检索结果-南通市图书馆

山西化工 2024年第8期44卷 226-227,239页

作者：薛军军汾西矿业集团贺西煤矿山西柳林033300

开采煤矿时为了提高开采效率,确保开采时的安全性,要引入先进技术手段,完成开采工作。本文以高强支护技术应用原理为切入点,阐述了高强支护技术的优势,最终对高强支护技术在掘进作业中的具体应用进行了总结。

关键词：掘进工作锚杆支护光爆锚喷高强度支护

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荷载作用下多裂隙煤体力学特性与起裂角研究

岩土力学 2024年第3期45卷 659-673页

作者：王磊商瑞豪刘怀谦陈礼鹏张宇王安铖张帅刘化强安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

为研究静态加载条件下裂隙几何位置及相互作用机制对煤体力学行为的影响,采用数字图像相关方法作为全场观测手段,以原煤预制不同位置分布下的三裂隙试样为研究对象,利用MTS816岩石伺服试验机进行单轴压缩试验,并结合颗粒流程序研究了裂... 详细信息

为研究静态加载条件下裂隙几何位置及相互作用机制对煤体力学行为的影响,采用数字图像相关方法作为全场观测手段,以原煤预制不同位置分布下的三裂隙试样为研究对象,利用MTS816岩石伺服试验机进行单轴压缩试验,并结合颗粒流程序研究了裂隙不同位置分布状态下多裂隙煤体的力学特性、裂纹演化规律及破坏特征。与此同时,基于断裂力学理论讨论了T应力对煤体多裂隙尖端的影响形式及适用性。研究结果表明:当裂隙由平行共线分布向平行重叠分布过度时,煤样的宏观强度具有逐渐增强的现象;裂隙的分布形式会影响煤体的承压状态,当裂隙间距离较远时,应力场中应力薄弱区会独立存在,并随着压力增加逐渐扩展融合;而当裂隙趋于重叠分布时,应力集中区和薄弱区都会各自形成统一的受力整体,相互影响。多裂隙共线或偏置分布时,裂隙面以剪应力为主,拉应力为辅的驱动方式导致煤样发生拉剪复合破坏,而当多裂隙趋于重叠分布时,裂隙面上的剪应力转化为岩桥区拉应力,从而形成以拉应力为主导的方式驱动试样发生拉伸破坏。考虑T应力影响时,包含3个T应力分量(Tx,Ty和Txy)的起裂角理论预测值更适用于压剪应力状态下有限板多裂隙尖端裂纹扩展角度方面研究。

关键词：多裂隙煤体 DIC技术颗粒流模拟断裂力学力学特征扩展角度

不同冲击气压下煤样动态剪切强度的长径比效应

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岩土工程学报 2024年第1期46卷 131-139页

作者：王磊陈礼鹏袁秋鹏焦振华刘怀谦安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

采用Φ50mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,开展了不同冲击气压下直径75mm,长径比分别为0.20,0.27,0.33,0.40和0.47的5组煤样的动态剪切试验,划分了煤动态剪应力时程曲线的阶段,探讨了冲击气压对煤样动态剪切强度的影响,分析了煤样... 详细信息

采用Φ50mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,开展了不同冲击气压下直径75mm,长径比分别为0.20,0.27,0.33,0.40和0.47的5组煤样的动态剪切试验,划分了煤动态剪应力时程曲线的阶段,探讨了冲击气压对煤样动态剪切强度的影响,分析了煤样动态剪切强度和加载率的长径比效应,并建立了长径比效应理论模型。研究结果表明:①煤样动态剪应力时程曲线可分为应力初始上升、应力线性增长、应力缓慢上升和应力下降4个阶段;②煤样动态剪切强度与冲击气压呈正线性相关,但不同长径比下增加幅度存在差异,具体表现为:相同冲击气压增量下,煤样长径比越小,动态剪切强度的增加幅度越大;③煤样动态剪切强度和加载率均与长径比有关,在0.25,0.35 MPa较低冲击气压与0.45,0.55 MPa较高冲击气压下分别呈现出正、负长径比效应,并通过方差分析确定了长径比对其影响最小的冲击气压为0.376MPa;④建立了不同冲击气压下煤样动态剪切强度长径比效应理论模型,通过加载率效应推导出加载率长径比效应理论模型,并验证了模型的合理性和准确性。

关键词：煤长径比效应动态剪切强度加载率敏感性

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新型煤泥基凝胶防止煤自燃特性的研究

山东煤炭科技 2024年第8期42卷 88-92,98页

作者：袁涛赵桂阳徐洪泽枣庄矿业集团公司山东枣庄277500 枣庄矿业集团高庄煤矿山东济宁277605

基于绿色矿山理念,将魔芋葡甘聚糖(KGM)与聚丙烯酰胺(PAM)、丙烯酸(AA)和煤泥(SM)复合,得到最终产物(AA-PAM-KGM/SM)。实验结果表明,当KGM:PAM:AA:SM为1:9:6:5,交联剂用量6.3%、引发剂用量0.5%时,制得的凝胶具有最佳的吸水和保水性能。... 详细信息

基于绿色矿山理念,将魔芋葡甘聚糖(KGM)与聚丙烯酰胺(PAM)、丙烯酸(AA)和煤泥(SM)复合,得到最终产物(AA-PAM-KGM/SM)。实验结果表明,当KGM:PAM:AA:SM为1:9:6:5,交联剂用量6.3%、引发剂用量0.5%时,制得的凝胶具有最佳的吸水和保水性能。红外光谱分析表明,各组分间发生了接枝共聚反应;扫描电子显微镜观察到煤泥与KGM骨架间具有强黏附力,元素分布均匀且密集;通过阻燃抗氧化性能测试,证明该凝胶能够有效抑制有害气体的产生;通过分子动力学模拟,深入阐明了防火凝胶的凝胶化和阻燃机理,所得凝胶能够有效抑制煤的氧化,是一种理想的防灭火材料。

关键词：生物基凝胶煤泥魔芋葡甘聚糖阻燃机理

煤矿未采区地面水平井全周期施工效果相互作用机制及开发建议

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煤炭科学技术 2024年

作者：张寨男杨科华心祝叶春辉叶敏刘文杰池小楼吕鑫安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室淮南矿业(集团)有限责任公司煤矿瓦斯治理国家工程研究中心淮南矿业集团煤层气开发利用有限责任公司

为探究煤矿未采区地面水平井不同层位压裂效果差异，揭示瓦斯治理全周期各阶段工程施工效果的相互作用机制，结合朱集东矿ZJ2-1与ZJ2-2井施工现状，从压裂施工规模、压裂施工曲线和测压降数据角度，分析各段及各层位压裂效果的差异，并... 详细信息

为探究煤矿未采区地面水平井不同层位压裂效果差异，揭示瓦斯治理全周期各阶段工程施工效果的相互作用机制，结合朱集东矿ZJ2-1与ZJ2-2井施工现状，从压裂施工规模、压裂施工曲线和测压降数据角度，分析各段及各层位压裂效果的差异，并与微地震监测结果对比验证；分析钻井、压裂效果对气水产出效果的影响及停产诱因，揭示地面水平井钻井、压裂与排采工程全周期之间的相互作用机制，提出煤矿未采区地面水平井瓦斯治理过程面临的关键问题及建议。结果表明：ZJ2-2井较ZJ2-1井与ZJ2-1井的煤层较顶、底板压裂的裂缝打开效果好，而微地震结果显示顶底板压裂较煤层压裂效果好，这是由于压裂效果好不但需要裂缝均匀打开，还需要确保裂缝持久性高。钻井效果体现在钻井轨迹与井筒稳定2个方面，钻井轨迹不仅会直接影响井筒稳定，还会影响压裂效果，压裂施工会降低井筒稳定，而井筒稳定是保障排采工程顺利进行的基础。井筒稳定性受钻井层位、压裂施工、储层岩层与长期浸水等因素的影响均不可忽视，压裂效果好只是排采效果好的必要条件，排采效果的好坏很大程度上还受井筒稳定性与排采制度精细化程度的影响。两口井排采阶段均可划分为返排、上产、稳产、停产和再产气5个阶段，ZJ2-1井的返排率较大且大于1，说明存在邻近水源的侵入，导致压裂效果较好的ZJ2-1井的产气效果较差。最后，从地面水平井瓦斯治理技术优选、钻井轨迹精准控制、井筒稳定性控制、排采制度优化和水赋存环境探测等角度总结了煤矿未采区地面水平井瓦斯治理过程中存在的关键问题，并给出相应的开发建议，以期为煤矿未采区地面水平井瓦斯治理提供思路。

关键词：煤矿未采区地面水平井钻井轨迹分段压裂效果气水产出相互作用机制开发建议

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煤体张开型裂隙演化规律及失稳前兆试验

中国矿业大学学报 2024年第2期53卷 250-263页

作者：王磊刘化强李少波张宇刘怀谦陈礼鹏王安铖安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

为探究不同裂隙分布特征参数煤体失稳前兆信息,基于MTS 816试验系统开展单轴加载试验,分析了煤体力学特征及裂隙演化规律,推导出起裂角精确表达式,建立了弯折裂纹力学模型.结果表明:随裂纹方位角减小,煤体劣化程度增加,但均低于完整试件... 详细信息

为探究不同裂隙分布特征参数煤体失稳前兆信息,基于MTS 816试验系统开展单轴加载试验,分析了煤体力学特征及裂隙演化规律,推导出起裂角精确表达式,建立了弯折裂纹力学模型.结果表明:随裂纹方位角减小,煤体劣化程度增加,但均低于完整试件,裂隙长度同试件强度呈负相关性;剪切互锁效应使含裂隙煤体应力-应变曲线表现为双驼峰形态,互锁强度同方位角呈负相关性,但与长度无明显关联;裂隙分布特征参数对初始应变场形成局部高应变区具有显著引领作用,方位角于0°~90°之间时,应变集中、弥散与裂隙扩展的空间演绎形式高度统一;定义了端部动态剪切因子(τ_(0))并求得其表达式,完善了Ⅱ型SIF(应力强度因子)并推导出精确起裂角表达式,得出起裂角同方位角呈负相关性;比较剪切互锁前后扰动系数ε(K_(Ⅱ)/K_(Ⅰ))可知,剪切互锁效应可通过抑制裂纹端部的翼状Ⅰ型扩展从而发生Ⅱ型破坏,且抑制效果与方位角呈负相关性;相较于表面应变监测,互锁强度变化特征可对煤体在不同裂隙分布特征参数下的骤然破坏提供更加积极的前兆信息.

关键词：非闭合裂纹 DIC监测剪切互锁强度端部动态剪切因子等效裂纹模型

顶板关键层影响条件下工作面采动应力演化规律研究

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能源技术与管理 2024年第2期49卷 78-82页

作者：陈建本淮南矿业(集团)有限责任公司顾桥煤矿安徽淮南232000

针对顾桥煤矿1314(3)工作面上覆存在关键岩层的特征,利用理论分析、数值模拟和现场实测相互验证的方法对采动支承压力的演化规律进行了研究。基于关键层理论,综合考虑采空区上覆“三带”岩层的叠加影响效应,理论分析确定裂隙带对超前支... 详细信息

针对顾桥煤矿1314(3)工作面上覆存在关键岩层的特征,利用理论分析、数值模拟和现场实测相互验证的方法对采动支承压力的演化规律进行了研究。基于关键层理论,综合考虑采空区上覆“三带”岩层的叠加影响效应,理论分析确定裂隙带对超前支承压力的影响范围较小,主要集中在距离煤壁65m范围左右;弯曲下沉带对超前支承压力的影响范围较大,现场实测工作面顺槽附近超前应力影响范围为工作面前方135~140m,应力峰值为工作面前方18~20m处。实测数据与理论分析、数值模拟比较接近,进一步验证了研究的正确性。

关键词：关键层采动应力演化规律数值模拟

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3306-1充填工作面岩移观测技术研究

山东煤炭科技 2024年第7期42卷 183-187,193页

作者：袁汝安王振亭郭磊山东能源枣庄矿业集团柴里煤矿山东滕州277519

煤炭开采造成的地表沉降威胁矿区的生态环境和财产安全,对井下开采的安全性造成了一定的影响。为了研究矿井充填工作面开采引起的地表移动、变形以及对地面建筑物的影响,在矿区建立地表移动变形观测站,通过地表变形监测研究地下开采导... 详细信息

煤炭开采造成的地表沉降威胁矿区的生态环境和财产安全,对井下开采的安全性造成了一定的影响。为了研究矿井充填工作面开采引起的地表移动、变形以及对地面建筑物的影响,在矿区建立地表移动变形观测站,通过地表变形监测研究地下开采导致的地表变形规律,对未来地表移动变形进行准确预计,对工作面地表移动角和变形值的观测、统计和分析,获得了充填开采对地表移动影响的关键数据,得出监测点最大下沉值为58 mm,区域内“异常凸起”最大抬升高度为76 mm,为研究膏体充填采矿技术条件下的地表移动变形规律奠定了基础,有助于对地表建筑物的墙体变形和损害提供技术依据。

关键词：地表移动变形规律观测站参考数据

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巷道顶板岩层连续强化控制技术研究

现代矿业 2024年第4期40卷 109-113,120页

作者：王新郭汉青段长坤马飞王路刘磊新汶矿业集团有限责任公司翟镇煤矿枣庄矿业(集团)有限责任公司滨湖煤矿

为控制复杂条件下巷道顶板岩层稳定性,以翟镇煤矿11503E工作面轨道巷为研究背景,对其支护方案进行研究。针对巷道支护密度大、支护可靠性不足等问题,提出巷道顶板岩层连续强化控制技术。由顶板岩层连续强化控制机理,提出“一级正常支护... 详细信息

为控制复杂条件下巷道顶板岩层稳定性,以翟镇煤矿11503E工作面轨道巷为研究背景,对其支护方案进行研究。针对巷道支护密度大、支护可靠性不足等问题,提出巷道顶板岩层连续强化控制技术。由顶板岩层连续强化控制机理,提出“一级正常支护-二级强化支护-三级让压防冲”的多级厚锚固岩梁强化支护技术,确定支护技术参数。通过与原支护的性能对比和实际应用表明,优化后的支护方案能起到较好的支护效果,同时能有效降低巷道支护成本,提高企业经济效益,对同类型巷道顶板岩层控制起参考作用。

关键词：动压影响巷道支护厚层锚固

淮南矿区1/3焦煤二次氧化煤样孔隙特性实验研究

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煤炭技术 2024年第6期43卷 189-193页

作者：张瑞淮南矿业(集团)有限责任公司顾桥煤矿安徽淮南232001

采空区二次氧化煤样自然发火为煤矿安全生产带来了巨大隐患。以淮南矿业集团顾桥煤矿1/3焦煤为研究对象,利用实验研究的方法,系统研究了不同预氧化温度和预氧化时间对煤孔隙特性的影响,研究发现:新鲜煤样和不同预氧化处理煤样的等温吸... 详细信息

采空区二次氧化煤样自然发火为煤矿安全生产带来了巨大隐患。以淮南矿业集团顾桥煤矿1/3焦煤为研究对象,利用实验研究的方法,系统研究了不同预氧化温度和预氧化时间对煤孔隙特性的影响,研究发现:新鲜煤样和不同预氧化处理煤样的等温吸附曲线均呈典型的第Ⅱ类等温吸附曲线;预氧化处理对煤中孔隙的影响主要集中在0.45~20 nm,其中,2~4 nm内微孔的数量和总孔容在减少,在4~20 nm内的孔隙的数量和总孔容则显著增大;煤样的比表面积随着预氧化温度的提升呈现出先增大后变小的趋势,并在70℃时达到最大值;预氧化处理后,孔径处于0.45~5.9 nm时,孔隙的数量和总孔容有较大的变化。研究成果可为采空区自然发火防控提供必要的科学理论支撑。

关键词：淮南矿区二次氧化孔隙特性实验研究