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深井综放面沿空顺槽超前液压支架选型研究

岩石力学与工程学报 2012年第11期31卷 2232-2239页

作者：刘金海姜福兴孙广京卢诗祥张德飞北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 山东新巨龙能源有限责任公司山东菏泽274918

支架选型是应用顺槽超前液压支架支护技术的关键。以新巨龙矿井1302工作面沿空顺槽超前液压支架选型为工程背景,分析沿空面侧向岩层结构与首采面的差异及综放面沿空顺槽支架–围岩关系。基于力矩平衡关系,建立确定沿空顺槽超前支护强度... 详细信息

支架选型是应用顺槽超前液压支架支护技术的关键。以新巨龙矿井1302工作面沿空顺槽超前液压支架选型为工程背景,分析沿空面侧向岩层结构与首采面的差异及综放面沿空顺槽支架–围岩关系。基于力矩平衡关系,建立确定沿空顺槽超前支护强度的力学模型,提出以岩层回转角为控制对象的观点;采用基本顶位态方程对沿空顺槽围岩变形进行预计,运用弹性力学理论计算煤柱及沿空顺槽实体帮的承载力,并以不发生"挤架"为原则,推导出基本顶的临界回转角为2.7°,沿空顺槽超前支护的临界强度为0.50 MPa,从而选择型号为ZTC30000/25/50的液压支架。最后,应用沿空顺槽表面位移观测结果,验证所选支架的合理性。研究结果对沿空顺槽超前支护强度的确定及支架选型具有参考意义。

关键词：采矿工程综放面沿空顺槽超前液压支架选型变形预计

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深部开采沿空巷道冲击危险性的工程判据

煤炭学报 2015年第8期40卷 1729-1736页

作者：姜福兴王建超孙广京朱斯陶北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 山东新巨龙能源有限责任公司山东菏泽274918

为研究深部开采沿空巷道冲击地压的发生条件,以沿空巷道应力场分布为切入点,建立了相应的工程力学模型,分析得到沿空巷道围岩高应力区附近的高应力差区是发生冲击地压的主要区域。以高应力差区的煤体为研究对象,分析得到了沿空巷道冲击... 详细信息

为研究深部开采沿空巷道冲击地压的发生条件,以沿空巷道应力场分布为切入点,建立了相应的工程力学模型,分析得到沿空巷道围岩高应力区附近的高应力差区是发生冲击地压的主要区域。以高应力差区的煤体为研究对象,分析得到了沿空巷道冲击地压发生的应力条件、应力梯度条件及煤体的冲击倾向性条件,并推导了冲击危险性的工程判据。结果表明:决定冲击地压危险性的关键因素是高应力差区域的应力峰值、应力差值、应力梯度和煤岩体强度以及冲击倾向性;通过调整沿空巷道实体煤巷帮与高应力峰值位置的间距,合理布置沿空巷道位置,可以有效控制沿空巷道的冲击地压灾害。

关键词：深部开采沿空巷道冲击地压工程判据

厚冲积层下大采高综放工作面顶板控制机理与实践

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煤炭学报 2013年第2期38卷 199-203页

作者：马立强张东升孙广京崔泰贺周焘中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点试验室江苏徐州221116 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 山东新巨龙能源有限责任公司山东菏泽274918

龙固煤矿主采煤层上覆基岩厚度平均不足200 m,但基岩上方赋存着厚度平均超过700 m的厚冲积层,针对厚冲积层条件下工作面矿山压力与顶板的控制难题,分析了大采高长壁综放工作面上覆厚冲积层在采动卸荷条件下的承载特性,以及基岩发生台阶... 详细信息

龙固煤矿主采煤层上覆基岩厚度平均不足200 m,但基岩上方赋存着厚度平均超过700 m的厚冲积层,针对厚冲积层条件下工作面矿山压力与顶板的控制难题,分析了大采高长壁综放工作面上覆厚冲积层在采动卸荷条件下的承载特性,以及基岩发生台阶下沉的可能性及其对应临界厚度。研究结果表明,厚冲积层在其底部煤层大范围开挖后,自承载能力不强,其自重将以载荷形式作用在下伏基岩上,但当基岩厚度大于120 m时,断裂带岩层可以形成稳定的力学承载结构,确定工作面顶板具有可控性。在此基础上,研发了工作阻力为国内最大的ZF15000/23/43综放支架,对厚冲积层下大采高综放面围岩进行了有效控制。

关键词：厚冲积层大采高综放工作面顶板控制液压支架

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深井矸石充填综采工作面覆岩活动规律研究

采矿与安全工程学报 2020年第3期37卷 562-570页

作者：孙广京王平冯涛余伟健刘金海湖南科技大学资源环境与安全工程学院南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 山东能源新汶矿业集团有限责任公司山东泰安271200 华北科技学院安全工程学院河北三河065201

以山东新巨龙煤矿1302N-1矸石充填综采工作面为工程背景,结合现场监测和数值模拟分析等手段对深井矸石充填综采工作面覆岩活动规律进行深入研究。结果表明:相比全部垮落法,深井矸石充填综采工作面采空区矸石能够有效支撑顶板,矸石支撑... 详细信息

以山东新巨龙煤矿1302N-1矸石充填综采工作面为工程背景,结合现场监测和数值模拟分析等手段对深井矸石充填综采工作面覆岩活动规律进行深入研究。结果表明:相比全部垮落法,深井矸石充填综采工作面采空区矸石能够有效支撑顶板,矸石支撑强度可达2.1MPa。工作面覆岩压力较小,最大为27.61MPa。矸石充填后,前方煤体和上覆岩层所受的采动影响减小,最大支承压力为3.42MPa,地表下沉系数为0.06。1302N-1综采工作面矸石充填高度为2.8m,上覆岩层断裂与来压特征不明显,仅监测到6次微震事件,能量都小于1000 J,且多来自高位岩层。数值模拟表明:充填高度越高,覆岩塑性区范围越小,裂隙发育程度越低,覆岩下沉变形量越小。

关键词：深井开采矸石充填覆岩运动综采工作面

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深井煤层复合顶板控制技术

中国矿业 2003年第10期12卷 54-56页

作者：王元龙孙广京新汶矿业(集团)有限责任公司孙村煤矿新泰271219

通过对近距离二层煤复合顶板上行开采可行性分析论证及试验 ,彻底改变了二层煤巷道状况和工作面顶板面貌 ,为复合顶板煤层的开采探索一条行之有效途径。

关键词：深井煤层顶板控制复合顶板上行开采

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综放工作面采空区自燃区域判定及防治技术

中国煤炭 2013年第9期39卷 87-89,106页

作者：吴昊孙广京山东能源新汶矿业集团有限责任公司山东省新泰市271219

根据新巨龙能源有限责任公司特厚煤层综放开采工作面自燃特点,确定采用"防控结合、重在预防"的防火指导原则,建立以预测预报技术、综合防控技术、特殊区域防火技术、应急技术相结合的煤层自燃综合防治技术体系,保障了工作面的安全生产。

关键词：特厚煤层自燃预测预报综合防控特殊区域应急技术

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采用上行开采改善煤层复合顶板的控制

煤炭科学技术 2004年第5期32卷 15-18页

作者：孙广京王元龙新汶矿业(集团)有限责任公司孙村煤矿山东新泰271219

通过对近距离 2煤层复合顶板上行开采可行性分析论证及试验 ,彻底改变了 2煤层巷道状况和工作面顶板面貌 ,为复合顶板煤层的开采探索一条行之有效途径。

关键词：上行开采改善复合顶板控制

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强排煤粉防治冲击地压的机制与应用

岩石力学与工程学报 2014年第4期33卷 747-754页

作者：刘金海姜福兴孙广京张治高谭文峰华北科技学院安全工程学院北京101601 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 山东新巨龙能源有限责任公司山东菏泽274918

确定合理的技术参数是应用强排煤粉防治冲击地压的关键。采用室内实验、数值模拟等方法研究强排煤粉防治冲击地压的机制,建立钻孔间距、钻孔直径等强排煤粉技术参数的确定方法,提出冲击地压分区治理思路,并得到以下结论:(1)强排煤粉的... 详细信息

确定合理的技术参数是应用强排煤粉防治冲击地压的关键。采用室内实验、数值模拟等方法研究强排煤粉防治冲击地压的机制,建立钻孔间距、钻孔直径等强排煤粉技术参数的确定方法,提出冲击地压分区治理思路,并得到以下结论:(1)强排煤粉的主要作用是"降模增变"和"耗能增阻";(2)防冲钻孔间距是钻孔直径、煤层厚度、增溢系数和安全增变量的函数,并与增溢系数、钻孔直径呈正相关,与煤层厚度、安全增变量呈负相关;(3)冲击地压治理分为预卸压和解危2个阶段,强排煤粉应用于预卸压阶段时的主要作用是"降模增变",应用于解危阶段时的主要作用是"耗能增阻"。将研究成果应用于新巨龙矿井1302工作面冲击地压防治,取得良好效果,避免冲击地压事故的发生。研究结果对深井冲击地压防治具有参考意义。

关键词：采矿工程冲击地压强排煤粉降模增变耗能增阻钻孔参数

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深井大断面煤巷围岩控制技术

煤炭科学技术 2012年第9期40卷 24-27,120页

作者：李志深孙广京刘金海山东新巨龙能源有限责任公司山东菏泽274918 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

分析深井大断面煤巷变形特征及难控制的原因,通过模拟不同支护状态下巷道围岩变形情况,探讨了锚杆、锚索作用机理,提出及时抗、滞后让、控顶(底)固帮、高强度支护的控制原理。认为稳定的承载结构及早形成,并与支护体一同承载,从而加强... 详细信息

分析深井大断面煤巷变形特征及难控制的原因,通过模拟不同支护状态下巷道围岩变形情况,探讨了锚杆、锚索作用机理,提出及时抗、滞后让、控顶(底)固帮、高强度支护的控制原理。认为稳定的承载结构及早形成,并与支护体一同承载,从而加强巷道稳定性,利用锚杆自身的延伸量和锚索尾部安装的多级让压结构,确保支护体适应深井大断面煤巷围岩变形大的特点。工程实践表明,巷道掘进期间两帮移近量为140 mm,顶底板移近量为121 mm,巷道稳定性较好。

关键词：深井大断面煤巷围岩控制支护工艺