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孟加拉国Barapukuria矿厚煤层分层协调减灾开采模式

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煤炭学报 2022年第6期47卷 2352-2359页

作者：余学义穆驰王皓窦林名文虎西安科技大学能源学院陕西西安710054 中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710054 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

针对孟加拉国Barapukuria矿井开采中的顶板水害、冲击地压、煤层自然发火等危害矿井安全的灾害问题,在分析矿井“三厚二硬一强”地质特征及UDT强含水砂层水害、厚硬顶板断裂强冲击灾害和厚煤层多分层开采采空区遗煤的易自然发火灾害的... 详细信息

针对孟加拉国Barapukuria矿井开采中的顶板水害、冲击地压、煤层自然发火等危害矿井安全的灾害问题,在分析矿井“三厚二硬一强”地质特征及UDT强含水砂层水害、厚硬顶板断裂强冲击灾害和厚煤层多分层开采采空区遗煤的易自然发火灾害的致灾条件,LDT隔水层隔水性能和覆岩结构关键层稳定性的控灾条件的基础上,提出了厚煤层分层协调减灾开采理论。应用协调减灾开采理论、原理,构建了孟巴矿厚煤层分层协调减灾开采模式和顶板水害上保下疏,冲击地压动静转移和自燃火灾时空适配的多灾源防控技术体系,实现了孟巴矿厚煤层多分层安全开采。通过在孟巴矿的应用与实践表明,厚煤层分层限厚开采能够充分利用覆岩结构控灾机制,避免厚硬顶板整体断裂冲击灾害发生;厚煤层分层协调错距布置方法开采,能够分散转移厚煤层边界高应力、避免覆岩拉伸区叠加破坏,有效保护隔水层的完整与隔水性;厚煤层分层整体错距协调开采方式,能够有效释放上分层采空区煤柱应力,实现覆岩整体快速沉降,密实覆岩垮裂带空隙,降低采空区自然发火危险性。在多灾害叠加的矿井开采条件下,应用协调减灾开采方法能够从源头控制开采致灾强度,与常规灾害防治方法相结合,能够起到更明显的灾害防治效果。

关键词：协调减灾开采理论厚煤层分层开采上保下疏开采模式导水裂隙带孟加拉国Barapukuria矿

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导水裂缝带的广义损伤因子研究

中国矿业大学学报 2010年第5期39卷 705-708页

作者：赵兵朝余学义西安科技大学能源学院陕西西安710054

用导水裂缝带广义损伤因子确定了导水裂缝带的最大高度.采用概率积分法研究了导水裂缝带的移动变形对其断裂损伤的影响.结果表明:导水裂缝带广义损伤因子的大小与其断裂损伤程度成正比,当导水裂缝带广义损伤因子小于某一特定值时,此处... 详细信息

用导水裂缝带广义损伤因子确定了导水裂缝带的最大高度.采用概率积分法研究了导水裂缝带的移动变形对其断裂损伤的影响.结果表明:导水裂缝带广义损伤因子的大小与其断裂损伤程度成正比,当导水裂缝带广义损伤因子小于某一特定值时,此处覆岩的断裂损伤不具有导水性,并以榆树湾煤矿20102上工作面开采为例,计算出其导水裂缝带广义损伤因子D0为1.67×10-3,裂缝带的最大高度为89m,与现场实测90m基本吻合,验证了该方法的可靠性.

关键词：概率积分导水裂缝带损伤因子保水开采

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浅埋煤层长壁开采顶板岩层的后屈曲性态

煤炭学报 2007年第4期32卷 337-340页

作者：杨治林余学义西安科技大学基础课部陕西西安710054 西安科技大学能源学院陕西西安710054

根据浅埋煤层顶板岩层的赋存特点和长壁开采时关键层的变形破断特征,应用初始后屈曲理论探讨了开采过程中顶板关键层的后屈曲性态,得出了老顶初次来压时顶板的临界载荷和破断步距,确定了顶板破断后的极限下沉量和回转角,并以神东矿区大... 详细信息

根据浅埋煤层顶板岩层的赋存特点和长壁开采时关键层的变形破断特征,应用初始后屈曲理论探讨了开采过程中顶板关键层的后屈曲性态,得出了老顶初次来压时顶板的临界载荷和破断步距,确定了顶板破断后的极限下沉量和回转角,并以神东矿区大柳塔1203工作面为例给出了工程实例.研究发现,顶板上覆厚松散沙层对关键层的后屈曲性态有影响;顶板从破断至极限下沉其平衡路径不稳定.应用初始后屈曲理论可揭示浅埋煤层长壁开采顶板岩层的分叉点平衡构形及后屈曲平衡路径的稳定性,是确定非完善结构位移场的一种有效方法.

关键词：浅埋煤层顶板关键层后屈曲破断步距极限下沉量

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孟巴矿厚松散含水层下协调保水开采模式

煤炭学报 2019年第3期44卷 739-746页

作者：余学义毛旭魏郭文彬西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学教育部西部矿井开采与灾害防治重点实验室陕西西安710054 呼伦贝尔学院矿业学院内蒙古呼伦贝尔021008

孟巴矿的地质采矿条件具有近地表松散富含水层厚、煤层顶板厚、煤层厚的"三厚"特征,开采煤层覆岩中含有多个含水层组,矿井水害是威胁矿井安全生产的主要因素。在覆岩多水体条件下,为了有效防止近地表厚松散UDT含水层进入井下,导致淹井... 详细信息

孟巴矿的地质采矿条件具有近地表松散富含水层厚、煤层顶板厚、煤层厚的"三厚"特征,开采煤层覆岩中含有多个含水层组,矿井水害是威胁矿井安全生产的主要因素。在覆岩多水体条件下,为了有效防止近地表厚松散UDT含水层进入井下,导致淹井灾害发生,提出上保下疏的开采水害防治模式。一分层安全开采的关键技术是控制复合关键层的结构稳定,应用初始后屈曲理论解析其稳定性,得出结构关键层的极限破坏长度,通过线性回归给出分层开采覆岩导水裂缝带发育高度预计计算公式,分析确定了一分层开采工作面宽度不超过150 m,限高开采3 m;依据对UDT含水层防护的安全煤岩柱高度确定二分层开采高度,二分层开采后覆岩结构关键层发生破坏,既能够有效疏放LDT隔水层以下含水层水,又能够保证LDT隔水层的完整性,达到UDT水体不发生下泄的目的,保障了矿井安全开采;根据工作面协调减损开采原理,确定开采分层合理错距约为82 m,下分层的巷道布置在上分层开采采空区下的厚煤层分层错距协调限高开采布置模式,实现有效降低了覆岩应力的叠加效应,减轻LDT隔水层的变形破坏程度。开采结果表明:厚煤层分层协调布置开采方法,有效减轻了UDT含水层下LDT隔水层应力叠加损伤程度,保护了隔水层的完整性;一分层限高综采,二分层限高综放开采分次疏放了煤层顶板至LDT底板2个含水层组,解决了矿井排水能力较小条件下的水害防治问题;分层工作面错距协调布置开采方法,有效降低了开采边界导水裂缝带发育高度,减小了LDT变形破坏程度,同时释放了一分层区段煤柱应力,实现了覆岩整体下沉,不但有效地降低了覆岩破坏高度,而且减小了冲击矿压冲击强度,开采期间UDT水位变化幅度稳定保持在一定范围内,实现了多水体条件下上保下疏的厚煤层分层安全开采模式。

关键词：厚松散含水层限高协调开采上保下疏开采模式保水采煤(保水开采) 导水裂缝带

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开元数字教学平台MOOC中心的设计与实现

开元数字教学平台MOOC中心的设计与实现

作者：余学义云南大学

学位级别：硕士

MOOC是近年来国外最为风行的网络教学,它的兴起,对传统的教学模式造成了极大影响。而学习鉴戒MOOC教学的优点,结合传统课堂教学之长处,建设新型高校混合型教育模式,利用网络教学平台进行教学已经成为高等教育的一项重要教学实践。本文... 详细信息

MOOC是近年来国外最为风行的网络教学,它的兴起,对传统的教学模式造成了极大影响。而学习鉴戒MOOC教学的优点,结合传统课堂教学之长处,建设新型高校混合型教育模式,利用网络教学平台进行教学已经成为高等教育的一项重要教学实践。本文借鉴了国内外相关研究,对当下所存在的混合教学模式的具体应用现状进行了分析研究,明确了混合教学模式在教学过程中所存在的问题,然后引入MOOC,设计了一个新型网络教学平台。最后,基于Infobank开发了一个用于辅助现实课堂授课的现代数字教学平台——开元数字教学平台,并对平台进行了运行试验,论证了该教学系统设计的实用性。本文首先对系统研发的背景、选题意义以及相关理论等几方面进行了介绍,然后针对研发做了详细调研,明确了研发工作的具体目标以及需处理的问题。最后,本文结合系统功能需求和性能需求进行了结构设计,并着重阐述了对研发工作中需处理的两个问题——大量访问高并发下系统性能问题以及教学资源存储问题的研究以及相关处理。由于在系统研发中,本人主要负责MOOC中心的设计实现,因此本文着重对MOOC中心各个功能模块的结构和数据库进行了详细设计,并给出了几个MOOC中心主要功能模块的具体流程、设计以及完成实现。本文主要介绍了平台中MOOC中心的具体实现流程,并对其各功能模块的实现做了验证,确保了用户的需求,完成了期望目标。通过试运时期的调查发现,使用者对平台的满意度较高,对课堂授课起到了良好的辅导作用。

关键词：网络教学混合教学模式 MOOC 传统课堂教学

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大采高双巷布置工作面巷间煤柱合理宽度研究

岩石力学与工程学报 2015年第S1期34卷 3328-3336页

作者：余学义王琦赵兵朝薄其山王洪涛西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 陕西长武亭南煤业有限公司陕西咸阳713602

巷间煤柱合理宽度的确定是确保大采高双巷布置工作面安全回采的关键。以亭南矿二盘区204大采高工作面双巷掘进运输顺槽和瓦斯抽放巷之间的煤柱为工程背景,首先通过现场应力监测的方法对巷间煤柱受双巷掘进及2次采动过程中的破坏规律进... 详细信息

巷间煤柱合理宽度的确定是确保大采高双巷布置工作面安全回采的关键。以亭南矿二盘区204大采高工作面双巷掘进运输顺槽和瓦斯抽放巷之间的煤柱为工程背景,首先通过现场应力监测的方法对巷间煤柱受双巷掘进及2次采动过程中的破坏规律进行了系统的研究,得出一次采动影响后靠近采空区侧煤柱的破坏区域宽度约为3 m;上位岩层低应力区域宽度约为18 m;一次采动后煤柱应力分布曲线呈不对称形态;二次采动影响后煤柱应力分布曲线呈不对称"马鞍状",巷间煤柱边缘累计破碎宽度略大于9 m;同时对2次采动影响后煤柱的破坏区域进行了划分,初步确定巷间煤柱优化范围在5.2~13.0 m之间。其次采用数值模拟的方法分别研究了2次采动影响下宽度为4,6,8,10,12 m的5种不同尺寸巷间煤柱的应力演化规律、弹塑性区域变化规律和巷道变形规律,同时综合考虑安全生产、资源回收率等因素,最终确定大采高双巷布置工作面巷间煤柱的合理尺寸为10 m。最后通过工程实践验证了巷间煤柱留设的合理性。该研究结果可以为类似开采条件下巷间煤柱的留设提供参考。

关键词：采矿工程大采高双巷布置巷间煤柱应力监测采动影响

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开采损害学.第2版

2010年

作者：余学义张恩强

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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西部生态脆弱区地表开采损害特征

中南大学学报（自然科学版） 2017年第11期48卷 2991-2998页

作者：赵兵朝同超刘樟荣刘浪余学义西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治实验室陕西西安710054

为进一步揭示西部生态脆弱区地表开采损害特征形成的机理,在分析影响生态脆弱区地表开采损害特征主要因素(开采深度、开采高度、基岩厚度、载荷层厚度以及坡体自身稳定性)的基础上,研究生态脆弱区厚松散层薄基岩、黄土沟壑及山区丘陵下... 详细信息

为进一步揭示西部生态脆弱区地表开采损害特征形成的机理,在分析影响生态脆弱区地表开采损害特征主要因素(开采深度、开采高度、基岩厚度、载荷层厚度以及坡体自身稳定性)的基础上,研究生态脆弱区厚松散层薄基岩、黄土沟壑及山区丘陵下煤层开采的地表损害特征,并以基采比(基岩厚度与开采高度之比,JC)和基载比(基岩厚度与载荷层厚度之比,JZ)为关键参数,揭示生态脆弱区煤层开采损害特征形成的机理。研究结果表明:以基采比和基载比为基础,结合坡体稳定性引起的附加量,能够有效地分析西部生态脆弱区的开采损害特征,为进一步揭示该区域煤层开采地表损害特征的形成机理提供了依据。

关键词：生态脆弱区开采损害基采比基载比坡体稳定性

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高构造应力区大采高覆岩灾变规律实验研究

采矿与安全工程学报 2016年第6期33卷 1058-1064页

作者：郭文彬余学义赵兵朝雷武林西安科技大学能源学院陕西西安710054 呼伦贝尔学院矿业学院内蒙古呼伦贝尔021008 西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治实验室陕西西安710054 陇东学院能源工程学院甘肃庆阳745000

在褶皱区开采覆岩受高构造应力的条件下,开采煤层上覆坚硬岩层断裂与开采范围属于非线性问题。为研究该条件下覆岩灾变规律,应用材料力学的弯曲梁理论,对相邻坚硬岩层建立简化的力学模型,推导出其势函数的表达式,运用尖点突变模型得到... 详细信息

在褶皱区开采覆岩受高构造应力的条件下,开采煤层上覆坚硬岩层断裂与开采范围属于非线性问题。为研究该条件下覆岩灾变规律,应用材料力学的弯曲梁理论,对相邻坚硬岩层建立简化的力学模型,推导出其势函数的表达式,运用尖点突变模型得到其发生破断的充分必要条件。通过实测的地应力,求得该矿坚硬岩层的极限断裂距为280 m;在实验室条件下采用围压加载模拟支架进行物理相似模拟实验后发现,在留设10 m煤柱条件下,坚硬岩层极限破断距为340 m。运用FLAC^(3D)数值模拟,得出在同样地质条件下,当留设0,10 m煤柱时,复合关键层的极限破断距分别为280,345 m。研究结果表明高构造应力条件下,复合关键层的断裂是矿井冲击矿压灾害的源头,断裂距越大其聚集的能量越大,因此在矿区开采中应尽量使用窄煤柱或无煤柱开采,减少坚硬岩层的断裂能量的释放。

关键词：高构造应力尖点突变覆岩灾变大采高