,又影响着矿井回采率,是制约煤矿安全高效生产的难题之一。... 综采工作面区段煤柱作为工作面安全通道的保护煤柱,既是本工作面回风巷道的组成部分,又是下一工作面辅助运输巷道的组成部分,其留设宽度的合理性,既关系着工作面顺槽的安全稳定,又影响着矿井回采率,是制约煤矿安全高效生产的难题之一。区段煤柱留设过大,既造成煤炭资源浪费,又使得区段煤柱上覆顶板在支撑作用下,靠采空区侧上方经常大面积悬顶,部分导水裂隙带也因此不能有效闭合;区段煤柱留设过小,煤柱不能起到支撑载荷的作用,工作面回采过程中顺槽容易发生变形破坏,引起采空区水及有害气体外泄。结合安阳煤矿实际,采用现场调研、理论分析和数值模拟的研究手段,提出合理的煤柱参数与煤帮支护技术,指导现场实际工作。结果对动压巷道围岩的维护、煤炭安全高效的生产和煤炭资源回采率的提高有着重要意义,同时对同类型矿井工作面区段护巷煤柱的合理留设具有一定参考作用。 展开更多
关键词 安阳煤矿 区段煤柱 破坏机理 数值模拟
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软岩巷道破坏机理及控制研究 被引量：3
4
作者 张杰 李通 +4 位作者 高守世 黄小平 王力 王张辉 闫医慧 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第9期1-7,共7页
针对软岩巷道大变形问题,以贯屯煤矿50213工作面回风巷为工程背景。采用理论分析、物理相似模拟和数值模拟相结合的研究方法,研究了软岩回采巷道围岩塑性区演化规律及失稳机理。结果表明:在围岩应力作用下,肩角剪切裂隙带向上发育,形成... 针对软岩巷道大变形问题,以贯屯煤矿50213工作面回风巷为工程背景。采用理论分析、物理相似模拟和数值模拟相结合的研究方法,研究了软岩回采巷道围岩塑性区演化规律及失稳机理。结果表明:在围岩应力作用下,肩角剪切裂隙带向上发育,形成“蝶形”塑性区。同时锚固拱内外岩层的变形不协调运动易在锚固端形成水平离层裂隙。该离层裂隙与两肩角的剪切裂隙带相互贯通从而造成锚固拱整体失稳。基于此,提出了高预紧力“倒梯形”注浆锚索与普通锚索协同支护技术,并通过数值模型对优化前后围岩控制效果进行了分析,优化后围岩塑性区显著减小,顶板最大下沉量较原方案下降了50.7%,两帮移近量下降了38.2%,有效解决了软岩巷道大变形问题。 展开更多
关键词 软岩巷道 锚固拱 塑性区 巷道变形失稳机理 控制技术
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浅埋煤层群上下层位土层与基岩层协同隔水稳定性研究
5
作者 杨涛 闫医慧 +4 位作者 张杰 林海飞 何义峰 张一铭 高守世 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期234-242,共9页
浅埋煤层顶板突水是由于导水裂隙带贯穿隔水层而引起的,随着煤层群的下行开采,土层与基岩层的协同隔水机理亟待明确。为了分析隔水土层在煤层群下行开采工程背景下的破坏机理,以便准确预测煤矿顶板突水问题,以陕北神府矿区韩家湾煤矿2−2... 浅埋煤层顶板突水是由于导水裂隙带贯穿隔水层而引起的,随着煤层群的下行开采,土层与基岩层的协同隔水机理亟待明确。为了分析隔水土层在煤层群下行开采工程背景下的破坏机理,以便准确预测煤矿顶板突水问题,以陕北神府矿区韩家湾煤矿2−2、3−1和4−2煤下行开采为研究背景,通过原位钻孔取心试验得出不同埋深的隔水土层性质的差异;通过建立上层位隔水土层渗透扩展力学模型来描述裂隙发育形态;采用土−岩复合隔水层力学模型,在“给定变形”条件下计算下层位隔水土层处于整体稳定状态时的力学判据。研究表明,隔水土层根据其性质不同可以分为上层位隔水土层和下层位隔水土层;通过比较总载荷与上层位隔水土层抗拉强度的大小,当总载荷小于等于上层位隔水土层抗拉强度时裂隙不再向下发育从而得出裂隙发育长度;在“给定变形”条件下,当下层位隔水土层长边中部位置处产生的拉应力小于或等于拉伸强度阈值时,下层位隔水土层整体结构处于稳定状态,不会产生拉伸破坏;根据韩家湾煤矿地质情况进行数值模拟,模拟结果与理论分析结果相吻合。研究可为相似地质条件下顶板突水预测提供参考。 展开更多
关键词 浅埋煤层群 上下层位土层 土−岩协同 复合隔水层 突水预测
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山阳煤矿区段煤柱留设宽度优化研究
6
作者 杨涛 孙佳瑞 +5 位作者 张杰 林海飞 闫医慧 何义峰 张一铭 孙建平 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2024年第7期7-14,共8页
区段煤柱的尺寸大小和稳定性不仅影响煤炭资源的采出率,还将影响到工作面上覆岩层支承压力的分布情况及巷道围岩稳定性。为解决山阳煤矿区段煤柱留设宽度依据不足这一问题,采用现场调研、理论分析、试验模拟、数值模拟及现场监测的研究... 区段煤柱的尺寸大小和稳定性不仅影响煤炭资源的采出率,还将影响到工作面上覆岩层支承压力的分布情况及巷道围岩稳定性。为解决山阳煤矿区段煤柱留设宽度依据不足这一问题,采用现场调研、理论分析、试验模拟、数值模拟及现场监测的研究方法,分析了1531工作面区段煤柱合理留设宽度及其稳定性。结果表明,理论计算得出煤柱的合理留设宽度应不小于14.21 m;1531工作面区段煤柱宽度从20 m减小至15 m的过程中,煤柱安全稳定,当区段煤柱减小至15 m时,煤柱两侧出现裂隙;当区段煤柱宽度减小至14 m时,煤柱应力增大至23.81 MPa,煤柱上方覆岩产生裂隙,煤柱有失稳的可能性,因此,试验确定的区段煤柱合理留设宽度为15 m;在13,15,17,20 m不同煤柱宽度条件下,煤柱的塑性区、垂直应力和垂直位移结果均表明区段煤柱宽度可优化至15 m。 展开更多
关键词 区段煤柱 煤柱宽度 煤柱稳定性 数值模拟
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