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炭窑坪煤矿迎采对掘巷道围岩支护-卸压协同控制技术研究

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炭窑坪煤矿迎采对掘巷道围岩支护-卸压协同控制技术研究

作者：邸旭峰太原理工大学

学位级别：硕士

近年来随着煤矿开采强度的增大,采掘接替紧张的局面普遍存在,迎采动工作面掘进巷道可有效缓解工作面接替紧张,但由于巷道在掘进过程中受相邻工作面采动影响,易出现围岩变形严重、巷道维护困难。本文以吕梁炭窑坪煤矿迎采对掘巷道为工程... 详细信息

近年来随着煤矿开采强度的增大,采掘接替紧张的局面普遍存在,迎采动工作面掘进巷道可有效缓解工作面接替紧张,但由于巷道在掘进过程中受相邻工作面采动影响,易出现围岩变形严重、巷道维护困难。本文以吕梁炭窑坪煤矿迎采对掘巷道为工程背景,综合采用理论分析、数值模拟及现场试验结合的方法展开研究,对试验巷道开展地质力学测试及钻孔窥视,分析迎采对掘巷道覆岩结构演化特征,研究煤柱留设的合理宽度,对比不同间距钻孔的切顶卸压效果,提出迎采对掘巷道围岩支护-卸压协同控制技术,主要研究成果如下:(1)现场通过对以往巷道矿压显现调研发现:迎采对掘巷道容易发生围岩变形严重、支护构件失效、巷道维护困难等状况,主要原因是煤柱宽度不合理,导致巷道在迎采对掘过程中受到邻近工作面的强烈采动影响,不能有效减小迎采对掘条件下巷道的围岩变形。(2)通过建立采空区侧向顶板断裂模型,对顶板结构能量释放及煤柱失稳破坏条件进行理论分析,结果表明:煤柱的失稳破坏与承受荷载和煤柱强度具有相关性,通过改变顶板结构降低煤柱载荷、增加煤柱宽度、提高煤柱支护强度均可提高煤柱稳定性。(3)通过数值模拟对不同宽度煤柱切顶前后的塑性区,应力及围岩变形对比分析发现:煤柱宽度直接影响巷道围岩应力环境,随着煤柱尺寸的增加,巷道围岩的应力集中系数逐渐降低,巷道断面收缩率也相应减小,尤其是煤柱宽度由17 m增长为25 m阶段,垂直应力分布及变形特征改善最为明显,继续增大煤柱尺寸作用减小;切顶可有效缓解巷道围岩应力集中程度:当煤柱宽度为24 m时,切顶前,煤柱应力集中系数和巷道断面收缩率分别为3.33、32.88%,切顶后,煤柱应力集中系数和断面收缩率分别为2.14、5.44%;综合对比不同宽度煤柱切顶前后围岩应力分布及变形规律,最终确定煤柱宽度为25 m。(4)通过理论分析结合数值模拟对密集钻孔切顶进行可行性研究,确定了在钻孔直径为65 mm情况下,密集钻孔合理间距为400 mm;并在此基础上对100303运输顺槽迎采对掘过程中垂直应力与弹性能演化特征进行分析,迎采对掘过程中垂直应力及弹性能变化经历3个阶段:起始阶段(工作面前方50 m外)、快速升高阶段(工作面前方50 m至后方150 m)、稳定阶段(工作面后方150 m外),其中工作面前后30m范围受采动影响最为剧烈。(5)在留设25 m煤柱的基础上,给出了密集钻孔切顶卸压及分段支护协同控制技术方案,现场工业性试验表明:从巷道开掘至采动影响结束,巷道顶底板累计变形70～85mm,两帮累计变形110～130 mm,而巷道内部围岩受工作面采动影响后岩层特征变化较小,表明密集钻孔切顶卸压及分段支护协同控制技术实现了迎采对掘巷道围岩的有效控制。

关键词：迎采对掘巷道采动影响煤柱宽度密集钻孔围岩控制

深埋大断面开切眼大厚度泥岩顶板冒顶机理及其梯次支护技术研究

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煤炭技术 2022年第1期41卷 25-30页

作者：陈立虎张百胜邸旭峰郭俊庆太原理工大学矿业工程学院太原030024 太原理工大学采矿工艺研究所太原030024

针对深埋大断面开切眼大厚度泥岩顶板易发生冒顶的问题,以张家洼煤矿9 m宽的大断面开切眼为研究对象,采用室内试验、现场实测、理论分析及数值模拟等研究了该类巷道的围岩变形破坏特征与应力场分布特征,揭示了冒顶机理,并提出了锚网梁+... 详细信息

针对深埋大断面开切眼大厚度泥岩顶板易发生冒顶的问题,以张家洼煤矿9 m宽的大断面开切眼为研究对象,采用室内试验、现场实测、理论分析及数值模拟等研究了该类巷道的围岩变形破坏特征与应力场分布特征,揭示了冒顶机理,并提出了锚网梁+长短锚索的梯次主动支护与单体柱+木垛的联合被动支护相组合的协同控制技术。结果表明:发生冒顶的内在原因是直接顶的大厚度泥岩强度低,外在原因是水对泥岩的崩解破坏、单体柱反复加卸载的疲劳损伤以及深部高应力,主要原因是支护参数不合理。通过梯次支护中9.3 m的短锚索与锚网梁将顶板中下部的软岩有效组合在一起,形成一个具有承载作用的锚固体,且受力均匀;通过梯次支护中12.3 m的长锚索将该锚固体悬吊于深部稳定岩层。再配合该联合被动支护的有效支撑与信号作用,协同实现该条件下巷道围岩的有效控制。采用梯次支护技术后,1305开切眼围岩稳定性显著提高。

关键词：深埋大断面开切眼深部高应力冒顶大厚度软岩梯次支护

坚硬顶板深孔切顶卸压留窄煤柱护巷关键参数研究

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煤炭工程 2023年第6期55卷 13-19页

作者：陈立虎王晓勇霍一军宁飞史建恩邸旭峰煤炭工业太原设计研究院集团有限公司山西太原030001 国能神东煤炭集团有限责任公司锦界煤矿陕西榆林719319

针对坚硬顶板条件下窄煤柱及巷道围岩变形过大且矿压显现强烈的问题,以付家焉煤矿10102工作面回风巷为工程背景,对坚硬顶板深孔预裂切顶留窄煤柱护巷参数进行研究。通过对顶板切顶护巷的力学推理分析,切顶后顶板由初次来压前的三边固支... 详细信息

针对坚硬顶板条件下窄煤柱及巷道围岩变形过大且矿压显现强烈的问题,以付家焉煤矿10102工作面回风巷为工程背景,对坚硬顶板深孔预裂切顶留窄煤柱护巷参数进行研究。通过对顶板切顶护巷的力学推理分析,切顶后顶板由初次来压前的三边固支、一边简支变成两边固支、两边简支,使得顶板更易垮落且垮落步距相应降低,缓和了工作面的矿压显现。对切顶留窄煤柱护巷的关键参数进行详细分析得出:煤柱宽度、切顶角度、切顶深度、切顶炮孔间距是实现精准切顶的关键因素,24 m的垂直切顶深度完全的切断基本顶,有效降低了基本顶的应力联系,缩短基本顶悬臂长度的同时最大限度降低了煤柱的载荷。数值模拟结果表明,8 m煤柱不切顶时支承压力最大,达41.8 MPa,煤柱的塑形破坏最大,甚至会导致煤柱留设失败;8 m煤柱切顶后,煤柱的支承压力最小,峰值为21.2 MPa,且煤柱内部压力集中区明显降低。切顶效果监测表明,随着预裂切顶的进行,对窄煤柱巷道的围岩控制起到了有效的作用。

关键词：坚硬顶板窄煤柱切顶卸压深孔爆破矿压显现

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富水性膨胀软岩底板大变形分析及控制研究

煤炭技术 2022年第2期41卷 48-52页

作者：陈立虎张百胜邸旭峰杨志平郭俊庆太原理工大学矿业工程学院太原030024 太原理工大学采矿工艺研究所太原030024

针对埋深较大条件下中央变电所底板为软弱遇水膨胀的泥岩且变形严重的难题,以某矿600 m埋深下9 m宽的中央变电所底鼓为研究对象,分析其地质条件和底鼓的力学破坏特征后,在其顶部及帮部原支护不变的情况下,提出了对底板进行开槽主动卸压... 详细信息

针对埋深较大条件下中央变电所底板为软弱遇水膨胀的泥岩且变形严重的难题,以某矿600 m埋深下9 m宽的中央变电所底鼓为研究对象,分析其地质条件和底鼓的力学破坏特征后,在其顶部及帮部原支护不变的情况下,提出了对底板进行开槽主动卸压的控制方法和砼反拱+底板锚杆的联合加固控制方法2种对策,对2种控制方案分别进行FLAC^(3D)数值模拟,并通过现场应用后,发现砼反拱+底板锚杆的联合加固控制方法可以更有效地控制中央变电所的底鼓,底鼓量降低了83.2%。

关键词：富水性膨胀软岩底鼓深部高应力数值模拟控制对策

大采高迎采巷道矿压显现规律及顶帮协同补强支护技术研究

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煤炭技术 2022年第10期41卷 44-48页

作者：邸旭峰张百胜郭俊庆陈立虎杨志平张钊太原理工大学矿业工程学院太原030024 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室太原030024 中国长江三峡集团有限公司成都610000

针对马堡煤矿15201大采高迎采巷道围岩变形破坏严重、支护构件易失效等问题,通过监测表面位移和围岩内部破坏特征,结合FLAC^(3D)数值模拟,分析了该类巷道的围岩变形与支承压力动态演化规律,揭示了变形破坏机理,提出了“顶帮协同补强”... 详细信息

针对马堡煤矿15201大采高迎采巷道围岩变形破坏严重、支护构件易失效等问题,通过监测表面位移和围岩内部破坏特征,结合FLAC^(3D)数值模拟,分析了该类巷道的围岩变形与支承压力动态演化规律,揭示了变形破坏机理,提出了“顶帮协同补强”的围岩控制技术。结果表明:(1)迎采巷道受采动影响主要集中在工作面前方55 m至后方155 m范围,经历支承压力起始阶段、支承压力快速升高阶段、支承压力峰值波动阶段、支承压力稳定4个阶段;(2)变形破坏机理:受侧向支承压力影响,巷道围岩应力集中且呈非对称性;泥岩伪顶自身强度低,以及支护方案及其参数不合理;(3)提出“顶帮协同补强”支护控制技术,具体为顶板通过使用φ21.8 mm的高强度锚索,同时增大支护密度,有效提升顶板支护强度;煤柱帮通过使用φ15.24 mm的锚索,加强煤柱帮侧向支护阻力作用,强化煤柱的承载作用。采用该技术后,巷道围岩稳定性得到明显改善。

关键词：大采高工作面迎采巷道矿压显现规律顶帮协同补强支护

PKM2抑制剂Alkannin对乳腺癌恶性进展的影响及机制研究

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医学理论与实践 2024年第12期37卷 1994-1997页

作者：曲鑫邸旭天津市第四中心医院乳腺甲状腺外科 300140

目的:M2型丙酮酸激酶(PKM2)在多种肿瘤中异常表达并有望成为潜在治疗靶点,本研究旨在阐明PKM2特异性小分子抑制剂Alkannin对乳腺癌恶性进展的影响及其分子机制。方法:通过生物信息学分析鉴定PKM2在乳腺癌组织及癌旁正常组织中的表达情... 详细信息

目的:M2型丙酮酸激酶(PKM2)在多种肿瘤中异常表达并有望成为潜在治疗靶点,本研究旨在阐明PKM2特异性小分子抑制剂Alkannin对乳腺癌恶性进展的影响及其分子机制。方法:通过生物信息学分析鉴定PKM2在乳腺癌组织及癌旁正常组织中的表达情况及与预后的相关性。测定乳腺癌细胞MDA-MB-231中Alkannin的半致死浓度(IC50)。将乳腺癌细胞分为阴性对照组和Alkannin处理组,通过CCK-8实验、克隆形成实验及Transwell实验检测Alkannin对肿瘤细胞存活、运动侵袭能力的影响。通过免疫印迹、qPCR、双荧光素酶报告基因等实验解析Alkannin调控PKM2/β-连环蛋白(β-catenin)信号轴影响乳腺癌恶性进展的分子机制。结果:PKM2在乳腺癌组织中的表达显著高于癌旁正常组织,高表达PKM2提示患者预后不良。Alkannin能够显著削弱MDA-MB-231细胞的存活、运动和侵袭能力。Alkannin可通过靶向PKM2抑制β-catenin的激活。结论:本文证实了PKM2抑制剂Alkannin在乳腺癌中发挥抗肿瘤作用,同时也为乳腺癌临床治疗提供了新思路。

关键词：乳腺癌 Alkannin M2型丙酮酸激酶 β-连环蛋白

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增程式发电机磁热耦合分析及多目标优化

辽宁工业大学学报（自然科学版） 2024年第1期44卷 11-17页

作者：邸旭鹏曾红辽宁工业大学机械工程与自动化学院辽宁锦州121001

从增程式发电机的基本理论出发建立了温度场数学模型,对增程式发电机进行了磁热耦合分析和多目标优化,为电机加入冷却水道并采用机壳水冷方式,提升了增程式发电机的综合性能。优化仿真结果表明:电机效率提升了3.68%、电机额定转矩提升了... 详细信息

从增程式发电机的基本理论出发建立了温度场数学模型,对增程式发电机进行了磁热耦合分析和多目标优化,为电机加入冷却水道并采用机壳水冷方式,提升了增程式发电机的综合性能。优化仿真结果表明:电机效率提升了3.68%、电机额定转矩提升了4.38%,电机损耗方面降低了14.19%,验证了电机优化的正确性。

关键词：增程式发电机有限元分析响应面优化法磁热耦合

钙化分型在甲状腺癌中的临床病理意义及相关分子机制探讨

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天津医科大学学报 2024年第3期30卷 277-280页

作者：刘晓楠(综述) 邸旭(审校) 天津市第四中心医院乳腺甲状腺外科天津300140

钙化是甲状腺癌的重要超声征象之一。近年来对于甲状腺癌钙化的研究逐步深入,对超声中钙化的形态、病理钙盐沉积形式进行了细致分类,钙化的有无、大小、形态和分布与甲状腺癌的临床病理情况密切相关,但钙化形成的分子机制仍然存在争议... 详细信息

钙化是甲状腺癌的重要超声征象之一。近年来对于甲状腺癌钙化的研究逐步深入,对超声中钙化的形态、病理钙盐沉积形式进行了细致分类,钙化的有无、大小、形态和分布与甲状腺癌的临床病理情况密切相关,但钙化形成的分子机制仍然存在争议。本文从钙化分型、显微镜下钙盐沉积形式在甲状腺癌中的临床意义和钙化形成的分子机制3个角度,对钙化在甲状腺癌中的研究进展进行概述。

关键词：甲状腺癌钙化分型超声病理分子机制

EGFRwt/vⅢ与PKM2在乳腺癌中表达的相关性

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医学理论与实践 2024年第10期37卷 1632-1634,1638页

作者：曲鑫韩璐邸旭天津市第四中心医院乳腺甲状腺外科 300143

目的:探究表皮生长因子受体突变体Ⅲ(EGFRvⅢ)与丙酮酸激酶亚型2(PKM2)在乳腺癌中表达的相关性。方法:选择2020年8月—2023年7月期间我院手术治疗的乳腺癌患者60例作为研究对象,通过免疫组化等实验检测EGFRwt、EGFRvⅢ、磷酸化EGFR、PKM... 详细信息

目的:探究表皮生长因子受体突变体Ⅲ(EGFRvⅢ)与丙酮酸激酶亚型2(PKM2)在乳腺癌中表达的相关性。方法:选择2020年8月—2023年7月期间我院手术治疗的乳腺癌患者60例作为研究对象,通过免疫组化等实验检测EGFRwt、EGFRvⅢ、磷酸化EGFR、PKM2、β-连环蛋白(β-catenin)和磷酸化的β-catenin在乳腺癌和癌旁组织之间的表达差异,利用Spearman法相关性分析各变量间的相关性,从而验证乳腺癌中EGFRwt/vⅢ与PKM2的关系。结果:癌组织EGFRwt、EGFRvⅢ、磷酸化EGFR、PKM2、β-catenin磷酸化的β-catenin平均光密度值均高于癌旁组织(P<0.05)。癌组织EGFRwt、EGFRvⅢ、磷酸化EGFR、PKM2、β-catenin磷酸化的β-catenin表达阳性率均高于癌旁组织(P<0.05)。EGFRwt与EGFRvⅢ、磷酸化EGFR、PKM2、β-catenin、磷酸化的β-catenin均呈正相关(r=0.865、0.754、0.691、0.625、0.678,P<0.05),EGFRvⅢ与磷酸化EGFR、PKM2、β-catenin、磷酸化的β-catenin均呈正相关(r=0.582、0.564、0.817、0.756,P<0.05),PKM2与β-catenin、磷酸化的β-catenin均呈正相关(r=0.524、0.631,P<0.05)。结论:EGFRwt/vⅢ与PKM2的表达呈正相关。这一发现可能有助于进一步理解乳腺癌的发生机制,并为乳腺癌的诊断和治疗提供新的靶点和策略。

关键词： EGFRwt/vⅢ PKM2 乳腺癌相关性