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瓦斯矿井工作面火区封闭后爆炸危险性快速预测方法

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煤炭学报 2016年第9期41卷 2251-2255页

作者：翟小伟来兴平西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054

为了对高瓦斯矿井工作面煤自燃火区封闭后甲烷爆炸危险性进行有效预测,利用质量守恒定律对封闭火区在短时间内甲烷和氧气体积分数的变化规律进行推演,构建封闭火区内甲烷和氧气的积聚模型,分析火区封闭以后采空区内的气体体积分数的变... 详细信息

为了对高瓦斯矿井工作面煤自燃火区封闭后甲烷爆炸危险性进行有效预测,利用质量守恒定律对封闭火区在短时间内甲烷和氧气体积分数的变化规律进行推演,构建封闭火区内甲烷和氧气的积聚模型,分析火区封闭以后采空区内的气体体积分数的变化规律及关键影响因素,基于时间交集理论对火区封闭后甲烷爆炸危险性展开讨论,应用甲烷、氧气积聚模型对某矿火区封闭后的甲烷爆炸性进行估算,得到了甲烷爆炸的可能性及发生时间,及时采取相应的预防措施,成功地避免了火区封闭后甲烷爆炸事故。

关键词：煤自燃火区封闭气体运移规律危险性预测瓦斯爆炸

复杂条件下急斜厚煤层高阶段综放开采超前预爆破

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煤炭学报 2008年第8期33卷 845-849页

作者：张子飞来兴平神华新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830027 西安科技大学能源学院

对苇湖梁煤矿B1+2急倾斜煤层工作面的赋存环境和开采技术的复杂性、爆破参数及工艺优化,爆破效果等进行了综合分析;成功实施了52 m高阶段煤体超前预裂爆破,有效弱化了煤体;最后采用RSM-SY5松动范围检测仪和YS(B)钻孔光学窥视仪检测了爆... 详细信息

对苇湖梁煤矿B1+2急倾斜煤层工作面的赋存环境和开采技术的复杂性、爆破参数及工艺优化,爆破效果等进行了综合分析;成功实施了52 m高阶段煤体超前预裂爆破,有效弱化了煤体;最后采用RSM-SY5松动范围检测仪和YS(B)钻孔光学窥视仪检测了爆破效果,并对爆破后支架的前后柱压力进行了监测,结果表明爆破效果显著,为后续102 m和18 m高阶段煤体的安全开采提供了技术借鉴.

关键词：复杂条件急斜厚煤层超前预爆破 52m阶段

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复杂条件下大断面巷道顶板冒落失稳分析

采矿与安全工程学报 2009年第4期26卷 423-427,432页

作者：曾佑富伍永平来兴平魏成西安科技大学能源学院教育部西部矿山开采及灾害控制重点实验室陕西西安710054 神华宁煤有限责任公司枣泉煤矿宁夏银川750001

以枣泉煤矿12205首采面胶带运输巷顶板冒落控制为背景,采用弹性力学理论计算和数值分析方法,对复杂条件下大断面巷道顶板冒落失稳机理进行分析.结果表明:由锚杆控制的锚固区的膨胀性软岩遇水发生膨胀变形,泥化,导致锚杆拉断,黏结失效,"... 详细信息

以枣泉煤矿12205首采面胶带运输巷顶板冒落控制为背景,采用弹性力学理论计算和数值分析方法,对复杂条件下大断面巷道顶板冒落失稳机理进行分析.结果表明:由锚杆控制的锚固区的膨胀性软岩遇水发生膨胀变形,泥化,导致锚杆拉断,黏结失效,"小结构"失稳.地下水使锚索孔壁围岩强度降低,孔径扩大,致使锚索锚固失效发生脱落;支护形式不耦合,支护参数不合理,导致锚杆、锚索不能共同承载发生变形,锚索载荷应力集中,锚索锚固端发生剪切破坏,锚索被拔出、脱落甚至产生剪切破坏,"大结构"失稳.最后提出了多介质结构耦合控制技术控制巷道顶板围岩稳定性,并在生产实践中取得了良好的防治效果.

关键词：大断面顶板冒落多介质结构耦合控制技术

河下开采扰动诱致采空区动态失稳定量预计与综合评价

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岩土工程学报 2005年第12期27卷 1421-1424页

作者：来兴平蔡美峰任奋华北京科技大学土木与环境工程学院

水下开采扰动区内安全开采是个复杂的问题,地应力改变及采空区围岩介质断裂失稳为一个动态过程,具有明显的时间效应特征,其不仅直接受到动态破坏,还受后续开采扰动的累积响应。采用多种实验和分析方法,对开采引起的覆岩断裂破坏和地表... 详细信息

水下开采扰动区内安全开采是个复杂的问题,地应力改变及采空区围岩介质断裂失稳为一个动态过程,具有明显的时间效应特征,其不仅直接受到动态破坏,还受后续开采扰动的累积响应。采用多种实验和分析方法,对开采引起的覆岩断裂破坏和地表移动规律进行定量化预计与综合评价,在维持西天河现状、现有开采方法和开拓方式的前提下,实现了L3414综采工作面河下控水采煤。

关键词：开采扰动区大尺度采空区西天河动态失稳定量预计

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特厚煤体爆破致裂机制及分区破坏的数值模拟

煤炭学报 2014年第8期39卷 1642-1649页

作者：来兴平崔峰曹建涛单鹏飞西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054

为了优化并确定顶煤爆破参数,通过对爆破致裂机制的探讨,推导了爆炸作用下裂纹应力强度因子的表达式,给出了裂纹继续扩展的判断准则和裂隙区、压碎区的判定准则,运用理论分析和数值计算手段揭示了爆破致裂特性,分析了不同装药半径条件... 详细信息

为了优化并确定顶煤爆破参数,通过对爆破致裂机制的探讨,推导了爆炸作用下裂纹应力强度因子的表达式,给出了裂纹继续扩展的判断准则和裂隙区、压碎区的判定准则,运用理论分析和数值计算手段揭示了爆破致裂特性,分析了不同装药半径条件下爆破后煤体的压碎区、裂隙区范围。综合分析表明:爆炸后形成的压碎区、裂隙区与炸药性能及被爆体的物理力学特性有关,爆炸最终形成的压碎区、裂隙区半径与装药半径的比值不变,但压碎区和裂隙区半径随装药量的增加而加大。讨论认为裂隙区半径研究结果差异较大的原因与研究对象对爆破扰动的要求程度有关,爆破提高特厚、坚硬煤体冒放性主要与爆破致裂产生的宏观裂隙区有关。宏观裂隙区在15rb范围内,15rb以上的区域是微观裂隙萌生区。在进行涉及到安全防护方面的方案设计时,为保障安全性,必须考虑微观裂隙区的大小。

关键词：特厚煤层爆破致裂数值模拟声波探测光学摄像

我国西北煤炭开采中的水资源保护基础理论研究进展

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煤炭学报 2017年第1期42卷 36-43页

作者：张东升李文平来兴平范钢伟刘卫群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 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 西安科技大学能源学院陕西西安710054 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部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 中国矿业大学力学与建筑工程学院江苏徐州221116

围绕西北煤炭开采中水资源保护基础理论研究中的关键科学问题,介绍了西北煤田地层结构特征、采动覆岩结构与隔水层稳定性时空演变规律和水资源保护性采煤机理与控制理论等方面的研究进展情况。构建了西北矿区不同生态地质环境类型生态-... 详细信息

围绕西北煤炭开采中水资源保护基础理论研究中的关键科学问题,介绍了西北煤田地层结构特征、采动覆岩结构与隔水层稳定性时空演变规律和水资源保护性采煤机理与控制理论等方面的研究进展情况。构建了西北矿区不同生态地质环境类型生态-水-煤系地层空间赋存结构模型,分析了浅表层水分布特征与水循环运移规律;提出了覆岩裂隙表述和重构方法,构建了上位隔水层-中位阻隔层-下位基本顶结构协同变化模型和渐序变化模型;构建了该区初/复采煤层保水开采技术适用性分类方法体系,探索了新式短壁保水采煤方法,为构建基于水资源保护的西北煤炭科学开采方法体系奠定基础。

关键词：西北保水开采地层结构适用性分类短壁采煤

开采扰动区变尺度采空区覆岩介质动态损伤实验

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煤炭学报 2007年第9期32卷 902-906页

作者：来兴平栾小东伍永平张勇吕兆海西安科技大学能源学院教育部西部矿山开采及灾害治理重点实验室陕西西安710054 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

尝试利用非均匀围岩介质动态损伤声发射(Acoustic Emission,AE)总事件、能率、时间、空间结构参数、变形与应力尺度演化过程,进行不同尺度开采推进形成的采空区围岩介质损伤统计与宏观动力失稳时-空关系对比分析,找出采空区动力失稳预... 详细信息

尝试利用非均匀围岩介质动态损伤声发射(Acoustic Emission,AE)总事件、能率、时间、空间结构参数、变形与应力尺度演化过程,进行不同尺度开采推进形成的采空区围岩介质损伤统计与宏观动力失稳时-空关系对比分析,找出采空区动力失稳预警量化依据.

关键词：开采扰动区变尺度采空区动态损伤

破碎围岩条件下井巷工程综合超前地质预报实践

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物探与化探 2009年第2期33卷 229-233页

作者：吕兆海来兴平神华宁夏煤业集团有限责任公司清水营煤矿宁夏银川750004 西安科技大学能源学院陕西西安710054 教育部西部矿井安全开采及灾害控制重点实验室陕西西安710054

以羊场湾煤矿为研究与工程实践背景,在综合分析区域地质(震)特征、开采技术条件的基础上,进行了现场地质动力灾害调查。基于地质力学理论,并依据声发射、钻孔窥视、松动圈等围岩损伤与变形的多元信息监测手段,较深入地构建了井巷超前地... 详细信息

以羊场湾煤矿为研究与工程实践背景,在综合分析区域地质(震)特征、开采技术条件的基础上,进行了现场地质动力灾害调查。基于地质力学理论,并依据声发射、钻孔窥视、松动圈等围岩损伤与变形的多元信息监测手段,较深入地构建了井巷超前地质预报的概念和技术方案,深入分析复杂地质条件下松软破碎围岩局部化变形与演化失稳机理,并通过羊场湾掘进巷道的预报实践验证,证明了提出的相关理论和技术方法的正确性与可行性,为工程防灾和减灾提供科学依据。

关键词：井巷工程超前地质预报破碎围岩综合预报技术

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联合测试技术在煤岩断裂韧度测试中的应用

煤炭工程 2010年第12期42卷 60-63页

作者：朱世阳来兴平西安科技大学能源学院陕西西安710054 教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054

为了进一步研究煤岩断裂特征及取得相关力学性质参数,以MTS三轴测试系统、点荷载仪分别结合声发射(acoustic emission,AE)的联合测试技术对5-2煤样进行断裂韧度测试,通过获取煤样单轴抗压强度,并对测试结果进行分析比较得出:基于声发射... 详细信息

为了进一步研究煤岩断裂特征及取得相关力学性质参数,以MTS三轴测试系统、点荷载仪分别结合声发射(acoustic emission,AE)的联合测试技术对5-2煤样进行断裂韧度测试,通过获取煤样单轴抗压强度,并对测试结果进行分析比较得出:基于声发射的点荷载测试反映出不规则5-2煤样破坏后形成明显的单一裂纹,平均单轴抗压强度为50MPa;MTS三轴测试系统结合声发射测试反映标准试件在自然和饱水两种状态下屈服破坏后,部分呈散体状破坏,但大部分仍然保持较高的完整性,平均单轴抗压强度31.13MPa。两种测试方法虽然在单轴抗压强度数值上存在了一定差异,但都体现出煤样坚固致密的特点,这种多手段联合测试技术为获取更加精确的参数提供了新的研究途径。

关键词：联合测试煤岩断裂韧度力学性质