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综放工作面停采线位置确定及聚酯纤维柔性网应用

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能源与节能 2024年第1期 310-313页

作者：谭浩魏宝贞顾锋李宁李文林兖矿能源集团股份有限公司东滩煤矿山东邹城273500

为确保3308综放工作面末采期间围岩稳定,借助数值模拟、理论分析的方法确定停采煤柱合理宽度,最终设计停采线煤柱宽度不小于49 m。为降低工人劳动强度,利用金属网配合柔性网护顶的方法,实现了工作面安全快速回撤,提高了护顶效果,降低了... 详细信息

为确保3308综放工作面末采期间围岩稳定,借助数值模拟、理论分析的方法确定停采煤柱合理宽度,最终设计停采线煤柱宽度不小于49 m。为降低工人劳动强度,利用金属网配合柔性网护顶的方法,实现了工作面安全快速回撤,提高了护顶效果,降低了劳动强度,缩短了末采周期,节约了支护成本,对类似条件综放工作面的高效回撤提供了有效借鉴。

关键词：柔性网停采线超前支承压力回撤

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坚硬顶板蓄能诱冲机理及控制技术研究

坚硬顶板蓄能诱冲机理及控制技术研究

作者：魏宝贞山东科技大学

学位级别：硕士

工作面推进过程中,由于坚硬顶板不易垮落的特性,坚硬顶板能量大量积聚极易诱发冲击地压,坚硬顶板控制不当导致的冲击地压问题长期威胁着矿井安全生产。本文以运河煤矿6304工作面为研究背景,通过资料收集、理论分析、数值模拟与现场试验... 详细信息

工作面推进过程中,由于坚硬顶板不易垮落的特性,坚硬顶板能量大量积聚极易诱发冲击地压,坚硬顶板控制不当导致的冲击地压问题长期威胁着矿井安全生产。本文以运河煤矿6304工作面为研究背景,通过资料收集、理论分析、数值模拟与现场试验等研究方法,对坚硬顶板能量积聚诱冲机理及控制技术进行了研究探讨,得出的主要成果如下:(1)考虑6304工作面实际情况并结合弹性力学知识,通过构建力学分析模型对坚硬顶板断裂前后能量解析公式进行了推导,并最终得到了坚硬顶板断裂前后的能量解,算例分析结果表明,坚硬顶板断裂前后能量差值较大,说明顶板断裂期间大量能量释放于采掘空间,冲击风险性较高。根据顶板岩层实际情况,对顶板破坏形式进行了分析判断,理论计算出了 6304工作面顶板发生拉伸破坏时的极限跨距要大于剪切破坏,计算结果证明坚硬顶板悬顶距离过大,不能及时跨落,进一步证明了坚硬顶板控制的必要性,并对工作面坚硬顶板能量积聚的一般性影响因素及关键性影响因素进行了分析。(2)基于FLAC3D数值模拟软件,首先模拟分析了工作面在不同推进阶段坚硬顶板的动态破坏和应力状态,接着对坚硬顶板能量分布特征及顶板断裂能量释放规律展开了分析;通过改变关键参数,模拟了坚硬顶板厚度、工作面采宽及采空区对坚硬顶板能量积聚所造成的影响,发现窄工作面更易造成坚硬顶板的能量集中,随着顶板厚度增加能量集中程度会越高,在采空区影响下工作面两侧会出现不对称分布,这使得坚硬顶板控制变得更为复杂。(3)针对坚硬顶板控制问题,选用深孔预裂爆破技术进行控制。通过前人经验积累及数学方程计算确定了爆破参数及爆破方案,钻孔间距确定为10m,通过爆破人为减少来压步距,降低坚硬顶板中的能量聚集程度。在进行现场试验后,通过预先布置的微震监测系统能量数据收集,对比实施深孔预裂爆破技术前后的能量事件验证了技术的有效性,回采阶段监测到的大能量事件大大减少,基本成功的控制了坚硬顶板,保障了工作面的生产安全。

关键词：坚硬顶板冲击地压能量积聚深孔爆破数值模拟

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双侧采空不规则煤柱稳定性分析

煤矿安全 2020年第3期51卷 216-220页

作者：顾士坦魏宝贞蒋邦友台连海山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 山东科技大学矿业工程国家级实验教学示范中心山东青岛266590 山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛266590

为确定某矿3303工作面不规则煤柱处于两侧采空状态时的稳定程度,通过数学模型对不规则煤柱最小安全尺寸及煤柱稳定性系数进行计算,在此基础上,以数值模拟对不规则煤柱两侧采空状态下的应力变化规律展开分析。结果表明:煤柱最小安全尺寸... 详细信息

为确定某矿3303工作面不规则煤柱处于两侧采空状态时的稳定程度,通过数学模型对不规则煤柱最小安全尺寸及煤柱稳定性系数进行计算,在此基础上,以数值模拟对不规则煤柱两侧采空状态下的应力变化规律展开分析。结果表明:煤柱最小安全尺寸为31.2 m,大于3303工作面推进36.5 m范围内不规则煤柱尺寸;煤柱稳定性系数为1.14,根据煤柱稳定性判别指标判定煤柱为稳定状态;不规则煤柱应力随工作面推进距离增大呈上升趋势,最大应力值与理论计算煤柱承载强度最小值基本一致;综合评定双侧采空状态下,不规则煤柱能够保持稳定。

关键词：不规则煤柱数值模拟煤柱安全尺寸双侧采空煤柱稳定系数

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煤矿发展末期经济效益增长困境及对策研究

山东煤炭科技 2021年第10期39卷 226-228页

作者：马淑慧魏宝贞兖州煤业股份有限公司东滩煤矿山东邹城273500

受煤矿资源储量及开采速度限制,山东等省大多数矿井已进入矿井开采后期,受多种因素制约,煤矿开采末期经济效益增长面临较大的局限性,如何重新激发老旧矿井活力及促使利益最大化是一个亟待解决的难题。论文着重对矿井末期经济发展主要影... 详细信息

受煤矿资源储量及开采速度限制,山东等省大多数矿井已进入矿井开采后期,受多种因素制约,煤矿开采末期经济效益增长面临较大的局限性,如何重新激发老旧矿井活力及促使利益最大化是一个亟待解决的难题。论文着重对矿井末期经济发展主要影响因素展开分析,阐述了效益增长困境,并据此针对性提出相关对策。

关键词：煤矿效益发展对策

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软弱巷道顶板脆弱区识别及其应用

煤矿安全 2019年第7期50卷 238-242,248页

作者：戴华宾顾士坦刘政魏宝贞宋海洲黄义通山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 兖州煤业股份有限公司东滩煤矿山东邹城273500 兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿新疆昌吉831100

针对宏观角度研究巷道顶板结构造成的顶板脆弱区被忽视的问题,建立了岩梁稳定条件下的单位宽度简支梁极限跨距判别公式。结合工程背景,分析得到软弱砂质泥岩厚度、巷道跨度、软弱夹层及断层等是影响巷道稳定性的重要原因。通过采用岩层... 详细信息

针对宏观角度研究巷道顶板结构造成的顶板脆弱区被忽视的问题,建立了岩梁稳定条件下的单位宽度简支梁极限跨距判别公式。结合工程背景,分析得到软弱砂质泥岩厚度、巷道跨度、软弱夹层及断层等是影响巷道稳定性的重要原因。通过采用岩层探测仪窥探顶板裂隙分布及离层情况并结合钻孔柱状图,以砂质泥岩厚度为主要指标对巷道隐患进行分级、圈定。结果表明,311102辅运巷从开切眼到3~#联络巷之间属于Ⅳ级冒顶隐患区域。针对性的设计了311103辅运巷支护参数,实现了对顶板脆弱区的有效控制。

关键词：软弱巷道顶板脆弱区冒顶隐患识别砂质泥岩

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纵弯褶曲控制下巷道围岩变形特征分析

山西焦煤科技 2021年第3期45卷 29-31页

作者：石文朋魏宝贞李楠兖州煤业股份有限公司东滩煤矿山东邹城273500

针对纵弯褶曲区域巷道围岩稳定性问题,基于某矿1310工作面顶板岩层力学参数,运用FLAC3D软件对纵弯褶曲背斜、向斜、翼部处巷道应力分布及围岩破坏特征展开模拟研究。模拟结果表明,纵弯褶曲背斜及向斜处巷道围岩的破坏程度较高,受到垂直... 详细信息

针对纵弯褶曲区域巷道围岩稳定性问题,基于某矿1310工作面顶板岩层力学参数,运用FLAC3D软件对纵弯褶曲背斜、向斜、翼部处巷道应力分布及围岩破坏特征展开模拟研究。模拟结果表明,纵弯褶曲背斜及向斜处巷道围岩的破坏程度较高,受到垂直及水平应力的影响较大,而翼部巷道要更为稳定,围岩受水平应力的影响较小且变形量要远低于背斜及向斜处,在条件适宜的情况下应尽量将巷道布置在翼部,并在模拟基础上确定了不同纵弯褶曲部位巷道的重点支护区域。

关键词：纵弯褶曲变形特征应力分布支护

坚硬顶板工作面超前支承压力影响因素权重分析

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山东煤炭科技 2021年第5期39卷 181-183,188页

作者：魏宝贞石文朋陈兆生兖州煤业股份有限公司东滩煤矿山东邹城273500

为研究不同因素对坚硬顶板工作面回采期间超前支承压力的影响程度,以运河煤矿6304工作面为研究背景,运用离散元软件UDEC2D及灰色系统方法分别对各种因素影响下的工作面超前支承压力分布规律进行模拟对比及关联度分析。综合分析结果表明... 详细信息

为研究不同因素对坚硬顶板工作面回采期间超前支承压力的影响程度,以运河煤矿6304工作面为研究背景,运用离散元软件UDEC2D及灰色系统方法分别对各种因素影响下的工作面超前支承压力分布规律进行模拟对比及关联度分析。综合分析结果表明,坚硬顶板工作面超前支承压力影响因素权重依次为:开采深度>坚硬基本顶厚度>煤层采高>直接顶厚度。

关键词：坚硬顶板超前支承压力关联度权重

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深部断层构造环境巷道掘进冲击危险机制

煤炭技术 2019年第8期38卷 8-11页

作者：顾士坦戴华宾魏宝贞胡成成山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛266590 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 山东科技大学矿业工程国家级实验教学示范中心山东青岛266590

通过建立断层区域模型,并进行数值结果分析,得出对于掘进工作面距断层不同距离下围岩应力的分布规律,进而分析掘进冲击危险与巷道距断层不同距离之间的关系,从而得出结论:(1)埋深增加,原岩应力值随之增大;(2)巷道开挖产生应力重新分布... 详细信息

通过建立断层区域模型,并进行数值结果分析,得出对于掘进工作面距断层不同距离下围岩应力的分布规律,进而分析掘进冲击危险与巷道距断层不同距离之间的关系,从而得出结论:(1)埋深增加,原岩应力值随之增大;(2)巷道开挖产生应力重新分布且与构造应力相互叠加,增加了发生冲击危险的可能性;(3)巷道距断层的距离越近,应力差值越大,冲击危险的可能性就越高。实践表明,加强对掘进前方冲击危险的探测工作并及时解危,同时减缓巷道掘进速度,可有效降低矿山冲击灾害。

关键词：冲击地压断层巷道掘进应力分布

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工作面缩面阶段坚硬顶板能量演化规律研究

山西焦煤科技 2021年第9期45卷 22-25页

作者：魏宝贞丛志明王锴张晓曦盖森亮兖州煤业股份有限公司东滩煤矿山东邹城273500

为探究工作面缩面对坚硬顶板弹性能演化规律的影响,以东滩煤矿1310工作面缩面区域为背景,理论结合数值模型对采宽变化前后坚硬顶板能量的演化规律进行了对比分析。结果表明,工作面采宽减小造成承载载荷增加,能量集中程度要远大于原工作... 详细信息

为探究工作面缩面对坚硬顶板弹性能演化规律的影响,以东滩煤矿1310工作面缩面区域为背景,理论结合数值模型对采宽变化前后坚硬顶板能量的演化规律进行了对比分析。结果表明,工作面采宽减小造成承载载荷增加,能量集中程度要远大于原工作面;采宽减小对能量值增幅有较大影响,缩面前后坚硬顶板能量增幅差值约为58.2 kJ/m^(3);缩面阶段工作面走向能量峰值位于前方15 m处基本固定不变,而在倾向上受到遗留煤柱影响,缩面前峰值位置由工作面中部向轨道顺槽侧转移,缩面后则由辅助轨道顺槽侧向工作面中部转移。

关键词：缩面坚硬顶板采宽能量演化