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倾斜煤层区段煤柱爆破卸压工程应用

煤炭科学技术 2021年第12期49卷 104-111页

作者：曹民远李康闫瑞兵杜涛涛神华新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830027 煤炭科学研究总院开采设计研究分院北京100013

为解决宽沟煤矿西翼I010203工作面进风巷受到下方采空区侧向应力影响造成的应力集中现象,采用现场煤体应力计监测数据对比分析和数据无量纲化处理相结合的手段,分别对进风巷上帮围岩应力和煤柱侧围岩应力分布情况进行了研究,研究结果表... 详细信息

为解决宽沟煤矿西翼I010203工作面进风巷受到下方采空区侧向应力影响造成的应力集中现象,采用现场煤体应力计监测数据对比分析和数据无量纲化处理相结合的手段,分别对进风巷上帮围岩应力和煤柱侧围岩应力分布情况进行了研究,研究结果表明:进风巷上帮煤体应力分布与巷道下帮侧煤体应力分布不同,巷道上帮侧煤体应力浅部应力高于深部应力且与至工作面距离呈正相关,孔深4.5 m煤体应力集中程度最高,采动应力集中分布在超前工作面50~110.6 m,显著影响范围为超前工作面50 m内;巷道下帮侧煤体应力深部高于浅部且与至工作面距离呈正相关,煤体应力集中位于9 m以上的深部位置,采动应力集中分布在超前工作面50~80 m,显著影响范围为超前工作面60 m内;确定了进风巷上帮煤体预卸压范围为50~120 m,巷道下帮煤体的预卸压范围为60~80 m。参考经验数据以及理论计算,确定了进风巷上帮煤体爆破卸压工程和下帮煤体大直钻孔卸压工程的相关参数,结合PASAT探测和围岩应力数据对比分析结果,设计的煤体爆破卸压工程能有效降低区段煤柱围岩应力集中现象,但大直径钻孔应确保一定的工程量,形成连续卸压面才能达到预期卸压效果。

关键词：倾斜煤层沿空巷道区段煤柱煤体爆破大直径钻孔围岩控制

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综放工作面煤柱周围应力分布特征研究

工矿自动化 2020年第10期46卷 104-108,113页

作者：刘明曹民远李波神华新疆能源有限责任公司屯宝煤矿新疆昌吉831114

对高瓦斯及断层赋存的综放工作面来说,合理宽度的留设煤柱不仅可以起到支撑上覆岩层压力的作用,还能隔绝采空区瓦斯,减少瓦斯扩散。但目前缺乏对不同煤柱合理留设宽度条件下围岩应力分布特征的研究,同时不同矿井影响煤柱宽度的因素各异... 详细信息

对高瓦斯及断层赋存的综放工作面来说,合理宽度的留设煤柱不仅可以起到支撑上覆岩层压力的作用,还能隔绝采空区瓦斯,减少瓦斯扩散。但目前缺乏对不同煤柱合理留设宽度条件下围岩应力分布特征的研究,同时不同矿井影响煤柱宽度的因素各异,造成煤柱留设宽度的计算依据难以准确确定。针对上述问题,以屯宝煤矿综放工作面M9-10煤层为工程背景,采用理论计算方式得到煤柱留设宽度的最小值,采用数值模拟方式对M9-10煤层不同宽度的煤柱周围应力分布特征进行研究。研究结果表明:煤柱的合理留设宽度为30~40m;煤柱内的水平应力随着煤柱宽度加大趋向于采空区侧,说明加大煤柱宽度可以转移水平应力对巷道的影响,从而提高巷道稳定性;煤柱垂直应力具有双波峰特征,巷道侧和采空区侧垂直应力峰值与应力集中系数均随煤柱宽度的加大而降低;巷道侧应力峰值在距巷道2.5m处,之后随着距巷道距离的增加,垂直应力先急速减小,然后缓慢增加,在采空区侧出现应力峰值后缓慢减小。为验证40m煤柱宽度的合理性,在该综放工作面进行钻孔应力及瓦斯浓度现场监测,结果表明,40m煤柱留设宽度能够满足巷道支护强度和瓦斯扩散实际要求。

关键词：煤炭深部开采综放工作面巷道支护瓦斯管控留设煤柱煤柱宽度小煤柱围岩应力分布

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急倾斜煤层综放工作面冲击危险性评价研究

煤炭科学技术 2019年第2期47卷 47-52页

作者：曹民远孙雪亮杨磊刘永红神华新疆能源有限责任公司冲击地压防治技术中心新疆乌鲁木齐830084 神华新疆能源有限责任公司碱沟煤矿新疆乌鲁木齐830084 煤炭科学研究总院开采设计研究分院北京100013

为了提高急倾斜煤层综放工作面冲击地压危险性评价指标的准确性和增强评价方法的适用性,采用数值模拟及理论计算的方法,得到了综采工作面过煤柱区域的应力分布,分析了采掘工作面应力扰动叠加的影响,提出了近直立煤层动态权重评价法的计... 详细信息

为了提高急倾斜煤层综放工作面冲击地压危险性评价指标的准确性和增强评价方法的适用性,采用数值模拟及理论计算的方法,得到了综采工作面过煤柱区域的应力分布,分析了采掘工作面应力扰动叠加的影响,提出了近直立煤层动态权重评价法的计算体系,介绍了近直立煤层冲击危险性评价指标和评价指标分级过程,并将动态权重评价法应用于+495 m水平综放工作面冲击危险性评价中。研究结果表明:碱沟煤矿急倾斜综放工作面冲击地压的主要影响因素是煤柱和采掘工作面应力扰动叠加;+495 m水平综放工作面冲击危险等级为Ⅱ级,具有弱冲击危险性,并划分了沿工作面走向830～1 000 m、370～530 m、上分层终采线前后50 m范围3个冲击危险区域,现场验证了动态权重法能有效实现急倾斜煤层冲击地压危险性评价。

关键词：冲击地压急倾斜煤层动态权重法综合指数法冲击危险性

邻近层采动影响区瓦斯预抽钻孔优化布置及效果评价

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煤炭工程 2023年第5期55卷 76-80页

作者：赵斌吴玉海曹民远国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

针对高瓦斯矿井近距离煤层受邻近层采动影响下瓦斯抽采钻孔优化调整问题,通过引入保护层开采采动卸压效应与瓦斯越流理论,论证了邻近层采动卸压瓦斯越流效应以及I011501综放工作面受邻近层采动卸压瓦斯排放效果,并提出了预抽钻孔优化布... 详细信息

针对高瓦斯矿井近距离煤层受邻近层采动影响下瓦斯抽采钻孔优化调整问题,通过引入保护层开采采动卸压效应与瓦斯越流理论,论证了邻近层采动卸压瓦斯越流效应以及I011501综放工作面受邻近层采动卸压瓦斯排放效果,并提出了预抽钻孔优化布置方案。通过工程实践及效果评价,研究结果表明,在增大钻孔布置间距、降低钻孔施工工程量的情况下,I011501综放工作面采前预抽效果仍满足相关规定要求,6.9 m瓦斯抽放半径能够满足M15煤层综放工作面瓦斯抽采需要。

关键词：近距离煤层瓦斯越流瓦斯抽采效果评价瓦斯抽采半径

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基于瞬变电磁法卸压深孔爆破效果研究

煤炭技术 2017年第5期36卷 148-150页

作者：孙学笃秦广鹏曹民远神华新疆能源有限责任公司生产技术部乌鲁木齐830027 山东科技大学山东泰安271019 神华新疆能源有限责任公司乌东煤矿乌鲁木齐830027

为了对煤矿巷道围岩深孔卸压爆破效果进行验证,利用瞬变电磁法探测围岩深孔爆破前后视电阻率的分布,通过爆破前后视电阻率等值线图,分析深孔爆破破坏区分布。经分析,井下同一探测区域岩层在深孔卸压爆破前后岩体视电阻率发生明显变化,... 详细信息

为了对煤矿巷道围岩深孔卸压爆破效果进行验证,利用瞬变电磁法探测围岩深孔爆破前后视电阻率的分布,通过爆破前后视电阻率等值线图,分析深孔爆破破坏区分布。经分析,井下同一探测区域岩层在深孔卸压爆破前后岩体视电阻率发生明显变化,说明深孔爆破引发岩体的松动破裂。爆破孔间距为10 m时,卸压爆破后炮孔间围岩球形破坏区相互联通和重叠,说明孔间距较为合理,能够在岩体内形成连续破坏区。

关键词：瞬变电磁法深孔爆破急倾斜煤层

PDCA循环法在急倾斜煤层冲击地压风险预控中的应用实践

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PDCA循环法在急倾斜煤层冲击地压风险预控中的应用实践

作者：曹民远神华新疆能源有限责任公司乌东煤矿

急倾斜特厚煤层条件防洪渠煤柱特殊空间结构影响区域冲击地压危险性高,为实现该区域冲击地压危险风险预控,应用PDCA循环法按照方案设计→过程管控→效果验证→优化调整的模式,开展了防洪渠煤柱区域冲击危险性预评价及危险区域划分,编制... 详细信息

急倾斜特厚煤层条件防洪渠煤柱特殊空间结构影响区域冲击地压危险性高,为实现该区域冲击地压危险风险预控,应用PDCA循环法按照方案设计→过程管控→效果验证→优化调整的模式,开展了防洪渠煤柱区域冲击危险性预评价及危险区域划分,编制了专项冲击地压防治设计,加强了冲击地压过程管控,采用瞬变电磁探测和PASAT-M探测技术对顶底板岩体深孔爆破工程和石门注水爆破工程进行效果验证,基于检验结果再次优化调整方案设计,通过实践形成了"常规卸压+特殊卸压"为主的急倾斜特厚煤层冲击地压综合防治措施,实现了+475 m水平B综放工作面安全通过防洪渠煤柱冲击地压危险区域。

关键词：冲击地压急倾斜煤层综放工作面 PDCA循环

来源： cnki会议评论

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屯宝煤矿逆断层破碎带巷道变形控制研究

工矿自动化 2020年第4期46卷 98-103页

作者：刘明曹民远吴玉海李波神华新疆能源有限责任公司屯宝煤矿新疆昌吉831114

针对屯宝煤矿逆断层破碎带煤柱侧巷道受采动影响造成的巷道变形量大、巷道底鼓、煤柱侧帮鼓、巷道顶板局部下沉等问题,采用锚杆测力计对锚杆应力进行监测,采用PASAT-M应力探测方法对逆断层煤柱侧巷道应力分布和巷道变形规律进行了研究... 详细信息

针对屯宝煤矿逆断层破碎带煤柱侧巷道受采动影响造成的巷道变形量大、巷道底鼓、煤柱侧帮鼓、巷道顶板局部下沉等问题,采用锚杆测力计对锚杆应力进行监测,采用PASAT-M应力探测方法对逆断层煤柱侧巷道应力分布和巷道变形规律进行了研究。研究结果表明:胶带巷煤柱侧锚杆应力峰值出现在超前工作面10~15 m,轨道巷上帮锚杆应力峰值出现在超前工作面5~10 m;巷道不同位置的锚杆应力、围岩应力及巷道变形量均受T 2逆断层影响,应力和变形量集中分布在逆断层附近;距离逆断层25 m内围岩应力中等危险区分布相对集中。根据研究结果,提出了巷道补强支护和大孔径卸压综合治理措施,工程实践结果表明,该措施为围岩提供了稳定的支护力,适用于屯宝煤矿逆断层影响区域围岩变形的防治。

关键词：综放工作面围岩控制逆断层破碎带预留煤柱侧巷道变形锚杆应力补强支护

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急倾斜煤层高应力条件让压掘进巷道布局优化

煤炭工程 2017年第F8期49卷 14-17,21页

作者：曹民远孙秉成刘旭东神华新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830027 神华新疆能源有限责任公司乌东煤矿新疆乌鲁木齐830027

通过对乌东煤矿掘进巷道影响因素分析,得到造成乌东煤矿掘进巷道冲击显现的主要因素为采动扰动和水平构造应力。为优化矿井巷道布局,通过理论分析、FLAC^(3D)数值模拟和现场监测分析,确定优先掘进应力集中程度较小的B_2巷,改变了巷道掘... 详细信息

通过对乌东煤矿掘进巷道影响因素分析,得到造成乌东煤矿掘进巷道冲击显现的主要因素为采动扰动和水平构造应力。为优化矿井巷道布局,通过理论分析、FLAC^(3D)数值模拟和现场监测分析,确定优先掘进应力集中程度较小的B_2巷,改变了巷道掘进顺序,开展了+450m水平B_(3+6)煤层巷道让压掘进工程实践,现场实践表明:巷道让压掘进布局可以有效降低掘进面应力集中程度,减少巷道变形量,提高掘进工作面单进水平。

关键词：冲击地压应力控制理论单位应力梯度相似模拟

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双低位亚关键层破断能量聚散及控制研究

煤炭工程 2023年第7期55卷 89-93页

作者：巴玉龙曹民远刘明徐源山国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830014

为研究综放工作面巷道围岩变形和能量聚散的关系,以屯宝煤矿WII02040501综放工作面为工程背景,通过理论分析、现场监测和工程验证相结合的方法,开展了工作面顶板关键层分析,计算了不同层位关键层释放能量传递至工作面特征规律,研究了工... 详细信息

为研究综放工作面巷道围岩变形和能量聚散的关系,以屯宝煤矿WII02040501综放工作面为工程背景,通过理论分析、现场监测和工程验证相结合的方法,开展了工作面顶板关键层分析,计算了不同层位关键层释放能量传递至工作面特征规律,研究了工作面回采期间微震分布规律,开展了顶板切顶工程实践和效果检验。研究表明:WII02040501综放工作面顶板存在6个亚关键层和1个主关键层,微震事件主要分布于煤层上覆100 m范围,104J能级及以上微震事件分布在上覆50 m范围,计算得到2个亚关键层破断传递至工作面的弹性能分别为7.80×107J和3.13×10^(5)J,综合判识距离工作面近的2个亚关键层为诱冲关键层,设计工作面切顶爆破方案并开展工程实践,微震事件分析及周期来压步距分析表明围岩应力降低、来压步距有效降低,巷道变形量得到有效控制,实现了工作面安全生产。

关键词：缓倾斜煤层砌体梁理论冲击地压岩层控制关键层理论切顶卸压临界能量