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遗留煤柱边界下方撤面巷道合理位置确定研究
1
作者 张明 刘同达 +4 位作者 于正兴 魏全德 杨世纪 温经林 田鑫 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期50-57,共8页
为了确定遗留煤柱边界下方撤面巷道合理布置位置,以内蒙古某矿为研究对象,基于遗留煤柱覆岩空间结构,探究应力在底板的传递规律,通过构建“上煤层遗留煤柱传递应力-下煤层巷道掘进应力”应力叠加计算模型,分析外错距离与撤面巷道围岩安... 为了确定遗留煤柱边界下方撤面巷道合理布置位置,以内蒙古某矿为研究对象,基于遗留煤柱覆岩空间结构,探究应力在底板的传递规律,通过构建“上煤层遗留煤柱传递应力-下煤层巷道掘进应力”应力叠加计算模型,分析外错距离与撤面巷道围岩安全稳定之间的关系。研究结果表明:在遗留煤柱的“支撑”作用下,煤柱煤体及其上覆岩层近似成“T”型空间结构;10 m外错距离满足现场安全生产和巷道围岩控制的要求。研究结果可为相似开采条件下的巷道稳定评估和合理位置确定提供参考。 展开更多
关键词 采矿工程 遗留煤柱 应力传递 围岩稳定 安全错距
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复采扰动下遗留煤柱-顶板动态应力迁移及破坏特征研究
2
作者 朱继望 弓培林 +2 位作者 田野 温广 张虎 《煤炭技术》 CAS 2024年第4期38-42,共5页
针对遗留煤柱-顶板动态应力迁移导致遗留煤柱复采过程中煤柱破坏及顶板垮落的问题,以山西晋煤集团圣华煤业3101工作面为工程背景,采用美国有限差分法程序FLAC^(3D),对传统采空区在复采过程中遗留煤柱及顶板的应力分布及变化进行了研究... 针对遗留煤柱-顶板动态应力迁移导致遗留煤柱复采过程中煤柱破坏及顶板垮落的问题,以山西晋煤集团圣华煤业3101工作面为工程背景,采用美国有限差分法程序FLAC^(3D),对传统采空区在复采过程中遗留煤柱及顶板的应力分布及变化进行了研究。研究表明:回采越接近煤柱其应力集中程度越高;当回采方向上存在多个遗留煤柱时,在工作面前方煤柱失去承载能力后,应力会向前传递导致工作面更前方煤柱上载荷过大更易出现破坏;煤柱边缘首先开始屈服,使煤柱弹性核区宽度(有效支撑面积)减小,导致煤柱由外入里的逐步破坏;随着回采工作面与残余煤柱距离的减小,应力集中的增加速率逐渐减小,并拟合应力集中系数规律方程;工作面距煤柱10 m时,煤柱应力集中系数达到最大值并提出使用ZF3800/15/23四柱低位放顶煤液压支架进行回采,该支架能够满足回采要求。 展开更多
关键词 遗留煤柱 开采扰动 数值模拟 超前垮落
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基于不同倾角的上覆遗留煤柱下巷道合理布置数值模拟分析
3
作者 宋哲强 《晋控科学技术》 2024年第2期27-32,共6页
晋能控股煤业集团有限公司晋华宫煤矿11^(#)煤层开采后存在遗留煤柱,对下层12~#层的应力环境将会产生影响,其中河北12^(#)煤层307盘区煤层倾角从5°至15°变化不等。基于巷道蝶形破坏原理,采用数值模拟的方法对晋华宫矿不同煤... 晋能控股煤业集团有限公司晋华宫煤矿11^(#)煤层开采后存在遗留煤柱,对下层12~#层的应力环境将会产生影响,其中河北12^(#)煤层307盘区煤层倾角从5°至15°变化不等。基于巷道蝶形破坏原理,采用数值模拟的方法对晋华宫矿不同煤层倾角条件下巷道的合理布置位置展开研究,结果表明:当煤层倾角为0°时,巷道内错20 m以上布置时较为合理;当煤层倾角为5°时,巷道内错27.5 m以上布置时较为合理;当煤层倾角为15°时,巷道内错35 m以上布置时较为合理。显然,当煤层存在倾角时,在巷道合理布置位置的基础上将内错距增加0.5~1.0 m/°可以使巷道处于良好的应力环境内。为晋华宫矿煤柱下巷道布置提供参考依据。 展开更多
关键词 遗留煤柱 煤层倾角 巷道变形 合理错距
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上覆遗留煤柱下工作面采动应力数值模拟及分析
4
作者 赵凯 雍兴成 +4 位作者 许宏阳 焦卫军 郑宗儒 杨海涛 张娣 《能源技术与管理》 2024年第2期73-77,共5页
为解决矿井内上覆遗留煤柱下工作面开采期间存在冲击危险的难题,对工作面受上覆遗留煤柱应力与工作面采掘扰动产生的采动应力相叠加的冲击危险影响程度进行了分析;采用数值模拟方法建立数值模型,分别对工作面开采前上覆遗留煤柱影响区... 为解决矿井内上覆遗留煤柱下工作面开采期间存在冲击危险的难题,对工作面受上覆遗留煤柱应力与工作面采掘扰动产生的采动应力相叠加的冲击危险影响程度进行了分析;采用数值模拟方法建立数值模型,分别对工作面开采前上覆遗留煤柱影响区域的应力分布特征、工作面开采时临近及过上覆遗留煤柱推进不同距离下应力分布及演化规律进行了分析。研究结果表明:上覆遗留煤柱影响区域为走向上距离上覆遗留煤柱10m范围内、倾向上距离上覆遗留煤柱15m范围内的工作面区域,在上覆遗留煤柱影响区域内工作面应采取有效的冲击地压监测及防治措施。 展开更多
关键词 工作面 上覆遗留煤柱 数值模拟 应力分布
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采空区遗留煤柱下伏煤巷变形破坏机理及控制技术 被引量：2
5
作者 杜磊 孙国庆 +3 位作者 张立生 杨富强 王兆峰 王军 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第1期50-54,共5页
以高家梁煤矿30102辅运巷采掘地质条件为背景,运用理论分析、数值模拟和现场应用相结合的方法,研究了采空区遗留煤柱下伏煤巷,揭示了其变形破坏机理,并提出相应的控制技术。主要结论:受外部应力环境(上煤层采空区遗留煤柱非均匀传递)以... 以高家梁煤矿30102辅运巷采掘地质条件为背景,运用理论分析、数值模拟和现场应用相结合的方法,研究了采空区遗留煤柱下伏煤巷,揭示了其变形破坏机理,并提出相应的控制技术。主要结论:受外部应力环境(上煤层采空区遗留煤柱非均匀传递)以及支护构件选择不合理等影响因素,30102辅运巷两帮非对称变形破坏,而顶板整体下沉明显;建立了近距离煤层下伏煤巷破坏结构模型,分析发现采空区遗留煤柱下伏煤巷非均布受载是导致顶板整体下沉及两帮非对称变形破坏的主要因素,且非均布受载越强,巷道围岩越易发生非对称变形破坏;数值模拟及现场巷道表面位移监测发现,采用非对称支护后巷道表面移近量明显比原支护条件下的表面移近量小,有效地控制住了巷道围岩的非对称变形。 展开更多
关键词 遗留煤柱 煤巷 非对称变形 破坏机理 控制
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工作面过上覆遗留煤柱致灾机理及超前区域防治技术研究 被引量：1
6
作者 杨欢 郑凯歌 +5 位作者 李彬刚 李延军 杨森 王泽阳 王豪杰 戴楠 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期46-54,共9页
浅埋近距离煤层下伏工作面开采通过上覆遗留煤柱时,易发生强矿压动力灾害,造成人员设备损伤,严重威胁矿井安全生产。采用特征归纳、数值模拟计算、力学模型分析等研究方法,明确浅埋近距离煤层上覆遗留煤柱灾害发生规律,揭示强矿压致灾... 浅埋近距离煤层下伏工作面开采通过上覆遗留煤柱时,易发生强矿压动力灾害,造成人员设备损伤,严重威胁矿井安全生产。采用特征归纳、数值模拟计算、力学模型分析等研究方法,明确浅埋近距离煤层上覆遗留煤柱灾害发生规律,揭示强矿压致灾机理。研究表明:上覆遗留煤柱强矿压致灾机理为工作面出煤柱时,煤柱及上覆承载体受扰动突然失稳,能量瞬间传递至采场,以动能形式释放,造成强矿压动力灾害。基于“垮落充填体支撑+关键岩层弱化+应力传递路径转移”防治理念,提出通过改造煤柱及承载体运移空间、弱化关键岩层、均布集中应力及转移应力传递路径的分段水力压裂超前区域弱化防治技术,并在典型工作面开展工程试验。工程试验结果表明:水力压裂实施过程中,泵注压力峰值达23.4 MPa,压力变化总体呈“锯齿状”波动且伴有压力突降,突降达60余次,岩体内部人造主裂缝与微裂缝持续交替发育,有效破坏了岩体的完整性;治理后,来压峰值及来压平均值分别降低15.41%,8.29%,动载系数峰值及平均动载系数分别降低17.39%,11.88%,立柱最大下沉量降幅达50.00%且小于0.4 m,工作面巷道顶板最大下沉量降幅33.33%。工作面安全通过上覆遗留煤柱影响区域,分段水力压裂超前区域弱化技术可实现浅埋近距离煤层上覆遗留煤柱强矿压灾害的有效防治。 展开更多
关键词 浅埋 近距离煤层 遗留煤柱 矿压 水力压裂 超前弱化
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上覆遗留煤柱影响区巷道掘进期间冲击地压防治对策
7
作者 金建成 屈英 +3 位作者 闫林 郭敏杰 田文辉 吕甲鹏 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第11期72-75,共4页
因矿井所采煤层为特厚煤层,实施分层开采过程中,上区段遗留煤柱宽度达20 m,距下分层巷道平距为22 m,致使下分层巷道掘进过程中应力集中程度高,频繁发生大能量震动、底鼓的现象,针对此,采取了以下手段:(1)构建弹性力学模型,对遗留煤柱内... 因矿井所采煤层为特厚煤层,实施分层开采过程中,上区段遗留煤柱宽度达20 m,距下分层巷道平距为22 m,致使下分层巷道掘进过程中应力集中程度高,频繁发生大能量震动、底鼓的现象,针对此,采取了以下手段:(1)构建弹性力学模型,对遗留煤柱内应力峰值位置进行计算,得出其位置为距边缘14.85 m处;对遗留煤柱对底板影响进行分析计算,得出上覆遗留煤柱对底板岩层的影响深度为9.82 m,影响宽度为60.17 m。(2)利用FLAC3D对上覆遗留煤柱对下分层巷道影响进行分析,得出其在垂直及水平方向影响范围及变化规律。(3)利用分析计算数据,制定了深、浅孔结合的上覆遗留煤柱侧煤体爆破卸压、巷帮超大孔径卸压、巷底爆破卸压的综合防治措施参数。经现场应用,相较措施应用前,震动频次、能量及最大能量均得到了显著控制,有效降低了巷道掘进期间冲击危险。 展开更多
关键词 特厚煤层 分层开采 遗留煤柱 应力 冲击地压
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遗留煤柱下回撤通道高低位顶板联合失稳机理及控制技术
8
作者 褚渊 张永强 +5 位作者 王襄禹 罗祎 李鑫琦 李梦龙 谷浩源 吕玉祥 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2023年第6期13-23,共11页
针对末采期工作面采出上覆遗留煤柱,近距离回撤通道高低位厚硬顶板易发生联合失稳而导致巷道强变形、设备难以安全回撤等的难题;建立了遗留煤柱高、低位坚硬顶板结构“联合失稳”力学模型;分析了遗留煤柱下开采时支架载荷变化情况,阐述... 针对末采期工作面采出上覆遗留煤柱,近距离回撤通道高低位厚硬顶板易发生联合失稳而导致巷道强变形、设备难以安全回撤等的难题;建立了遗留煤柱高、低位坚硬顶板结构“联合失稳”力学模型;分析了遗留煤柱下开采时支架载荷变化情况,阐述了末采期遗留煤柱下高低位顶板发生联合失稳的风险来源;基于遗留煤柱顶板支承压力峰值分布区域与水力压裂裂缝扩展规律,结合低位基本顶断裂位置对回撤通道矿压显现影响,综合提出了“高位定向孔区域水力压裂+低位直孔局部水力压裂”的围岩结构优化控制技术,并在霍洛湾矿31107工作面进行试验。现场应用表明,提出的围岩优化控制技术可有效控制末采期高应力集中强动载,实现了回撤通道围岩稳定、设备安全回撤的目标。 展开更多
关键词 顶板结构联合失稳 遗留煤柱 厚硬顶板 回撤通道 水力压裂
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遗留煤柱下方迎工作面回采巷道围岩控制技术研究
9
作者 方宁 陈勇 +1 位作者 刘会强 孙文凯 《能源技术与管理》 2023年第3期1-4,共4页
为研究遗留煤柱下迎采巷道掘进时机、加强支护范围以及迎采对掘巷道围岩变形大、支护困难的问题,以金达煤业10403工作面回风顺槽为例,通过现场调研、数值模拟等方法,分析了遗留煤柱下迎采对掘巷道围岩应力分布特征,提出了煤柱下巷道采... 为研究遗留煤柱下迎采巷道掘进时机、加强支护范围以及迎采对掘巷道围岩变形大、支护困难的问题,以金达煤业10403工作面回风顺槽为例,通过现场调研、数值模拟等方法,分析了遗留煤柱下迎采对掘巷道围岩应力分布特征,提出了煤柱下巷道采用高强度、高预紧力、大延伸率锚杆结合锚索+单体液压支柱控制巷道顶板岩层和煤柱变形的支护方案。研究表明,9~#煤层遗留煤柱对10~#煤层顶板应力有明显影响,最大应力集中系数为2.17,遗留煤柱下加强支护范围为25 m;掘进巷道在与10402回采工作面相遇前40 m及相遇后150 m范围围岩变形明显,处于10402回采工作面及遗留煤柱影响范围;煤柱下迎采段巷道顶底板位移量为390 mm,两帮移进量为480 mm,满足巷道使用要求。 展开更多
关键词 遗留煤柱 迎采巷道 沿空掘巷 围岩控制
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保护层开采上覆遗留煤柱影响区冲击危险性分析
10
作者 王建辉 闫耀东 +3 位作者 张永涛 汪海平 赵森 郝电伟 《煤炭工程》 北大核心 2023年第10期61-66,共6页
为深入探讨保护层开采上覆遗留煤柱对工作面回采期间冲击危险性的影响,以大佛寺煤矿40201工作面为工程背景,采用理论分析和现场探测的方法,研究了保护层开采上覆遗留煤柱影响区耦合断层构造及工作面见方等因素的冲击危险性。研究结果表... 为深入探讨保护层开采上覆遗留煤柱对工作面回采期间冲击危险性的影响,以大佛寺煤矿40201工作面为工程背景,采用理论分析和现场探测的方法,研究了保护层开采上覆遗留煤柱影响区耦合断层构造及工作面见方等因素的冲击危险性。研究结果表明:保护层开采为良好的区域防治冲击地压的方式,40201工作面在初期回采过程中所监测到的微震事件总能量不超过104 J,总频次不超过100次,处于较低水平,保护层开采工作面受远场动载扰动影响小;保护层开采上覆遗留煤柱影响区的冲击危险性相对较高,上覆遗留煤柱内的应力集中继续向下方工作面传递,与回采面内断层构造及见方时期带来的构造应力及顶板活动异常等因素耦合,40201回风巷侧较运输巷侧具有更高的冲击危险性;大佛寺矿40201工作面在保护层开采上覆遗留煤柱影响区回采时未发生灾害性冲击显现,验证了保护层开采作为区域防冲手段的优越性。 展开更多
关键词 保护层开采 上覆遗留煤柱 冲击危险性 见方效应 震波CT
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浅埋近距离煤层工作面过遗留煤柱压架机理及防治措施研究
11
作者 李文强 杨建彬 +2 位作者 马景年 刘瑞鹏 李佳慧 《中国煤炭》 2023年第S02期194-201,共8页
以榆家梁矿井42307工作面发生的压架事故为工程背景,采用UDEC离散元数值模拟方法,探究了工作面“过煤柱前过煤柱时发生压架事故”全过程的煤岩层破坏与应力演化特征,揭示了工作面推进采出煤柱过程中煤岩体裂隙演化过程及失稳压架机理,... 以榆家梁矿井42307工作面发生的压架事故为工程背景,采用UDEC离散元数值模拟方法,探究了工作面“过煤柱前过煤柱时发生压架事故”全过程的煤岩层破坏与应力演化特征,揭示了工作面推进采出煤柱过程中煤岩体裂隙演化过程及失稳压架机理,并提出了工作面采出遗留煤柱防治顶板动压灾害的“定向长孔高压水力压裂+地面深孔爆破”技术措施。现场实施效果表明,顶板动压灾害防治技术措施使得工作面出煤柱前支架压力峰值减少34.5%,支柱最大下沉量减少83.3%,工作面巷道顶板下沉量减少75.0%,工作面出煤柱无明显来压,有效避免了工作面采出遗留煤柱时剧烈动压灾害事故的发生。 展开更多
关键词 浅埋近距离煤层 遗留煤柱 工作面矿压 压架
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上覆近距离遗留煤柱影响下采掘工作面应力场分析
12
作者 贾海宾 万晓 +2 位作者 屈振祖 尚文政 袁健博 《煤》 2023年第7期88-93,105,共7页
为研究近距离上层遗留煤柱对下伏煤层工作面开采的影响,现以73_(下)29工作面为研究对象,根据近距离煤层的实际开采条件,采用理论分析和数值模拟方法研究上层遗留煤柱对下伏煤层工作面采场应力的影响。研究表明:近距离煤层在开采过程中,... 为研究近距离上层遗留煤柱对下伏煤层工作面开采的影响,现以73_(下)29工作面为研究对象,根据近距离煤层的实际开采条件,采用理论分析和数值模拟方法研究上层遗留煤柱对下伏煤层工作面采场应力的影响。研究表明:近距离煤层在开采过程中,上层遗留煤柱下方会产生较大的应力集中现象,通过对遗留煤柱影响区域进行数值模拟可知,上层遗留煤柱对回采工作面的巷道围岩应力分布有较大影响。因此,在开采下层工作面时要选择合理的巷道布置参数,加强煤柱影响区的支护强度和矿压监测力度,同时加强人员的安全管理,以保证近距离煤层下伏煤层开采时的有效管理和安全回采。 展开更多
关键词 近距离煤层 遗留煤柱 数值模拟 应力集中
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极复杂条件下过遗留煤柱强卸压技术管控研究
13
作者 李长录 刘旭东 《陕西煤炭》 2023年第2期30-33,43,共5页
针对新疆急倾斜煤层大段高工作面过遗留煤柱安全开采问题,采用地质普查梳理遗留煤柱及采空区区域,并进行危险区域划分,通过采动影响及不同危险区域采用强卸压技术方案保证顺利通过危险区域。结果表明,根据遗留采空区及煤柱,分为东三石... 针对新疆急倾斜煤层大段高工作面过遗留煤柱安全开采问题,采用地质普查梳理遗留煤柱及采空区区域,并进行危险区域划分,通过采动影响及不同危险区域采用强卸压技术方案保证顺利通过危险区域。结果表明,根据遗留采空区及煤柱,分为东三石门保护煤柱、原安宁渠煤矿采空区遗留煤柱、原安宁渠采空区边界保护煤柱区域。在大段高采动下,采用“顶煤+危险区域顶板”致裂技术保障工作面顺利通过,由地表运动可知,强卸作用下的采后各区域的地表均产生不同的裂隙,生产过程中未发生动载矿压现象。 展开更多
关键词 极复杂条件 遗留煤柱 大段高工作面 强卸压技术
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遗留煤柱群链式失稳的关键柱理论及其应用展望 被引量：36
14
作者 冯国瑞 白锦文 +5 位作者 史旭东 戚庭野 王朋飞 郭军 王善勇 康立勋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期164-179,共16页
遗留煤柱群链式失稳会引发覆岩垮落、地表塌陷、动载矿压、瓦斯外逸或水体下泄等灾害。揭示遗留煤柱群链式失稳的核心机理是精准防控的基本前提。从链式失稳的源头出发,提出了遗留煤柱群的最弱失稳致灾模式,界定了关键柱的基本概念,分... 遗留煤柱群链式失稳会引发覆岩垮落、地表塌陷、动载矿压、瓦斯外逸或水体下泄等灾害。揭示遗留煤柱群链式失稳的核心机理是精准防控的基本前提。从链式失稳的源头出发,提出了遗留煤柱群的最弱失稳致灾模式,界定了关键柱的基本概念,分析了关键柱的主要特征,研发了关键柱判别的技术方法,揭示了关键柱局部失稳的诱灾机理,形成了遗留煤柱群链式失稳的关键柱理论,并对其潜在的应用范围与领域进行了展望。研究结果表明:①遗留煤柱内在物理力学性质和外在环境因素等的差异性,导致采场遗留煤柱群呈现出最弱失稳致灾模式——遗留煤柱群体系中任一失稳致灾模式发生时,最弱失稳致灾模式必然已经发生,即遗留煤柱群体系发生链式失稳时,稳定性最弱的遗留煤柱必然发生了失稳。②关键柱是指采空区中最先可能发生局部失稳的遗留煤柱;“关键柱”之所以“关键”,是因为唯有采空区“关键柱”发生局部失稳,邻近区域稳定性稍强的遗留煤柱的失稳破坏才可能被活化,采场遗留煤柱群的链式失稳也才可能发生。③安全系数最小的遗留煤柱可以判别为煤柱群体系中的“关键柱”,在进行关键柱判别的时候需要遵循区域性、相对性、动态性和复合性等四大原则。④关键柱局部失稳的诱灾机理体现在:关键柱载荷的逐渐减小使得最邻近遗留煤柱承担的载荷线性增大,即关键柱的局部失稳会引发覆岩载荷向最邻近的遗留煤柱中转移与扩散,导致进一步的失稳破坏,并最终可能引发遗留煤柱群体系的“多米诺”链式失稳与破坏。⑤关键柱理论不仅可以应用于柱采区邻近煤层开采、强矿压控制、煤柱留设、充填开采、瓦斯抽采和水害防治等技术领域,还能推广应用于非煤矿山资源开采矿柱群的失稳防控等领域。遗留煤柱群链式失稳关键柱理论的提出有望促进我国煤炭资源绿色开采理论与技术的发展。 展开更多
关键词 关键柱理论 链式失稳 遗留煤柱 最弱失稳致灾模式 判别方法
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上覆遗留煤柱作用下冲击矿压预测预警案例研究 被引量：18
15
作者 李静 何江 +4 位作者 巩思园 朱广安 王常彬 王盛川 陈田 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期305-310,共6页
以三河尖煤矿92201工作面运输巷在上覆7煤上山保护煤柱下掘进诱发的冲击矿压为例,采用震动波CT技术对待掘区域应力场进行反演,预测冲击危险区域,并在掘进过程中实时监测分析矿震动载特征,对冲击危险进行预警。研究表明:震动波CT技术可... 以三河尖煤矿92201工作面运输巷在上覆7煤上山保护煤柱下掘进诱发的冲击矿压为例,采用震动波CT技术对待掘区域应力场进行反演,预测冲击危险区域,并在掘进过程中实时监测分析矿震动载特征,对冲击危险进行预警。研究表明:震动波CT技术可有效反应煤岩体内未知因素对应力分布的影响,实现大范围应力探测,较常规解析和数值等分析方法更为有效,利用该技术可提前和分时段预测冲击危险区域分布;结合掘进过程中的矿震时空演化规律分析,可对冲击危险区域进行有效确认和实时预警,实现了动载与静载结合对冲击危险进行提前预测与实时监测预警。利用该套技术方法分析表明,上覆遗留煤柱长时间受矿压作用,其集中应力分布明显向煤柱煤壁深处转移,导致区域应力分布异常,冲击矿压防治难度加大。92201巷道冲击矿压显现证实了以上结论和该套技术方法的有效性。 展开更多
关键词 遗留煤柱 冲击矿压 预测预警 震动波波速反演 静载 动载
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遗留煤柱影响区域微震活动规律研究 被引量：13
16
作者 吕长国 窦林名 +2 位作者 何江 单士平 陆菜平 《煤炭工程》 北大核心 2011年第1期78-81,共4页
遗留煤柱影响区域易形成应力叠加,煤柱下方工作面冲击危险性较无煤柱影响回采期间一般有所升高。基于SOS微震监测系统监测桃山煤矿工作面通过煤柱影响区域的微震活动,分析了微震空间分布规律,能量、频次变化规律以及震动信号频谱特征。... 遗留煤柱影响区域易形成应力叠加,煤柱下方工作面冲击危险性较无煤柱影响回采期间一般有所升高。基于SOS微震监测系统监测桃山煤矿工作面通过煤柱影响区域的微震活动,分析了微震空间分布规律,能量、频次变化规律以及震动信号频谱特征。研究结果表明:工作面过煤柱影响区域,震动能量、频次均有显著提高,强矿震发生在微震活动持续增强或急剧下降阶段;冲击矿压主震信号较前兆信号有主频低,振幅大,速度快,衰减慢等特征。研究成果为评价煤柱影响区域冲击矿压危险性提供依据,具有一定的理论意义与实用价值。 展开更多
关键词 冲击矿压 遗留煤柱 微震监测 频谱分析
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浅埋近距离上覆遗留煤柱应力集中灾害压裂治理技术研究 被引量：11
17
作者 杨俊哲 郑凯歌 +3 位作者 赵继展 李延军 戴楠 杨欢 《矿业安全与环保》 北大核心 2020年第4期82-87,共6页
针对浅埋近距离上覆遗留煤柱造成的动力灾害问题,基于“垮落填充体+上覆煤柱”支撑理念,结合定向长钻孔精准成孔技术,提出了顶板分段压裂超前弱化治理技术。综合采用理论分析、技术开发、工程实践等方法,研究了顶板分段压裂超前弱化治... 针对浅埋近距离上覆遗留煤柱造成的动力灾害问题,基于“垮落填充体+上覆煤柱”支撑理念,结合定向长钻孔精准成孔技术,提出了顶板分段压裂超前弱化治理技术。综合采用理论分析、技术开发、工程实践等方法,研究了顶板分段压裂超前弱化治理机理,并在典型矿井开展了工程应用。结果表明:分段压裂施工过程最高注水压力为21.20 MPa,最大破裂压降为7.60 MPa,出现3.00 MPa以上压力降50余次;压裂后顶板来压步距、动载系数、最高压力较未压裂段分别降低了13.58%、13.77%、25.49%,验证了压裂技术的有效性。该治理技术可有效控制由上覆遗留煤柱引起的动力灾害。 展开更多
关键词 上覆遗留煤柱 动力灾害 分段水力压裂 超前弱化 来压步距 动载系数
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上分层遗留煤柱影响下工作面安全回采研究 被引量：7
18
作者 马宁 张臣 +3 位作者 贾江锋 丁楠 李小裕 束佳明 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第12期192-196,共5页
为研究上分层遗留煤柱对下分层工作面回采的影响,以山东金桥煤矿1304工作面为工程背景,采用FLAC3D模拟软件,研究了煤柱塑性区和支承压力分布及下分层工作面分步回采期间的支承压力演化规律。研究表明:当下分层工作面未采时,两采空区侧... 为研究上分层遗留煤柱对下分层工作面回采的影响,以山东金桥煤矿1304工作面为工程背景,采用FLAC3D模拟软件,研究了煤柱塑性区和支承压力分布及下分层工作面分步回采期间的支承压力演化规律。研究表明:当下分层工作面未采时,两采空区侧向支承压力叠加,在煤柱体边缘形成2个应力集中区,应力集中系数分别为2.2和2.8。煤柱体发生全部塑性破坏形成屈服煤柱,能够支撑覆岩施加的载荷,不易诱发失稳动力灾害。当下分层工作面开采时,煤柱体由两面采空变为三面采空状态,应力集中系数由3.8增至4.5,在强支承压力作用下可能诱发煤柱“蠕-突变”失稳型冲击地压。因此,回采期间应加强煤柱冲击危险监测,并采取大直径钻孔预卸压解危措施。 展开更多
关键词 遗留煤柱 支承压力 FLAC3D软件 数值模拟 塑性区
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上煤层遗留煤柱影响段沿空掘巷围岩破坏特征及补强支护措施 被引量：12
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作者 刘霞 翟春佳 李常浩 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第1期101-107,共7页
为研究近距离煤层开采期间上煤层遗留煤柱影响段沿空巷道围岩破坏特征及针对性补强支护措施,以神华宁煤集团灵新煤矿051606工作面工程地质条件为背景,通过现场调研、理论分析、工业性试验和矿压观测等手段,对051606回风平巷沿空掘巷期... 为研究近距离煤层开采期间上煤层遗留煤柱影响段沿空巷道围岩破坏特征及针对性补强支护措施,以神华宁煤集团灵新煤矿051606工作面工程地质条件为背景,通过现场调研、理论分析、工业性试验和矿压观测等手段,对051606回风平巷沿空掘巷期间受上煤层遗留煤柱影响进行研究。结果表明:当051606回风平巷掘进至上煤层遗留煤柱边界下方时,主要受剪切应力影响,而当继续掘进至遗留煤柱中轴线位置下方时,主要受垂直应力影响;051606回风平巷围岩主应力差呈非对称分布,煤柱侧内主应力差值整体要高于实体煤侧。提出以高强预应力锚杆和单体锚索为基础,辅以钢筋梯子梁、钢筋网和架棚支护的强护顶护帮围岩强化控制技术,现场应用结果表明,巷道顶底板和两帮移近量均约为300 mm,取得了较好的围岩控制效果。 展开更多
关键词 近距离煤层 遗留煤柱 沿空掘巷 MATLAB计算 主应力差 数值模拟 巷道支护
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遗留煤柱下伏近距煤层扰动应力场及强度系数分布 被引量：1
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作者 赵维生 梁维 +3 位作者 倪杰 金志远 许猛堂 邹川林 《煤炭技术》 北大核心 2017年第7期23-25,共3页
针对近距离煤层遗留煤柱下伏回采巷道围岩变形大、不易控制等难题,以某矿地层条件为研究背景,建立力学模型,研究了上覆煤层开采后遗留煤柱下伏煤岩层中水平和竖直方向的应力集中系数,研究了煤岩体受遗留煤柱影响后的围岩强度系数分布规... 针对近距离煤层遗留煤柱下伏回采巷道围岩变形大、不易控制等难题,以某矿地层条件为研究背景,建立力学模型,研究了上覆煤层开采后遗留煤柱下伏煤岩层中水平和竖直方向的应力集中系数,研究了煤岩体受遗留煤柱影响后的围岩强度系数分布规律,揭示了遗留煤柱对下伏近距煤层围岩稳定性的影响。 展开更多
关键词 近距煤层 遗留煤柱 应力影响 强度系数
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