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倾向煤柱边界超前失稳对工作面出煤柱动载矿压的影响

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煤炭学报 2012年第7期37卷 1080-1087页

作者：鞠金峰许家林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221008 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221008

针对近距离煤层工作面出上覆倾向煤柱时的动载矿压问题,采用理论分析、数值模拟以及工程验证的方法,从煤柱边界超前工作面失稳的角度阐述了其对动载矿压灾害的抑制机理,并就煤柱埋深、煤层间有无关键层以及煤柱边界有无空巷等因素对煤... 详细信息

针对近距离煤层工作面出上覆倾向煤柱时的动载矿压问题,采用理论分析、数值模拟以及工程验证的方法,从煤柱边界超前工作面失稳的角度阐述了其对动载矿压灾害的抑制机理,并就煤柱埋深、煤层间有无关键层以及煤柱边界有无空巷等因素对煤柱边界超前失稳的影响规律进行了研究。结果表明:工作面临近推出上覆倾向煤柱时,煤柱边界的超前失稳会造成上部关键块体提前发生反向回转,从而能在工作面出煤柱时削弱关键块体结构回转运动对煤层间岩层作用的能量,最终减弱动载矿压灾害发生的几率和强度。上覆倾向煤柱埋深大、煤层间无关键层以及煤柱边界存在空巷均易导致煤柱边界发生超前失稳,从而可对动载矿压灾害的发生发挥明显的抑制作用。对于煤层埋深较浅或煤层间仅存在一层关键层等动载矿压灾害易发生的开采条件,可在处于下煤层工作面出煤柱一侧边界内开掘空巷,或对此区域实施人工预爆破,促使煤柱边界在工作面临近出煤柱时发生超前失稳,从而达到防治动载矿压灾害的目的。研究结果得到了神东矿区活鸡兔井和补连塔煤矿4个工作面出煤柱开采工程实例的验证。

关键词：倾向煤柱超前失稳动载矿压关键层

对“基于薄板理论的采场覆岩关键层的判别方法”的商榷

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煤炭学报 2010年第2期35卷 194-197页

作者：秦伟许家林煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221008 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221008

就工作面宽度与关键层位置判别的关系以及基于薄板模型的关键层判别方法存在的局限性进行了研究。结果表明:一般情况下,各硬岩层的破断顺序是由各硬岩层步距准数所决定的,与工作面宽度无关,因此无论是采用梁模型还是薄板模型对关键层位... 详细信息

就工作面宽度与关键层位置判别的关系以及基于薄板模型的关键层判别方法存在的局限性进行了研究。结果表明:一般情况下,各硬岩层的破断顺序是由各硬岩层步距准数所决定的,与工作面宽度无关,因此无论是采用梁模型还是薄板模型对关键层位置的判别结果没有影响;上覆硬岩层几何尺寸并不一定能符合薄板的定义,而且基于薄板模型的关键层判别方法需要工作面宽度才能进行计算,如果工作面宽度小于上覆硬岩层的步距准数,硬岩层将稳定不破断,就无法得到硬岩层的破断距,也就无法通过比较硬岩层破断顺序来确定关键层位置。

关键词：薄板模型关键层判别方法工作面宽度梁模型

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岩层采动裂隙分布在绿色开采中的应用

中国矿业大学学报 2004年第2期33卷 141-144,149页

作者：许家林钱鸣高中国矿业大学能源科学与工程学院江苏徐州221008

岩层采动裂隙分布的研究与水体下和承压水上采煤、卸压瓦斯抽放、离层区充填与开采沉陷控制等工程问题紧密相关.通过试验与理论分析,对岩层移动过程中的覆岩采动裂隙动态发育特征及其影响因素进行了深入研究.结果证明:覆岩关键层对离层... 详细信息

岩层采动裂隙分布的研究与水体下和承压水上采煤、卸压瓦斯抽放、离层区充填与开采沉陷控制等工程问题紧密相关.通过试验与理论分析,对岩层移动过程中的覆岩采动裂隙动态发育特征及其影响因素进行了深入研究.结果证明:覆岩关键层对离层及裂隙的产生、发展与时空分布起控制作用.基于关键层破断前后采动裂隙动态发育特性与差异,提出了"覆岩离层分区隔离充填减沉法"和卸压瓦斯抽放的"O"形圈理论,并分别应用于我国不迁村采煤试验和卸压煤层气开采实践.

关键词：关键层理论采动裂隙离层区充填卸压煤层气开采绿色开采

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煤矿绿色开采20年研究及进展

煤炭科学技术 2020年第9期48卷 1-15页

作者：许家林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 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

煤层开采引起的岩层破断运动导致了一系列采动损害与环境问题。绿色开采从广义资源的角度出发,通过控制或利用采动岩层破断运动,从源头减轻采煤对环境的影响,实现对煤层及共伴生资源的共采或保护。该理念得到了业界的广泛认同,绿色开采... 详细信息

煤层开采引起的岩层破断运动导致了一系列采动损害与环境问题。绿色开采从广义资源的角度出发,通过控制或利用采动岩层破断运动,从源头减轻采煤对环境的影响,实现对煤层及共伴生资源的共采或保护。该理念得到了业界的广泛认同,绿色开采技术的研究与应用也取得了重要进展。从广义资源概念、基于岩层破断运动规律原则、源头减损及全生命周期理念等方面进一步论述了绿色开采的内涵,提出了全生命周期绿色开采技术框架,包括保水采煤、煤与瓦斯共采、矸石减排、减沉开采与环境修复,对近20年来我国煤矿绿色开采的研究历程进行了回顾。关键层理论是绿色开采技术研究的重要理论基础,其基本学术思想强调将覆岩作为整体进行研究,将采动矿压、水与瓦斯及地表沉陷研究有机统一起来;同时强调抓主要矛盾,即找出覆岩中对岩层运动起控制作用的关键层,避免采用传统研究中对覆岩岩性进行均化处理的方法。综述了在岩层移动与采动裂隙演化规律方面的理论研究成果,主要包括基于关键层位置的导水裂隙带高度预计方法、覆岩卸荷膨胀累积效应与瓦斯卸压抽采"三带"原理,论述了保水采煤、煤与瓦斯共采、充填减沉开采等方面的技术进展、现状及工程应用成效。提出了促进绿色开采技术进一步发展的建议,包括深化采动岩层运动规律研究,确定适合不同矿区特点的绿色开采技术模式,建立煤矿绿色开采的评价指标体系,开展煤矿全生命周期绿色开采设计、绿色开采技术的高效率和低成本化研究等,为我国煤矿绿色开采指明了方向。

关键词：绿色开采广义资源源头减损岩层移动关键层

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本煤层超前卸压瓦斯抽采的固-气耦合试验

中国矿业大学学报 2012年第6期41卷 900-905页

作者：秦伟许家林彭小亚中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116

对不同工作面推进速度条件下的超前支承压力演化规律及瓦斯抽采量的变化规律进行了对比分析,对不同轴压卸载起始点、不同围压卸载速度情况下的煤岩固-气耦合规律进行了试验研究.结果表明:轴压、围压同时卸载过程中,煤样经历了应变回弹... 详细信息

对不同工作面推进速度条件下的超前支承压力演化规律及瓦斯抽采量的变化规律进行了对比分析,对不同轴压卸载起始点、不同围压卸载速度情况下的煤岩固-气耦合规律进行了试验研究.结果表明:轴压、围压同时卸载过程中,煤样经历了应变回弹、应变增加及应变软化3个阶段,轴压卸载起始点越小、围压卸载速度越慢,应变回弹过程越明显.反之,煤样越快进入应变增加和应变软化阶段.固定围压、加载轴压过程中,煤岩渗透率逐渐降低,瓦斯流量变小.轴压、围压同时卸载过程中,煤岩渗透率由缓慢增大到快速增大.当轴压、围压卸载到一定程度后,煤岩渗透率发生突跳.轴压卸载起始点越高、围压卸载速度越快,煤岩渗透率发生突跳时的轴压卸载量越小.

关键词：瓦斯抽采固-气耦合规律煤体变形渗透率

铁路隧道下综放面覆岩隔离注浆充填开采试验研究

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采矿与安全工程学报 2023年第5期40卷 1102-1110页

作者：轩大洋许家林中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州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

针对铁路隧道压煤开采问题,研究了长壁开采条件下铁路隧道的破坏形式及保护要求,提出覆岩隔离注浆充填保护隧道的方法。在采动影响下,铁路隧道保护的核心是变形后的内轮廓满足限界要求,其控制的关键在于减少开采导致的移动量。提出计算... 详细信息

针对铁路隧道压煤开采问题,研究了长壁开采条件下铁路隧道的破坏形式及保护要求,提出覆岩隔离注浆充填保护隧道的方法。在采动影响下,铁路隧道保护的核心是变形后的内轮廓满足限界要求,其控制的关键在于减少开采导致的移动量。提出计算采动变形条件下隧道限界富余量的方法,推导出开采变形后隧道内轮廓的坐标方程,并计算其与限界的富余空间。开展长壁综放工作面覆岩注浆充填保护地面铁路隧道试验研究,共施工7个地面钻孔,对覆岩内裂隙进行注浆充填。通过实施注浆充填,隧道减沉率达到88%,限界满足列车通行要求。该方法为开采影响下地面隧道保护提供参考与借鉴。

关键词：综放开采铁路隧道保护地表沉陷控制覆岩隔离注浆

松散承压含水层的载荷传递作用对关键层复合破断的影响

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岩石力学与工程学报 2007年第4期26卷 699-704页

作者：许家林陈稼轩蒋坤中国矿业大学能源与安全工程学院江苏徐州221008

采用专门设计的物理模拟试验装置及数值模拟试验方法,就松散承压含水层的载荷传递机制及对覆岩关键层复合破断的影响进行深入研究。研究结果表明:松散承压含水层条件下,由于承压水的流动性和补给作用,上覆表土层的载荷通过松散承压含水... 详细信息

采用专门设计的物理模拟试验装置及数值模拟试验方法,就松散承压含水层的载荷传递机制及对覆岩关键层复合破断的影响进行深入研究。研究结果表明:松散承压含水层条件下,由于承压水的流动性和补给作用,上覆表土层的载荷通过松散承压含水层均匀地作用于下部基岩上,开挖过程中基岩顶界面上的载荷基本保持恒定,松散承压含水层起到均匀传递载荷的作用;无松散承压含水层时,作用在基岩顶界面上的表土层载荷随煤层开挖而显著降低。在松散承压含水层的载荷传递作用下,作用在基岩顶界面的载荷较大,当基岩厚度较薄时,采场覆岩关键层易产生复合破断。基于松散承压含水层对薄基岩采场关键层复合破断影响机制,很好地解释华东矿区部分矿井在松散承压含水层与薄基岩的特殊条件下采场发生压架事故的原因。

关键词：采矿工程松散承压含水层薄基岩关键层复合破断压架事故

特大采高综采面关键层结构形态及其对矿压显现的影响

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岩石力学与工程学报 2011年第8期30卷 1547-1556页

作者：许家林鞠金峰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221008 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

通过对我国首个7.0 m支架综采工作面开采的现场实测、模拟试验与理论分析,就神东矿区特大采高综采工作面覆岩关键层结构形态及其对矿压显现的影响规律与支架合理工作阻力的确定等问题进行了深入研究。结果表明:由于特大采高工作面采高... 详细信息

通过对我国首个7.0 m支架综采工作面开采的现场实测、模拟试验与理论分析,就神东矿区特大采高综采工作面覆岩关键层结构形态及其对矿压显现的影响规律与支架合理工作阻力的确定等问题进行了深入研究。结果表明:由于特大采高工作面采高明显增大,覆岩亚关键层1易进入垮落带中,不能形成"砌体梁"结构,而呈"悬臂梁"结构周期性破断,形成工作面的周期来压,周期来压的持续长度与支架控顶距接近,较关键层"砌体梁"结构来压持续长度明显偏大。一定条件下,覆岩亚关键层2的周期破断会引起亚关键层1的提前破断,并造成工作面周期来压步距和来压强度呈一大一小的周期性变化。提出了特大采高综采面不同覆岩关键层结构形态时支架工作阻力的确定方法,并依此确定了补连塔煤矿22303工作面7.0 m支架的合理工作阻力为17 612 kN,现有支架额定工作阻力16 800 kN,在工作面部分区域略显偏小。

关键词：采矿工程岩层移动特大采高矿压显现关键层结构形态绿色开采

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论资源会计学的研究基础与研究框架

资源科学 2003年第4期25卷 93-101页

作者：许家林中南财经政法大学会计学院武汉430064

资源科学在“可持续发展”理论体系中的客观地位 ,决定了不仅需要对其从宏观管理的层次进行定性性的政策研究 ,同时也需要从微观管理层次进行定量性的核算方法研究。该文通过分析以“可持续发展”理论为核心的资源生态循环和经济循环的... 详细信息

资源科学在“可持续发展”理论体系中的客观地位 ,决定了不仅需要对其从宏观管理的层次进行定性性的政策研究 ,同时也需要从微观管理层次进行定量性的核算方法研究。该文通过分析以“可持续发展”理论为核心的资源生态循环和经济循环的原理及其与资源管理循环的关系 ,阐述了资源核算与资源会计的差异 ,得出了需要专门研究资源会计问题的基本结论。并以全面剖析国际、国内会计理论学术界和资源科学界对这一问题研究进展及其所形成基本观点为基础 ,就专门研究资源会计学的基本目标、所涉及的主要内容。

关键词：资源会计学研究基础研究框架可持续发展资源管理循环资源生态循环经济循环