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沙吉海矿高强度开采软弱覆岩“两带”高度三维模拟研究

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采矿与岩层控制工程学报 2021年第2期3卷 19-26页

作者：张刚艳于秋鸽赵高博煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工开采研究院有限公司北京100013 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454003

为研究沙吉海煤矿高强度开采软弱覆岩"两带"高度,以该矿某高强度开采软弱覆岩工作面为原型建立了三维离散元数值模型,该模型考虑了最大、最小水平主应力及其与工作面推进方向夹角,并基于现场钻孔实测数据对数值模型及岩性参数的合理性... 详细信息

为研究沙吉海煤矿高强度开采软弱覆岩"两带"高度,以该矿某高强度开采软弱覆岩工作面为原型建立了三维离散元数值模型,该模型考虑了最大、最小水平主应力及其与工作面推进方向夹角,并基于现场钻孔实测数据对数值模型及岩性参数的合理性进行了校核,分析了不同采厚、工作面倾向长度、走向长度与推进速度对沙吉海矿高强度开采软弱覆岩"两带"最大高度的影响。研究结果表明:该矿高强度开采软弱覆岩"两带"最大高度随采厚的增加而增加,但与工作面的倾向长度、推进速度没有明显关系;高强度开采软弱覆岩工作面达到"两带"最大高度时所需的工作面推进距离与采厚成正相关关系,与倾向长度、推进速度成负相关关系。

关键词：高强度开采软弱覆岩 “两带”高度数值模拟 3DEC

选煤厂下伏多层倾斜煤层采空区稳定性评价与治理技术研究

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金属矿山 2015年第4期44卷 66-70页

作者：张刚艳天地科技股份有限公司北京100013

介绍了目前煤炭采空区地基稳定性评估与治理技术的研究现状。研究分析了承德兴隆矿业有限责任公司选煤厂的建(构)筑物和采空区概况,需评估采空区的存在对建构筑物的建设和使用的危险性,通过计算分析建筑物荷载影响深度与裂缝带发育高度... 详细信息

介绍了目前煤炭采空区地基稳定性评估与治理技术的研究现状。研究分析了承德兴隆矿业有限责任公司选煤厂的建(构)筑物和采空区概况,需评估采空区的存在对建构筑物的建设和使用的危险性,通过计算分析建筑物荷载影响深度与裂缝带发育高度之间关系,确定了需要治理的煤层采空区,并进行了采空区的治理设计,最后通过钻探等检测手段说明实际注浆效果较好,说明采空区评估与设计方案较好地指导了本次采空区注浆治理工程施工。

关键词：多层倾斜煤层采空区地基稳定性评估采空区治理设计

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高掺量粉煤灰水泥注浆材料电学性能研究

煤矿开采 2014年第4期19卷 92-94页

作者：张刚艳天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

采用无电极电阻率测定仪测定了多组分高掺量粉煤灰水泥注浆材料的电阻率,建立了高掺量粉煤灰水泥注浆材料的典型电阻率曲线,并对其早期结构形成的不同阶段进行了电学描述,为分析其早期性能的发展提供了新的方法。

关键词：粉煤灰水泥注浆材料电阻率

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磁法和瞬变电磁法探测煤矿充水火烧区

煤矿开采 2015年第4期20卷 23-24,110页

作者：张刚艳天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

为了探测山西某矿火烧区的边界,同时查明其富水状况,通过采用磁法圈定火烧区边界;采用瞬变电磁法进行火烧区充水性探测,并经钻探验证,说明采用综合探测充水火烧区是行之有效的。

关键词：磁法瞬变电磁法探测火烧区

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煤层开采裂缝的观测与分析

岩土力学 2003年第S2期24卷 414-417页

作者：张刚艳张华兴岳国柱天地科技股份有限公司开采所事业部北京100013 大港油田路桥工程公司天津300280

利用彩色电视系统对多个矿区由于地下煤层开采造成的岩体破坏进行了实际观测,了解了覆岩破坏裂缝的分布特征和状态,通过对裂缝分布特征以及裂缝状态的分析,总结出了由于煤矿开采而导致的裂缝分布规律,提高了对破坏裂缝及离层裂缝的认识... 详细信息

利用彩色电视系统对多个矿区由于地下煤层开采造成的岩体破坏进行了实际观测,了解了覆岩破坏裂缝的分布特征和状态,通过对裂缝分布特征以及裂缝状态的分析,总结出了由于煤矿开采而导致的裂缝分布规律,提高了对破坏裂缝及离层裂缝的认识,为煤矿安全采煤提供了依据。

关键词：裂缝钻孔电视离层两带高度

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粉煤灰水泥注浆材料的微观结构研究

煤炭技术 2014年第11期33卷 335-337页

作者：张刚艳邹友平煤炭科学研究总院开采设计研究分院北京100013 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

利用环境扫描电镜ESEM、XRD衍射与MIP孔结构分析技术,对粉煤灰水泥注浆材料的微观结构形成趋势及特征进行了分析。结果表明:粉煤灰-水泥注浆材料体系的早期结构形成主要是水泥水化的结果;随水固比的降低,粉煤灰水泥注浆材料体系中CH的... 详细信息

利用环境扫描电镜ESEM、XRD衍射与MIP孔结构分析技术,对粉煤灰水泥注浆材料的微观结构形成趋势及特征进行了分析。结果表明:粉煤灰-水泥注浆材料体系的早期结构形成主要是水泥水化的结果;随水固比的降低,粉煤灰水泥注浆材料体系中CH的生成量呈增加的趋势;随着水固比的降低,注浆材料中的孔呈现出大孔减少、小孔增加且最可几孔径降低等孔结构细化的趋势。

关键词：粉煤灰水泥注浆材料微观结构

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采动影响下断层活化机理及影响因素分析

煤炭学报 2019年第S01期44卷 18-30页

作者：于秋鸽张华兴张玉军邓伟男张刚艳煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

为了研究断层活化机理及影响因素,考虑断层水的作用,根据断裂力学建立了断层带岩体原始裂隙损伤发育力学模型及断层带岩体滑移力学模型,根据此模型分析了断层活化的机理,并得到影响断层活化的因素主要有断层带岩体水平应力和垂直应力的... 详细信息

为了研究断层活化机理及影响因素,考虑断层水的作用,根据断裂力学建立了断层带岩体原始裂隙损伤发育力学模型及断层带岩体滑移力学模型,根据此模型分析了断层活化的机理,并得到影响断层活化的因素主要有断层带岩体水平应力和垂直应力的比值λ、断层带岩体是否含水、断层带岩体弹性模量E、断层带泊松比μ、断层倾角θ1、断层带岩体内摩擦角φ、断层带岩体黏聚力c等。同时,以断层露头处台阶下沉值的大小为断层活化程度判别标准,利用FLAC 3D内置FISH语言进行编程验证了以上因素对断层活化的影响。研究结果表明:①当λ1时,随着λ的增加,断层带岩体原始裂隙越容易扩展,断层活化的可能性增加。②=2\*GB3当断层带岩体含有水时,水压的存在不仅导致断层带岩体原始裂隙容易扩展,同时水还对断层带岩体滑移具有润滑作用,增加了断层活化的可能性。③随着E的增加,断层带岩体原始裂隙越不容易扩展,断层活化的可能性降低;随着μ的增加,断层带岩体原始裂隙越容易扩展,断层活化的可能性增加。④断层露头处的台阶下沉值取决于断层带岩体滑移量和采动影响下断层露头处的正常下沉值,随着θ1的增加,断层带岩体滑移量可能减小,但是采动影响下断层露头处的正常下沉值急剧增加导致断层露头处的台阶下沉值增大,断层活化的可能性增加。⑤随着φ,c的增加,断层带岩体原始裂隙越不容易扩展,断层带岩体越不容易滑移,断层活化的可能性降低。研究结果为分析断层活化机理及断层露头处建筑物和构筑物的保护提供借鉴。

关键词：断层活化影响因素裂隙损伤发育断层带岩体滑移断层带岩体性质开采沉陷

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开采沉陷中不同断层活化模式研究

煤炭学报 2019年第9期44卷 2777-2786页

作者：于秋鸽张华兴邓伟男张玉军张刚艳煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

当工作面上覆岩层中含有断层时,地表下沉规律与不含断层时具有显著差别。为了研究开采沉陷中断层活化机理,通过理论推导将开采沉陷中断层活化分为“断层面产生离层空间”、“煤柱压缩”两种断层活化模式并分别利用数值模拟和现场实例进... 详细信息

当工作面上覆岩层中含有断层时,地表下沉规律与不含断层时具有显著差别。为了研究开采沉陷中断层活化机理,通过理论推导将开采沉陷中断层活化分为“断层面产生离层空间”、“煤柱压缩”两种断层活化模式并分别利用数值模拟和现场实例进行了验证。研究结果表明:①采动将造成断层面产生离层空间,离层空间以下沉系数等于1传递给松散层造成断层露头处地表产生台阶下沉,影响断层离层空间的主要因素有工作面推进长度、基岩厚度、保护煤柱宽度、煤层厚度、断层倾角、断层是否含水、断层带岩体内摩擦角及黏聚力等;②断层面离层空间随着工作面推进长度的增加而增加,当工作面推进一定长度时不再变化;断层面离层空间随着基岩厚度的增加而线性增加;断层面离层空间随着保护煤柱宽度增加而减小;断层面离层空间随煤层厚度增加而线性增加;断层面离层空间随断层倾角增大而增加;断层带岩体原生水的存在对断层面离层空间产生具有促进作用;断层面离层空间随断层带岩体黏聚力和内摩擦角的增加而减小;③工作面主要影响角和断层倾角的大小关系控制“断层面产生离层空间”模式断层活化,当断层倾角大于主要影响角并与主要影响角在基岩内相交时,断层将活化;④当断层倾角小于主要影响角时,工作面超前支承压力影响范围控制“煤柱压缩”模式断层活化,当工作面超前支承压力接触断层时,断层将活化。

关键词：开采沉陷断层活化模式断层面离层空间煤柱压缩主要影响角超前支承压力

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断层影响下条带煤柱的留设与稳定性分析

煤矿开采 2010年第2期15卷 27-28,72页

作者：邢延团王明立张刚艳淄博矿业集团许厂煤矿山东济宁272173 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

针对淄矿集团许厂煤矿某采区的实际条件,为确保建筑物下条带开采的成功,提出了断层影响下条带煤柱的留设方法,并对煤柱的稳定性进行了数值分析。

关键词：断层条带煤柱稳定性