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西部高强度开采矿区覆岩破坏发育高度分析
1
作者 刘江斌 张仲杰 +5 位作者 高广昌 闫伟涛 景巨栋 李洋 马子韬 陈俊杰 《中国矿业》 北大核心 2024年第11期121-129,共9页
导水裂缝带是煤层顶板水害的主要通道,准确预测计算其发育高度是保障矿山安全生产的重要任务。在实测资料的基础上,通过采用理论分析和相似模拟等方法,揭示了西部高强度开采矿区采动覆岩的破坏类型、破坏关系及导水裂缝带的发育特征。... 导水裂缝带是煤层顶板水害的主要通道,准确预测计算其发育高度是保障矿山安全生产的重要任务。在实测资料的基础上,通过采用理论分析和相似模拟等方法,揭示了西部高强度开采矿区采动覆岩的破坏类型、破坏关系及导水裂缝带的发育特征。结果表明:在薄基岩厚煤层高强度开采条件下,覆岩破坏类型为严重损坏类型。在采动覆岩中只存在“两带”形式,在采空区上方不存在岩层破坏后的具有一定隔水性的弯曲带,导水裂缝带直通地表,地表严重受损。覆岩以组合关键层的形式发生运移。在采动过程中组合关键层以滑落失稳的方式在岩层两端产生切落式破断,导致上覆基岩和松散层切落破断,地表产生台阶状裂缝。地表实测台阶状裂缝沿工作面推进方向的间距与井下周期来压步距相一致。综合考虑覆岩破坏的开采厚度与基岩厚度等关键性因素,提出了高强度开采导水裂缝带发育高度预测计算公式,其可靠性得到了现场实测与相似材料模拟结果的验证,研究结果对于神东矿区煤矿安全开采具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 高强度开采 覆岩破坏 采动覆岩 相似模拟 神东矿区
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地下磷矿高强度开采地表生态环境演变与调控关键技术
2
作者 林锐旭 姚毅 《科技创新与应用》 2024年第22期75-81,共7页
地下磷矿高强度开采对地表生态环境的影响是一个备受关注的研究领域。该文通过对地下磷矿高强度开采地表生态环境演变与调控关键技术展开深入研究,旨在揭示该过程中的关键问题和解决方案。该文首先分析地下磷矿高强度开采对地表生态环... 地下磷矿高强度开采对地表生态环境的影响是一个备受关注的研究领域。该文通过对地下磷矿高强度开采地表生态环境演变与调控关键技术展开深入研究,旨在揭示该过程中的关键问题和解决方案。该文首先分析地下磷矿高强度开采对地表生态环境的影响,包括土地利用变化、植被破坏、土壤侵蚀及水资源受损等方面。在此基础上,该文提出针对地下磷矿高强度开采地表生态环境演变的调控关键技术。其中,针对土地利用变化,提出合理规划和管理地下矿山区域的用地结构,推动矿山生态恢复和重建;针对植被破坏,探讨生态恢复技术和植被保护措施,以增加植被覆盖率和保护濒危植物物种;针对土壤侵蚀,提出加强水土保持措施和开展土壤修复工作,减轻开采活动对土壤的破坏和侵蚀;针对水资源受损,探讨科学合理的水资源利用与保护措施,确保地下矿山开采不会对地表水资源造成长期损害。该文所提出的地下磷矿高强度开采地表生态环境演变与调控关键技术,提供一系列在实践中具有可操作性的措施,为地下磷矿开采领域及相关生态环境调控提供重要的参考依据。同时,也为其他类似矿产资源的高强度开采提供有益的借鉴和启示。希望该文的研究成果能够为促进地下磷矿开采的可持续发展和保护生态环境作出贡献。 展开更多
关键词 地下磷矿 高强度开采 生态环境影响 调控关键技术 可持续发展
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浅埋厚煤层高强度开采强矿压分布特征与控制对策
3
作者 于智卓 薛吉胜 《能源与环保》 2024年第7期267-274,281,共9页
浅埋厚煤层高强度开采时,回采工作面矿压显现强烈,对煤矿安全生产造成较大影响。以五家沟煤矿5302综放工作面为工程背景,理论分析了浅埋厚煤层顶板及上覆岩层破断失稳机理,利用数值软件对工作面上方覆岩断裂特征和工作面的超前应力分布... 浅埋厚煤层高强度开采时,回采工作面矿压显现强烈,对煤矿安全生产造成较大影响。以五家沟煤矿5302综放工作面为工程背景,理论分析了浅埋厚煤层顶板及上覆岩层破断失稳机理,利用数值软件对工作面上方覆岩断裂特征和工作面的超前应力分布规律进行模拟分析,得出浅埋坚硬顶板综放工作面强矿压显现规律,并提出了水力压裂来破碎顶板以减低超前压力的控制对策。研究结果表明,浅埋厚煤层综放开采时,煤层覆岩中的关键层对整个工作面上覆岩层的垮落、断裂和移动起主要控制作用,与普通工作面相比,回采时工作面上覆岩层运移更加强烈,导致工作面矿压显现强烈且两带发育高度偏高,分段水力压裂通过破碎顶板能够使得顶板垮落更加充分,能够有效减低工作面超前压力,采空区垮落充填程度更高,采动影响稳定速度更快。 展开更多
关键词 浅埋厚煤层 高强度开采 强矿压显现 水力压裂
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复杂地质高强度开采工作面矿压规律研究
4
作者 张良 王冲 《煤》 2024年第11期11-14,共4页
工作面开采强度过高易诱发冲击地压等动力灾害,严重影响矿井安全生产。以余吾煤业N2105工作面为研究对象,采用理论分析及现场工业性试验相结合的综合分析方法,分析了复杂地质条件高强度开采工作面矿压规律,探究了特殊地质构造下的应力... 工作面开采强度过高易诱发冲击地压等动力灾害,严重影响矿井安全生产。以余吾煤业N2105工作面为研究对象,采用理论分析及现场工业性试验相结合的综合分析方法,分析了复杂地质条件高强度开采工作面矿压规律,探究了特殊地质构造下的应力演化和微震分布特征。研究结果表明:(1)N2105工作面的顶板结构属于“悬臂梁”的结构类型,地质构造、开采深度、煤柱宽度以及瓦斯效应都是影响冲击地压发生的重要因素;(2)采空区侧向支承压力随工作面推进而增加,当滞后距离达到300 m时,应力变化趋于稳定;(3)微震事件主要分布在采空区边缘煤层,且工作面前方微震事件多于后方。 展开更多
关键词 复杂地质 高强度开采 工作面 矿压规律
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巨厚强冲击倾向性煤层高强度开采特征与高强度开采定义 被引量：3
5
作者 崔峰 冯港归 +5 位作者 来兴平 贾冲 谭立 金波 刘生优 李雨航 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期649-665,共17页
工作面开采强度过高易诱发冲击地压等动力灾害,探讨工作面合理的开采强度已成为冲击地压矿井安全高效开采亟待解决的关键。以准东二矿巨厚强冲击倾向性煤层首分层1101综放工作面为背景,采用理论分析及物理相似模拟实验相结合的综合分析... 工作面开采强度过高易诱发冲击地压等动力灾害,探讨工作面合理的开采强度已成为冲击地压矿井安全高效开采亟待解决的关键。以准东二矿巨厚强冲击倾向性煤层首分层1101综放工作面为背景,采用理论分析及物理相似模拟实验相结合的综合分析方法,对不同开采强度下覆岩采动应力、能量演化规律展开分析,并评估了不同开采强度下煤岩体冲击危险性,确定了工作面合理的开采强度,得到冲击地压矿井高强度开采特征并对其进行定义,同时提出冲击地压矿井高强度开采调控模式。研究结果表明:(1)随工作面开采强度的提高,采动应力、应力集中系数、周期来压步距均随之稳步提升;微震能量随之逐渐增大,大能量积聚范围也随之逐渐增大;工作面冲击危险性也随推进速度逐渐增大,其冲击危险性指数I_(m),微震能量Er均与开采强度呈正相关性,微震b值则表现出负相关性,综合分析认为1101工作面推进速度不应大于8 m/d;(2)冲击地压矿井高强度开采不是一种外在的开采强度,而是综合反应应力、能量、冲击危险性的一种力学状态,并由其特征参数决定,并将推进速度大于8 m/d、来压步距与推进速度的比值小于1、冲击危险性指数I_(m)>3,微震单次能量大于214.38 J、微震b值小于0.7定义为准东巨厚煤层高强度开采特征指标;(3)提出防控冲击地压矿井高强度开采的关键在于调控工作面的开采强度,对未达到高强度开采矿井,在保证安全高效开采前提下,通过调节推进速度增产增效,释放优质产能;对已达高强度开采矿井,通过改变工作面推进速度,进而改变采场围岩应力、能量分布特征,改善工作面煤岩体冲击危险性,保证矿井安全高效开采。 展开更多
关键词 冲击地压 高强度开采 推进速度 微震监测 能量演化
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厚土层薄基岩高强度开采覆岩破坏高度与特征 被引量：4
6
作者 张玉军 李友伟 +1 位作者 肖杰 张风达 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2023年第2期4-12,共9页
为研究厚土层薄基岩高强度开采覆岩破坏特征,以千树塔煤矿12305工作面为研究背景,综合运用UDEC数值模拟、现场实测和理论分析等方法研究了工作面开采后厚土层薄基岩类似地质条件下覆岩移动破坏规律。结果表明:随着工作面不断推进,覆岩... 为研究厚土层薄基岩高强度开采覆岩破坏特征,以千树塔煤矿12305工作面为研究背景,综合运用UDEC数值模拟、现场实测和理论分析等方法研究了工作面开采后厚土层薄基岩类似地质条件下覆岩移动破坏规律。结果表明:随着工作面不断推进,覆岩破坏高度变化呈现出缓增、突增、稳定3个阶段,缓增和突增阶段主要发生在薄基岩中,而稳定阶段则发生在厚土层中,同时厚土层存在一定的液性指数,导致地表下沉滞后;通过冲洗液漏失量观测和注水试验得到该工作面导水裂缝带发育高度为84.5~86.5 m,裂采比为7.9~8.1,数值模拟及理论计算结果均与实测结果较为接近;阐述了厚土层薄基岩“两带”破坏模式,该模式中薄基岩和厚土层分别起到支撑和施荷的作用,薄基岩易被采动裂缝贯穿,而厚土层对采动裂缝的上向发育具有抑制作用。研究结果可为类似条件下矿井的安全生产提供参考。 展开更多
关键词 厚土层薄基岩 高强度开采 覆岩破坏特征 UDEC数值模拟
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浅埋深厚煤层高强度开采地表沉陷规律研究 被引量：5
7
作者 徐飞亚 郭文兵 王晨 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期11-20,共10页
以西部神东矿区大柳塔煤矿为工程背景,选取典型的浅埋深高强度开采工作面52307工作面为研究对象,设立地表岩移观测站,并结合RTK观测技术与三维激光扫描技术进行实时监测,基于关键层理论和CISPM综合地表沉陷预计模型软件,综合分析在浅埋... 以西部神东矿区大柳塔煤矿为工程背景,选取典型的浅埋深高强度开采工作面52307工作面为研究对象,设立地表岩移观测站,并结合RTK观测技术与三维激光扫描技术进行实时监测,基于关键层理论和CISPM综合地表沉陷预计模型软件,综合分析在浅埋深高强度开采条件影响下,地表移动变形特征、地表岩移角值参数变化以及地裂缝发育等问题。研究结果表明:在工作面从开切眼向前推进过程中,地表下沉值在开切眼位置较小,之后突然迅速增大,下沉曲线急剧变陡,当达到最大下沉值时,下沉速度开始变缓;地表移动变形主要集中在工作面中部,工作面四周下沉变形较小,地表移动影响范围较小;大柳塔矿区地表岩移角值参数偏大,基岩移动角和边界角分别达到了87.7°和84.1°。开采引起的地裂缝整体呈“C”字型主要分布在工作面中部;随着工作面的不断推进,地裂缝从开切眼位置开始继续向回风巷一侧缓慢延伸、发育并逐渐闭合,最终形成连续包围“漏斗”型形状;地裂缝总是滞后于工作面出现,地裂缝滞后距与工作面推进速度呈线性增大的关系。根据地表沉陷规律及地裂缝发育分析结果得出,在浅埋深厚煤层高强度开采条件下,由于工作面开采强度大、推进速度快、关键层结构单一且赋存层位低,引起顶板活动剧烈、易滑落失稳,从而造成地表下沉盆地四周收敛快、中部破坏严重,地裂缝发育密集。 展开更多
关键词 高强度开采 地表沉陷规律 地表岩移角值参数 地裂缝 浅埋深厚煤层
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气煤叠置区高强度开采浅埋管道破坏时序规律研究 被引量：1
8
作者 任建东 赵毅鑫 +2 位作者 孙中博 LIU Shimin 王文 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期152-164,共13页
鄂尔多斯气煤叠置区工作面的高强度回采极易导致地表浅埋油气管线变形失效,明确工作面推进过程中管道破坏的时序规律,对集输管线的精准维护和参数优化具有重要意义。首先,通过理论分析提出了体积应变的理论算法。其次,通过体积应变极限... 鄂尔多斯气煤叠置区工作面的高强度回采极易导致地表浅埋油气管线变形失效,明确工作面推进过程中管道破坏的时序规律,对集输管线的精准维护和参数优化具有重要意义。首先,通过理论分析提出了体积应变的理论算法。其次,通过体积应变极限分别构建了管道局部拉伸和压缩状态下失效破坏判别的新方法。然后,通过数值模拟分析了管道轴向和环向的变形和体积应变,明确了埋地管道破坏的时序规律。同时,将数值结果与监测数据和理论结果进行对比分析,验证了试验结果的合理性和准确性。结果表明:以直径为508 mm的输气管道为例,拉伸和压缩状态下油气管道的体积应变极限分别为0.42%、-0.31%。工作面向管道靠近过程中管道的变形量总小于覆岩,二者为非协同变形,且工作面距管道越近非协同变形程度越大。在轴线方向上,管道的变形曲线均呈现漏斗状。管道的椭圆度随着管道与工作面间距离的缩小而逐渐减小,且二者间数学关系可用指数函数表达。管道拐点至端部体积应变大于零、拐点之间小于零,整体的体积应变关于沉陷中心位置左右对称。管道底部和顶部的体积应变分布并不对称,且同一轴向位置处顶部的体积应变绝对值总大于底部。管道顶底部破坏轮廓分别呈现“∩”和“∪”,同一轴向位置上的破坏轮廓呈现“S”。管道轴向易破坏的位置及形式:顶部中心压缩破坏、顶部两端拉伸破坏。采煤工作面逐渐靠近管道过程中,管道中心至拐点、端部至拐点均从先到后依次破坏,且中心位置破坏早于两端、顶部的破坏早于底部。与此同时,管道在环向上的破坏由270°向180°偏转,其中330°~150°是最易发生破坏的方位;最小变形由120°向0°偏转。最后,通过地表沉降量、管道的变形量、椭圆度、剪应力等指标验证了结果的可靠性。研究结果进一步明确了埋地管道破坏的方位和时序,有利于管输工程的精准维护和高效施工,为促进油-气-煤资源的协调开采提供借鉴。 展开更多
关键词 高强度开采 气煤叠置区 浅埋管道 破坏方位 体积应变极限 时序规律
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神东高强度开采煤矸石规模化利用模式研究 被引量：3
9
作者 罗文 王庆雄 《煤炭工程》 北大核心 2023年第4期1-7,共7页
针对神东高强度开采矸石产量大且现有各种矸石利用、处置方式均存在一定局限性,导致矸石消化能力不足的问题,提出了神东高强度开采煤矸石规模化利用模式,分析了神东各矿井矸石产量及实际生产条件、神东矿区矿井实际情况及周边产业分布... 针对神东高强度开采矸石产量大且现有各种矸石利用、处置方式均存在一定局限性,导致矸石消化能力不足的问题,提出了神东高强度开采煤矸石规模化利用模式,分析了神东各矿井矸石产量及实际生产条件、神东矿区矿井实际情况及周边产业分布情况、各矿煤矸石利用途径,总结了煤矸石发电、煤矸石铺路、煤矸石生产建筑材料、煤矸石制高岭土、煤矸石用于农业和工业、煤矸石井下充填利用等,构建了神东矿区煤矸石规模化利用模式,实现煤矸石地面资源化利用,结合矿井回收煤柱、灾害治理等进行矸石充填开采,消耗剩余大部分矸石,且应用充填开采不得影响矿井产量,同时对充填方式进行适当优化,精准落实“一矿一策”,形成条带胶结膏体充填、综采膏体充填、注浆充填、固体充填、“采选充”一体化充填和多模式综合充填等神东井下分类精准化充填模式。这种“地面资源化利用+井下精准化充填”矸石规模化利用模式,能够实现经济效益和矸石处置、灾害治理效益最大化。 展开更多
关键词 神东矿区 高强度开采 煤矸石 充填开采 规模化利用 绿色开采
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煤炭高强度开采驱动下水资源演变规律研究 被引量：2
10
作者 宋仁忠 《露天采矿技术》 CAS 2023年第3期14-17,共4页
为了研究露天矿煤炭高强度开采对东部草原地区地下水资源的影响,采用地面水文调查、水工钻探及动态水文监测的综合研究方法,探究矿区第四系含水层水资源演变规律;研究发现矿区含水层水位标高整体呈现以采掘场为中心的降落漏斗形状,含水... 为了研究露天矿煤炭高强度开采对东部草原地区地下水资源的影响,采用地面水文调查、水工钻探及动态水文监测的综合研究方法,探究矿区第四系含水层水资源演变规律;研究发现矿区含水层水位标高整体呈现以采掘场为中心的降落漏斗形状,含水层水位呈东边抬升,西边下降趋势;研究长期水位监测记录发现煤炭高强度开采导致地下含水层经历了下降-抬升的过程,2008—2010年水位迅速下降,之后水位开始抬升,2010—2020年间累计水位抬升最高达到9.27 m;在矿区局部研究中发现,采煤工作面向前推进后,内排土场含水层水位开始逐渐回升。研究表明:露天矿地下水资源因高强度开采短期(2~3年)内会导致地下水位迅速下降,但长期来看矿区地下水资源具有自我恢复的趋势。 展开更多
关键词 露天矿 煤炭高强度开采 水文动态监测 绿色开采 演变规律
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高强度开采条件下上行开采顶板运动规律研究
11
作者 何尚森 孙闯 《煤炭与化工》 CAS 2023年第9期20-24,共5页
以新疆龟兹矿井2个近距离煤层为工程背景,研究上部煤层工作面在非上行开采和上行开采之间过渡转化过程中,工作面顶板运动的变化规律。将上部煤层工作面开采过程按工作面位置分为“进采空区上方前”、“位于采空区上方”和“出采空区上... 以新疆龟兹矿井2个近距离煤层为工程背景,研究上部煤层工作面在非上行开采和上行开采之间过渡转化过程中,工作面顶板运动的变化规律。将上部煤层工作面开采过程按工作面位置分为“进采空区上方前”、“位于采空区上方”和“出采空区上方后”,结合工程条件设计了3组相似模拟试验进行分析研究。研究结果表明:①上部煤层工作面在位于非采空区上方区域时,其开采过程中顶板运动与一般生产工作面无显著差别;②上部煤层工作面位于采空区上方时,工作面顶板破坏程度加大,发生整体切落失稳;③在上行开采与非上行开采阶段的过渡区域时,顶板稳定性差,且存在前后差异,较大程度上增加了围岩控制难度。研究结果可为上行工作面开采时掌握围岩稳定性变化情况提供依据。 展开更多
关键词 高强度开采 上行开采 开采全过程 顶板运动规律
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高强度开采关键参数数值模拟研究
12
作者 姚京京 《山西冶金》 CAS 2023年第9期103-105,共3页
为解决高强度开采工作面围岩变形严重的问题,以某矿42204工作面为例,利用数值模拟软件对高强度开采关键参数进行分析:对推采速度与工作面面长对巷道围岩受力情况进行分析,发现随着推采速度和工作面面长的增加,超前支撑压力峰值呈现逐步... 为解决高强度开采工作面围岩变形严重的问题,以某矿42204工作面为例,利用数值模拟软件对高强度开采关键参数进行分析:对推采速度与工作面面长对巷道围岩受力情况进行分析,发现随着推采速度和工作面面长的增加,超前支撑压力峰值呈现逐步增大的趋势;对推采速度及工作面面长对顶板下沉量的影响进行分析,发现随着推采速度及工作面面长的增加,巷道顶板的下沉量呈现增大的趋势。该研究结果可为矿井高强度开采围岩稳定性控制提供一定的参考。 展开更多
关键词 数值模拟 高强度开采 推采速度 工作面面长
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高强度开采覆岩离层瓦斯通道特征及瓦斯渗流特性研究 被引量：29
13
作者 刘洪永 程远平 +2 位作者 陈海栋 孔胜利 徐超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1437-1443,共7页
根据上覆煤岩层的破断和裂隙发育情况,将穿层裂隙通道直径大于10-1mm的区域定为采动瓦斯通道发育区。基于砌体梁理论,研究了关键层控制下的离层断裂带瓦斯通道的发育特征,并基于Kozeny-Carman准则建立了瓦斯通道流态的判定方法,依据其... 根据上覆煤岩层的破断和裂隙发育情况,将穿层裂隙通道直径大于10-1mm的区域定为采动瓦斯通道发育区。基于砌体梁理论,研究了关键层控制下的离层断裂带瓦斯通道的发育特征,并基于Kozeny-Carman准则建立了瓦斯通道流态的判定方法,依据其内瓦斯的流动状态将上覆岩瓦斯通道的发育沿纵向由下到上分为瓦斯紊流通道区、瓦斯过渡流通道区和瓦斯渗流通道区,并根据离层断裂带瓦斯通道的发育规律,构建了以高位瓦抽采巷为主要手段的瓦斯过渡流通道区人工导流方法。最后通过以阳泉新景煤矿80201工作面卸压瓦斯抽采现场试验,反演得到了工作面上覆岩采动瓦斯通道的演化规律及其对瓦斯导向流动规律的影响,并对瓦斯过渡流通道区内瓦斯的流态进行了判定,验证了本文提出的理论计算方法和采动瓦斯通道分区的正确性和可行性。 展开更多
关键词 高强度开采 采动瓦斯通道 瓦斯渗流特性 流态 关键层
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干旱区高强度开采地表裂缝对土壤微生物学特性和植物群落的影响 被引量：23
14
作者 王锐 马守臣 +2 位作者 张合兵 许传阳 郭增长 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2016年第9期1249-1255,共7页
为了研究高强度开采地表裂缝对土壤微生物特性和植物群落的影响，以鄂尔多斯盆地腹地的神府-东胜矿区上湾煤矿开采沉陷区为研究对象，通过野外调查和试验分析裂缝两侧土壤和植物特征，结果表明：裂缝导致其两侧0-120cm范围内土壤水分和... 为了研究高强度开采地表裂缝对土壤微生物特性和植物群落的影响，以鄂尔多斯盆地腹地的神府-东胜矿区上湾煤矿开采沉陷区为研究对象，通过野外调查和试验分析裂缝两侧土壤和植物特征，结果表明：裂缝导致其两侧0-120cm范围内土壤水分和养分流失，距裂缝越近，土壤含水量和ω（碱解氮）越低，与距裂缝200cm处相比，裂缝上0～40cm范围内土壤含水量和ω（碱解氮）分别降低16．8％和29．9％；裂缝下0～40cm范围内土壤含水量和叫（碱解氮）分别降低27．8％和42．2％，地表裂缝显著减少了其两侧0～80cm范围内土壤中微生物数量，但超过80cm时则影响不显著，在地表裂缝两侧0～120cm范围内土壤脲酶和蔗糖酶活性被显著抑制，但当距离裂缝超过120cm时，裂缝则对两种土壤酶的活性没有显著影响，地表裂缝还会影响植物含水量，距裂缝越近植物含水量越低．与距裂缝200cm处的植物含水量相比，在裂缝上、下0～40cm范围内植物含水量分别降低8．4％、4．5％，地表裂缝通过干扰土壤理化性质和植物对水分的吸收，进而影响其生长，距裂缝两侧0-80cm范围内草本植物的生物量和盖度显著减少，但超过120cm时裂缝对植物生物量和盖度的影响不显著． 展开更多
关键词 干旱区 高强度开采 地表裂缝 土壤微生物学特性 植物群落
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浅埋深高强度开采地表动态移动变形特征 被引量：27
15
作者 陈俊杰 南华 +2 位作者 闫伟涛 郭文兵 邹友峰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第3期158-162,共5页
为了掌握浅埋深高强度开采条件下地表动态移动变形规律,以神东矿区哈拉沟煤矿22407工作面地表移动观测站实测数据为基础,阐述了地表动态移动变形的特性,得到了相关动态移动变形参数,并分析了该地质条件下动态移动变形呈现特殊规律的原... 为了掌握浅埋深高强度开采条件下地表动态移动变形规律,以神东矿区哈拉沟煤矿22407工作面地表移动观测站实测数据为基础,阐述了地表动态移动变形的特性,得到了相关动态移动变形参数,并分析了该地质条件下动态移动变形呈现特殊规律的原因。研究结果表明:在浅埋深高强度开采条件下,地表下沉过程异常剧烈,移动变形更加集中,下沉盆地快速形成。在地表持续移动变形过程中,活跃阶段地表下沉量达到总下沉量的81.4%,最大下沉速度系数为1.73,最大下沉速度达700.5mm/d,超前影响距为82 m,超前影响角为57.8°,最大下沉速度滞后距为57 m,最大下沉速度滞后角为66.3°。 展开更多
关键词 地表移动变形 浅埋深 高强度开采 神东矿区
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高强度开采覆岩运移特征与机理研究 被引量：26
16
作者 王云广 郭文兵 +4 位作者 白二虎 张子月 康育鹏 柴华彬 陈俊杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第B06期28-35,共8页
随着我国煤炭开采重心的西移,高强度开采已在西部省区大规模开展并将持续进行。通过研究亿吨级煤炭基地分布、服务定位、开采规模、地质条件及典型高强度开采煤矿覆岩运移观测数据,论述了高强度开采覆岩的破坏变形特征及其区域环境影响... 随着我国煤炭开采重心的西移,高强度开采已在西部省区大规模开展并将持续进行。通过研究亿吨级煤炭基地分布、服务定位、开采规模、地质条件及典型高强度开采煤矿覆岩运移观测数据,论述了高强度开采覆岩的破坏变形特征及其区域环境影响,给出了高强度开采覆岩"两带"高度计算公式。基于高强度开采工作面覆岩短时间产生剧烈破坏、非连续变形明显、不产生"蠕变"等基本特征,结合相似模拟及理论力学分析,系统论述了高强度开采覆岩的运移过程,提出了三维立体空间条件下的高强度开采覆岩运移的"弹性薄板"+"平行压力拱"复合机理模型,该机理模型合理揭示了高强度开采覆岩的运移过程和机理。 展开更多
关键词 高强度开采 覆岩破坏 变形特征 “两带”高度 机理模型
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高强度开采地表裂缝分布特征及形成机理分析 被引量：12
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作者 陈俊杰 朱刘娟 +1 位作者 闫伟涛 王明远 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期96-100,共5页
高强度开采引起的地表裂缝严重破坏矿区生态环境,对矿井的安全生产造成很大隐患。为了掌握高强度开采地表裂缝形成机理,以神东矿区地质采矿条件为基础,通过现场监测和理论分析方法,得到了地表裂缝分布规律及变形参数,分析了矿山高强度... 高强度开采引起的地表裂缝严重破坏矿区生态环境,对矿井的安全生产造成很大隐患。为了掌握高强度开采地表裂缝形成机理,以神东矿区地质采矿条件为基础,通过现场监测和理论分析方法,得到了地表裂缝分布规律及变形参数,分析了矿山高强度开采产生的非连续变形发育分布特征与地质采矿条件之间关系。研究表明：在高强度开采条件下,动态拉伸型地表裂缝随工作面推进而周期性地超前出现,超前距为15m,超前角为83°,裂缝密度1m左右,宽度1~3cm。台阶型裂缝总是出现在开采工作面边界的上下方、停采线上方和开切眼附近,裂缝落差20~40cm,间距8~11m,滞后距为4.2m,滞后角为86°。同时指出上覆厚风积沙松散层特性使地表裂缝具有一定的自动修复功能。 展开更多
关键词 非连续变形 地表裂缝 高强度开采 风积沙
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非坚硬顶板条件下高强度开采采动诱发冲击地压机理初探 被引量：10
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作者 齐庆新 王永秀 +1 位作者 毛德兵 雷毅 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第A01期5002-5006,共5页
即使是非坚硬顶板条件，当开采强度加大时，也将发生冲击地压灾害。针对厚及特厚煤层综采放顶煤、大采高综采等高强度开采条件，立足于由顶板岩层-煤层-底板岩层所组成的力学系统，通过数值模拟研究，研究采动应力场的时空演化过程对采... 即使是非坚硬顶板条件，当开采强度加大时，也将发生冲击地压灾害。针对厚及特厚煤层综采放顶煤、大采高综采等高强度开采条件，立足于由顶板岩层-煤层-底板岩层所组成的力学系统，通过数值模拟研究，研究采动应力场的时空演化过程对采掘空间受力、变形及破坏的影响及远场应力与近场应力的相互影响及诱发冲击地压的条件，弄清煤岩层垮断、采动应力场的时空演化规律，揭示非坚硬顶板条件下高强度开采采动诱发冲击地压及瓦斯灾害的机制。 展开更多
关键词 采矿工程 非坚硬顶板 高强度开采 冲击地压 采动诱发 机理
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煤矿厚煤层高强度开采技术特征及指标研究 被引量：29
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作者 郭文兵 白二虎 杨达明 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2117-2125,共9页
在分析煤矿高强度开采现状与定义的基础上,从地质采矿条件、工作面尺寸、技术装备、推进速度、产量效率高、深厚比、覆岩与地表破坏等方面系统研究了厚煤层高强度开采的主要技术特征。基于绿色开采理念,从地质采矿技术和采动影响破坏方... 在分析煤矿高强度开采现状与定义的基础上,从地质采矿条件、工作面尺寸、技术装备、推进速度、产量效率高、深厚比、覆岩与地表破坏等方面系统研究了厚煤层高强度开采的主要技术特征。基于绿色开采理念,从地质采矿技术和采动影响破坏方面研究建立了高强度开采的主要技术指标和评价体系,并采用层次分析法对采动影响破坏指标进行了分析研究。研究表明,地质采矿技术因素和采动影响破坏因素均是描述厚煤层高强度开采的重要组成部分,采动影响破坏因素是厚煤层高强度开采不可忽略的特征。研究成果可为煤矿安全高效绿色生产、采动损害与保护等提供借鉴。 展开更多
关键词 高强度开采 厚煤层开采 采动损害与保护 绿色开采
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基于微震监测的高强度开采工作面围岩响应规律 被引量：5
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作者 李杨 杨天鸿 +1 位作者 侯宪港 汪泓 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期854-858,共5页
将微震监测系统引入西部高强度开采的典型矿区——小纪汗煤矿,实现了整个监测区域的"空间"监测,更为全面地捕捉围岩内部破裂信息,基于微震监测数据分析了煤矿工作面的矿压显现规律、岩层运动规律和围岩应力变形规律.结果表明... 将微震监测系统引入西部高强度开采的典型矿区——小纪汗煤矿,实现了整个监测区域的"空间"监测,更为全面地捕捉围岩内部破裂信息,基于微震监测数据分析了煤矿工作面的矿压显现规律、岩层运动规律和围岩应力变形规律.结果表明:随着11203工作面的不断开采,微震事件的演化呈周期性变化,与工作面矿压显现规律密切相关,且周期来压平均步距为23 m.划分得到了工作面"三带"的范围及工作面开采扰动影响范围,为工作面的支护设计和灾害防治工作提供数据支撑. 展开更多
关键词 高强度开采 矿压显现规律 岩层运动规律 微震监测
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