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瓦斯抽采地质异常区微震响应规律研究
1
作者 赵立松 周金艳 《煤炭工程》 北大核心 2024年第3期96-101,共6页
瓦斯抽采活动会使得煤岩体应力分布发生变化,导致煤岩体内裂隙扩展发育直至破坏,出现微小量级的高频率微破裂信号。利用微震监测技术可有效识别这种微破裂信号,对抽采过程进行实时动态监测,可探查地质异常区、隐伏构造等。九龙矿15240... 瓦斯抽采活动会使得煤岩体应力分布发生变化,导致煤岩体内裂隙扩展发育直至破坏,出现微小量级的高频率微破裂信号。利用微震监测技术可有效识别这种微破裂信号,对抽采过程进行实时动态监测,可探查地质异常区、隐伏构造等。九龙矿15240工作面在瓦斯抽采活动影响下,在距离采线较远的某一空间区域内,单日微震事件数量成倍增长(2~12倍)且时间序列连续,该区域则识别为瓦斯抽采地质异常区。通过分析微震数据时空序列演化、垂向发育、能量等信息并总结其响应特征,结果表明:随着瓦斯抽采时间序列的延续,地质异常区微震事件活动性由强到弱,空间分布呈现“集中式-分散式”演化趋势。顶板0~5 m占比明显高于正常回采阶段,底板5~15 m占比较大。微震事件能量呈不规则U型分布,整体能量相比回采数据增长38倍,应注意加强水文地质观测。 展开更多
关键词 微震 地质异常区 瓦斯抽采 底板扰动深度 能量
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基于井下煤层水力压裂的微震时空发育规律研究
2
作者 王国举 赵立松 +1 位作者 高刚 周金艳 《煤炭技术》 CAS 2024年第5期207-211,共5页
为了研究井下煤层水力压裂过程中的微震活动规律,以龙凤煤矿首采区1905工作面开展的UDFD瓦斯治理项目为工程背景,采用KJ1073微震监测系统对压裂过程进行实时、动态的监测。监测研究表明:(1)微震事件的发育具有时间效应,发育范围随压裂... 为了研究井下煤层水力压裂过程中的微震活动规律,以龙凤煤矿首采区1905工作面开展的UDFD瓦斯治理项目为工程背景,采用KJ1073微震监测系统对压裂过程进行实时、动态的监测。监测研究表明:(1)微震事件的发育具有时间效应,发育范围随压裂时间的增加逐渐扩大,微震事件能量具有周期性,分析与煤岩体裂隙扩展相关:煤岩体弹性压缩→加速扩展→减速扩展→煤岩体弹性压缩的一个循环过程;(2)微震事件发育方向与压裂液体流动的方向、煤体的倾角方向基本一致,发育范围最长为184 m,最短为100 m,垂向集中在9#煤层顶、底板10 m以内;(3)对微震数据进行分类,并采用置信椭圆分析,表明LF7-1、LF7-2压裂孔之间裂隙发育,发生联通,得到了有效的压裂,在后期的瓦斯抽采中得到验证。上述研究探明了压裂裂缝延伸扩展方向和影响范围,对进一步指导现场施工,优化压裂钻孔布置提供依据。 展开更多
关键词 微震事件 瓦斯 压裂范围 裂隙扩展
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深部岩巷钻孔卸压支护技术研究与应用
3
作者 杜龙龙 《煤炭与化工》 CAS 2024年第2期25-28,共4页
东庞矿11采区轨道巷位于2号煤层底板,巷道变形严重,经历多次整修,维护成本高。为控制巷道变形,开展了深部岩巷支护技术的研究。现场调研表明,11采区轨道巷变形大,锚杆索等支护体损坏严重。对巷道砂岩进行力学参数测试,其单轴抗压强度为2... 东庞矿11采区轨道巷位于2号煤层底板,巷道变形严重,经历多次整修,维护成本高。为控制巷道变形,开展了深部岩巷支护技术的研究。现场调研表明,11采区轨道巷变形大,锚杆索等支护体损坏严重。对巷道砂岩进行力学参数测试,其单轴抗压强度为23.7 MPa。围岩强度低、2号煤工作面的回采以及支护参数不合理等是造成巷道变形大的主要原因。分析表明,在煤岩体中施工钻孔后,可促进应力集中向深部转移,同时为巷道变形提供一定的缓冲,有利于巷道的稳定。由此,确定采用强力锚杆索+卸压钻孔+二次注浆的联合控制方案。矿压观测表明,采用该方案返修后,11采区轨道大巷剧烈变形时间短,变形值小,可为类似条件下巷道支护提供参考。 展开更多
关键词 深部岩巷 剧烈变形 卸压钻孔 矿压观测 支护参数
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矿粉基防治水注浆材料的实验研究
4
作者 秦大健 《煤炭与化工》 CAS 2024年第2期78-81,共4页
为提高煤矿防治水注浆加固效果,改善注浆材料性能,降低注浆材料成本,同时为工业固体废弃物的高值化综合利用寻找新的途径,本文通过大量的实验室实验,最终确定了以粒化高炉矿渣为主要原材料,以脱硫石膏、水泥熟料及外加剂为辅料,研制了... 为提高煤矿防治水注浆加固效果,改善注浆材料性能,降低注浆材料成本,同时为工业固体废弃物的高值化综合利用寻找新的途径,本文通过大量的实验室实验,最终确定了以粒化高炉矿渣为主要原材料,以脱硫石膏、水泥熟料及外加剂为辅料,研制了一种矿粉基注浆材料,通过与注浆用矿渣水泥进行交叉对比,分析矿粉基注浆材料在可流动性、相对粘度、浆液沉降速度、凝固状态及力学性质等物理性能,为矿粉基注浆材料在防治水工程中应用提供理论依据。 展开更多
关键词 防治水 注浆材料 可流动性 沉降速度 强度
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大埋深工作面微震活动规律研究
5
作者 杨波 《煤炭与化工》 CAS 2024年第2期73-77,共5页
为了避免矿井突水的发生,实现工作面安全回采,本文以冀中能源股份有限公司邢东矿12210工作面为研究对象,通过在工作面建立微震监测系统,利用高精度微震监测技术对12210工作面进行实时、动态、连续监测。结果表明,微震事件主要集中在回... 为了避免矿井突水的发生,实现工作面安全回采,本文以冀中能源股份有限公司邢东矿12210工作面为研究对象,通过在工作面建立微震监测系统,利用高精度微震监测技术对12210工作面进行实时、动态、连续监测。结果表明,微震事件主要集中在回采工作面内及工作面周围的断层附近;顶板微震事件主要集中在0~39.50 m,底板微震事件主要集中在煤层以下31 m范围内;过断层探巷时,微震活动响应明显;断层影响下的回采扰动对底板扰动深度最大值有显著影响;回采速度与微震事件总数、顶板事件数、底板事件数呈极显著正相关,与底板扰动深度最大值呈极显著负相关,相关系数分别为0.568、0.547、0.568、-0.376。 展开更多
关键词 突水 微震监测 断层 回采速度
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工作面不同采宽与微震监测时空分布规律研究
6
作者 高杰涛 《煤炭与化工》 CAS 2024年第3期47-51,共5页
采用KJ1073微震监测系统对新集二矿220102工作面不同采宽变化下顶底板围岩活动和底板破坏发育情况进行监测,分析了微震事件分布范围、发育情况及空间展布特征。结果表明,微震事件主要分布在开采活动范围内,影响范围为距离机巷90~180 m,... 采用KJ1073微震监测系统对新集二矿220102工作面不同采宽变化下顶底板围岩活动和底板破坏发育情况进行监测,分析了微震事件分布范围、发育情况及空间展布特征。结果表明,微震事件主要分布在开采活动范围内,影响范围为距离机巷90~180 m,底板事件破坏深度为煤底18.11~36.64 m,最深36.64 m,位于宽面,采宽比1.59,微震事件日均频次比1.40,底板最大扰动深度比1.38,说明了底板破坏深度受采宽影响,且正相关。研究结果可为工作面采宽优化和底板破坏规律研究提供一定参考。 展开更多
关键词 微震监测 采宽变化 底板破坏
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超高水材料老巷注浆加固技术的研究和应用
7
作者 董小娟 《煤炭与化工》 CAS 2024年第3期34-36,39,共4页
超高水材料是近年来发展起来的一种无机注浆充填材料,具有凝固时间短、早期强度高、流动性好等特点,超高水材料注浆充填可以将老巷内的空间全部充实,防止有害气体集聚及煤层自燃,同时充填体可与围岩共同承受工作面回采时的超前应力。为... 超高水材料是近年来发展起来的一种无机注浆充填材料,具有凝固时间短、早期强度高、流动性好等特点,超高水材料注浆充填可以将老巷内的空间全部充实,防止有害气体集聚及煤层自燃,同时充填体可与围岩共同承受工作面回采时的超前应力。为了保证回采期间过老巷的安全问题,防止有毒有害气体溢出,东庞矿西庞井提出超高水材料老巷注浆加固技术的研究和应用,通过对东庞矿西庞井在回采期间对老巷的注浆加固,确保了工作面在过老巷期间的正常回采,保证了矿井产量,并取得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 超高水材料 老巷 注浆加固
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极近距离煤层组重复采动顶底板破坏特征微震监测研究 被引量：1
8
作者 潘竞俊 周金艳 +1 位作者 邵敬民 卢钢 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第11期63-67,共5页
为研究极近距离煤层组重复采动过程中顶底板岩层破坏特征,以平煤十矿己17-33200工作面(下分层)回采作为工程背景,采用微震监测、理论计算等方法,分析其上三带发育特征、周期性运动、底板破坏深度等规律。研究结果表明:下分层重复采动覆... 为研究极近距离煤层组重复采动过程中顶底板岩层破坏特征,以平煤十矿己17-33200工作面(下分层)回采作为工程背景,采用微震监测、理论计算等方法,分析其上三带发育特征、周期性运动、底板破坏深度等规律。研究结果表明:下分层重复采动覆岩活动呈现出裂隙带向上叠加发育、中及大能量事件减少、来压周期变长、底板破坏深度减小等特点。裂隙带破断向上增大幅度为40%;通过微震事件总频次和近煤层顶板事件频次“双增长”20%~70%判定,己17煤周期来压步距为25.4 m,周期为5~8 d;与单层回采中大能量事件聚集在近煤层不同,下分层回采呈现空间分布散乱,且中、大能量事件占比下降约28.2%~38.4%,说明极近距离上分层回采对于下分层具有卸压降能的作用;己17回采底板破坏带约20 m,比己15减小,但底板事件向工作面两巷外部延展范围约150 m,较单层回采增大50%,需加强工作面两巷附近及外围底板隐伏裂隙防治水工作。 展开更多
关键词 微震监测 极近距离煤层组 重复采动 周期来压 底板破坏深度
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新集二矿底板水害“煤-岩”空间立体微震监测阵列应用研究 被引量：1
9
作者 陈建东 赵立松 +1 位作者 张爱华 卢钢 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第5期133-139,共7页
以新集矿区新集二矿为研究对象,借助矿区底板岩巷这一现场优势条件,通过试验对比分析了煤巷和底板岩巷不同组合方式下监测阵列效果,提出了基于底板岩巷“点面式”、“线线式”和“线面式”的3种空间立体“煤-岩”微震监测阵列,优化了现... 以新集矿区新集二矿为研究对象,借助矿区底板岩巷这一现场优势条件,通过试验对比分析了煤巷和底板岩巷不同组合方式下监测阵列效果,提出了基于底板岩巷“点面式”、“线线式”和“线面式”的3种空间立体“煤-岩”微震监测阵列,优化了现有微震监测阵列布置方式。研究表明:“煤-岩”空间立体微震监测方法从定位精度、监测范围、服务周期和经济成本方面取得了明显进步。 展开更多
关键词 矿井水害 微震监测 煤-岩空间立体 微震监测阵列布置 应力扰动距离
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工业固废在超高水材料中综合利用的实验研究 被引量：2
10
作者 秦大健 《煤炭与化工》 CAS 2023年第1期28-30,68,共4页
针对超高水材料时常出现压缩泌水,影响使用效果等问题,研究了粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、选铁尾矿砂等工业固废的性能,结合超高水材料的特点,开展大量实验,通过在超高水充填材料中掺入适量工业固废,改善超高水材料性能,实现工业固废综合... 针对超高水材料时常出现压缩泌水,影响使用效果等问题,研究了粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、选铁尾矿砂等工业固废的性能,结合超高水材料的特点,开展大量实验,通过在超高水充填材料中掺入适量工业固废,改善超高水材料性能,实现工业固废综合利用的目的。 展开更多
关键词 工业固废 超高水材料 抗压强度 压缩率
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水害风险预警系统在皖北煤电集团的设计研究
11
作者 赵群 郝韶嵩 《煤炭与化工》 CAS 2023年第2期33-37,共5页
为应对皖北煤电集团煤炭开采中日益严峻的水害形势,在充分利用其现有的条件和资源的基础上,设计通过融合水文监测系统、中央泵房自动控制系统、井下钻探监控系统及微震监测系统,并结合物联网、云计算及大数据技术,对地下水及导水通道进... 为应对皖北煤电集团煤炭开采中日益严峻的水害形势,在充分利用其现有的条件和资源的基础上,设计通过融合水文监测系统、中央泵房自动控制系统、井下钻探监控系统及微震监测系统,并结合物联网、云计算及大数据技术,对地下水及导水通道进行综合分析,实现水害风险的预警及防控。 展开更多
关键词 水害防治 预警 物联网 云计算
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工作面过联络巷微震时空能演化机制研究
12
作者 赵立松 《煤炭与化工》 CAS 2023年第8期61-66,共6页
在工作面回采过程中,由于受断层等地质因素的影响或由于运输任务的需要,会出现探巷、设备眼等联络巷斜穿工作面,影响正常开采。本文基于羊东矿8470工作面微震数据研究,对工作面通过联络巷分析表明,通过联络巷具有阶段性特征,随工作面的... 在工作面回采过程中,由于受断层等地质因素的影响或由于运输任务的需要,会出现探巷、设备眼等联络巷斜穿工作面,影响正常开采。本文基于羊东矿8470工作面微震数据研究,对工作面通过联络巷分析表明,通过联络巷具有阶段性特征,随工作面的推进,靠近联络巷附近有1个突变;联络巷与其他巷道交叉处为应力集中区,易发育微震事件属于薄弱区域;在超前影响阶段内事件能量较低,随着工作面的推进,离联络巷位置越近,大能量事件开始增多。在到达联络巷四分之三处,能量分布开始减少;在通过联络巷期间,垂向上主要是近煤层事件,深部发育特征不明显。 展开更多
关键词 微震事件 时空特征 联络巷 应力集中区 能量
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强干扰环境下煤矿井下巷道瞬变电磁探测研究与应用
13
作者 赵永亮 《煤炭与化工》 CAS 2023年第10期77-80,共4页
为了提高井下瞬变电磁水害探测准确性,降低探测过程中井下巷道存在的金属物及带电体对探测结果的影响。通过物理模拟、数值模拟等技术手段,对瞬变电磁测量的采集观测系统进行优化设计,对探测的电磁数据质量进行评估,结合瞬变电磁数据正... 为了提高井下瞬变电磁水害探测准确性,降低探测过程中井下巷道存在的金属物及带电体对探测结果的影响。通过物理模拟、数值模拟等技术手段,对瞬变电磁测量的采集观测系统进行优化设计,对探测的电磁数据质量进行评估,结合瞬变电磁数据正反演算法软件的处理与校正,从而达到提高煤矿含水异常体的解释精度,及时预报掘进前方或侧帮的隐伏导含水构造,为煤矿能安全掘进提供有力技术保障。 展开更多
关键词 瞬变电磁探测 水害探测 隐伏构造 含水异常体 强干扰环境
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不规则工作面微震时空演化规律研究
14
作者 周金艳 《煤炭与化工》 CAS 2023年第8期57-60,66,共5页
煤矿回采过程中,由于工作面巷道布置、地质条件等因素的影响,不规则工作面出现的情况逐渐增多。不规则工作面回采过程中应力场变化不同于规则工作面,其微震时空演化规律也不同。本文结合梧桐庄矿182300工作面微震监测数据,分析不规则工... 煤矿回采过程中,由于工作面巷道布置、地质条件等因素的影响,不规则工作面出现的情况逐渐增多。不规则工作面回采过程中应力场变化不同于规则工作面,其微震时空演化规律也不同。本文结合梧桐庄矿182300工作面微震监测数据,分析不规则工作面频次、能量等随时间推进其发育特征,以及空间分布演化规律。研究结果表明,随着工作面倾向长度变化,微震事件频次会呈现正相关变化。工作面倾向长度一直在增大,微震事件数量持续处于高位;随着回采推进,工作面倾向长度变化幅度变小,微震事件频次有所降低。微震事件发育受回采扰动明显,停采后微震事件频次明显降低。回采期间小能量事件频次最多,占比最大,为58.87%,大能量事件个数最少,说明回采期间岩体破裂尺度微小,未向深部、大尺度扩展延伸。 展开更多
关键词 不规则工作面 微震 时序特征 空间特征
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利用铝土尾矿泥制备充填材料实验研究
15
作者 董小娟 《煤炭与化工》 CAS 2023年第9期127-129,共3页
本文通过对铝土尾矿泥、煤矸石、粉煤灰、水泥等原材料的化学分析和膏体结石体的抗折、抗压强度实验,分别对掺加了铝土尾矿泥和粉煤灰的膏体充填材料进行了实验对比。结果表明,随着铝土尾矿泥掺加量的改变,充填体的抗折强度、抗压强度... 本文通过对铝土尾矿泥、煤矸石、粉煤灰、水泥等原材料的化学分析和膏体结石体的抗折、抗压强度实验,分别对掺加了铝土尾矿泥和粉煤灰的膏体充填材料进行了实验对比。结果表明,随着铝土尾矿泥掺加量的改变,充填体的抗折强度、抗压强度均呈现出一定规律。掺加铝土尾矿泥的膏体结石体抗折抗压强度明显高于掺加粉煤灰的膏体结石体,为利用工业固废解决充填问题提供了理论依据。 展开更多
关键词 铝土矿尾泥 充填材料 抗折强度 抗压强度
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工业固废基防治水注浆材料的制备方法及研究
16
作者 董小娟 《煤炭与化工》 CAS 2023年第11期94-96,110,共4页
为解决水泥作为传统防治水材料出现的稳定性、抗渗性差,凝结时间长,早期强度低,材料耗量大,粒化高炉矿渣矿粉、煤矸石等工业固废的处理问题。本文通过大量实验研究,找到一种工业固废基防治水注浆材料,该种材料不仅满足煤矿对防治水材料... 为解决水泥作为传统防治水材料出现的稳定性、抗渗性差,凝结时间长,早期强度低,材料耗量大,粒化高炉矿渣矿粉、煤矸石等工业固废的处理问题。本文通过大量实验研究,找到一种工业固废基防治水注浆材料,该种材料不仅满足煤矿对防治水材料抗渗性、强度、韧性、凝结时间的要求,且用工业固废代替水泥,降低了成本,具有较高的经济效益和环保效益。 展开更多
关键词 防治水 注浆材料 工业固废 抗压强度
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综放沿空巷道覆岩结构及微震特征分析与研究
17
作者 王国举 《煤炭与化工》 CAS 2023年第4期64-66,71,共4页
以东庞矿北井9205工作面为研究背景,基于采空区侧基本顶断裂力学模型及极限平衡理论的方法确定保护煤柱的宽度,得到沿空巷道覆岩结构特征,采用高精度微震监测系统进行了监测。现场微震监测表明,沿空巷道在采动过程中,微震事件密集分布,... 以东庞矿北井9205工作面为研究背景,基于采空区侧基本顶断裂力学模型及极限平衡理论的方法确定保护煤柱的宽度,得到沿空巷道覆岩结构特征,采用高精度微震监测系统进行了监测。现场微震监测表明,沿空巷道在采动过程中,微震事件密集分布,理论分析和现场监测具有较好的一致性,研究成果可为东庞矿北井其它沿空巷道的顶板管理、强矿压显现预测与控制等提供理论支持。 展开更多
关键词 覆岩结构 微震特征 煤柱宽度
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超千米采深煤层底板应力分布物理模拟研究
18
作者 卢钢 《煤炭与化工》 CAS 2023年第3期67-70,75,共5页
深部岩体构造应力显著,超千米采深煤层在开采时矿压显现剧烈,底鼓及底板破坏严重,底板应力影响深远,存在扰动承压水导升带,从而导通含水层造成突水的危险。本文根据华北型煤田邢东矿超千米采深工作面实际开采情况,建立室内物理模拟模型... 深部岩体构造应力显著,超千米采深煤层在开采时矿压显现剧烈,底鼓及底板破坏严重,底板应力影响深远,存在扰动承压水导升带,从而导通含水层造成突水的危险。本文根据华北型煤田邢东矿超千米采深工作面实际开采情况,建立室内物理模拟模型,在煤层底板布置应力盒,研究大采深工作面推进过程中底板应力分布特征。试验结果表明,底板近煤层水平向,超前支承压力影响范围为100 m;采动对底板的应力影响范围到达伏青灰岩含水层附近,应力影响深度为底板以下90 m。反映底板破坏带之下还存在一定区域,随回采产生了应力扰动。研究成果对于大采深煤层的安全回采具有理论指导意义。 展开更多
关键词 超千米采深 应力分布 物理模拟
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煤矿老空工作面和相邻工作面物探资料对比分析研究
19
作者 郭绍华 张东 《煤炭与化工》 CAS 2023年第11期80-85,共6页
矿方已知详细资料的老空区,危害程度和不可探查度一般较小,但不可避免的会对其邻近未开采工作面的地质和水文地质条件产生影响。综合物探方法是指采用包括瞬变电磁、幅频电透视、电法测深、无线电波坑道透视等技术相结合的施工及解释方... 矿方已知详细资料的老空区,危害程度和不可探查度一般较小,但不可避免的会对其邻近未开采工作面的地质和水文地质条件产生影响。综合物探方法是指采用包括瞬变电磁、幅频电透视、电法测深、无线电波坑道透视等技术相结合的施工及解释方法。本文通过对比分析西庞矿9302工作面和9118工作面回采前物探成果对比,确定其对物探施工和矿井安全生产具有的现实意义。 展开更多
关键词 老空区 综合物探 解释方法
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巷旁充填留巷顶板结构分析与围岩控制技术
20
作者 贾靖 卢志敏 +1 位作者 任伟 杨洪增 《煤炭工程》 北大核心 2024年第1期41-48,共8页
为研究沿空留巷顶板结构特征及其支护技术,基于弹性力学薄板理论,建立了沿空留巷顶板悬板结构模型,推演了两种边界条件下悬板主应力表达式,构建了应力比例系数作为薄板破坏判据,研发了沿空留巷巷内顶板斜拉锚索加强支护、巷旁超高水材... 为研究沿空留巷顶板结构特征及其支护技术,基于弹性力学薄板理论,建立了沿空留巷顶板悬板结构模型,推演了两种边界条件下悬板主应力表达式,构建了应力比例系数作为薄板破坏判据,研发了沿空留巷巷内顶板斜拉锚索加强支护、巷旁超高水材料复合支护技术。研究结果表明:锚网索支护沿空留巷过程中实施超前预裂切顶,顶板可形成悬板结构,该结构随上覆顶板运动可形成一对边简支一对边自由和一对边固支简支一对边自由两种悬板形式;在矿山压力作用下两种悬板破坏部位不同,可以此作为布置顶板斜拉锚索的依据;顶板斜拉锚索对悬板起悬吊和水平挤压作用。现场试验结果证明了理论分析的可靠性。 展开更多
关键词 巷旁充填 沿空留巷 超高水材料 悬板结构 预裂切顶
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