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勇当掘进迎头“排头兵”——记山东能源集团西北矿业有限公司永明煤矿综掘工区班组长褚衍堂

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当代矿工 2024年第6期 56-57页

作者：张利白建基山东能源集团西北矿业有限公司永明煤矿

褚衍堂,男,52岁,山东能源集团西北矿业有限公司永明煤矿综掘工区班组长。凭着对矿山的热爱,他在采掘一线一干就是18年,多次荣获“优秀班组长”“劳动模范”等荣誉称号。

关键词：荣誉称号永明山东能源集团班组长采掘一线矿业排头兵劳动模范

布孔参数对导向缝槽-静态膨胀协同致裂效果的影响规律研究

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煤矿安全 2024年

作者：亓佳利李伟清和志永韩金明张建张假妮卢绪涛王怀远李长青山东能源鲁西矿业集团有限公司山东能源集团西北矿业有限公司山东科技大学能源与矿业工程学院

为进一步提升静态膨胀致裂技术顶板弱化能力，探究施工参量对钻孔周围应力分布的影响规律，基于弹性力学、断裂力学揭示了导向缝槽-静态膨胀协同致裂力学机制；采用PFC2D离散元法建立了相应静态膨胀致裂数值模型，通过设置不同施工参量... 详细信息

为进一步提升静态膨胀致裂技术顶板弱化能力，探究施工参量对钻孔周围应力分布的影响规律，基于弹性力学、断裂力学揭示了导向缝槽-静态膨胀协同致裂力学机制；采用PFC2D离散元法建立了相应静态膨胀致裂数值模型，通过设置不同施工参量来进行双向围压与静态膨胀耦合作用下的数值模拟研究。结果表明：相较于常规单孔无围压静态膨胀致裂，导向缝槽可有效提升静态膨胀致裂效果，距离孔心越远的位置提升作用越明显；离散元法可有效模拟静态膨胀致裂过程中应力分布情况，静态膨胀力、孔径以及导向缝槽长度与环向应力呈现正相关关系，导向缝槽角度、应力系数以及埋深与环向应力呈现负相关关系；布孔参量敏感参数排序为：孔径>缝槽角度>缝槽长度，实际应用时应尽量增大孔径与缝槽长度，减小缝槽角度；导向缝槽改变了环向应力分布特征，但缝槽的引导作用存在局限性，缝槽尖端与钻孔周边存在竞争起裂、扩展行为。

关键词：顶板弱化静态膨胀致裂导向槽数值模拟应力分布

温度影响下胶结充填体三轴压缩能量与损伤演化规律研究

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采矿与安全工程学报 2024年

作者：秦广鹏刘炜震杜兆文李宁葛政辰张中腾沈远东王磊山东科技大学资源学院山东科技大学煤矿充填开采国家工程实验室山东科技大学能源与矿业工程学院山东恒驰矿业装备科技有限公司兖矿能源集团股份有限公司鲍店煤矿神木县孙家岔镇朱概塔煤矿伊金霍洛旗呼氏煤炭有限责任公司

煤矿深部高地温环境已成为影响胶结充填体性能的关键因素之一，胶结充填体的稳定性对于支撑上覆岩层和控制地表沉降至关重要，而胶结充填体的损伤失稳必然伴随着能量的耗散。为了研究高地温环境下胶结充填体的能量与损伤演化特征，采用... 详细信息

煤矿深部高地温环境已成为影响胶结充填体性能的关键因素之一，胶结充填体的稳定性对于支撑上覆岩层和控制地表沉降至关重要，而胶结充填体的损伤失稳必然伴随着能量的耗散。为了研究高地温环境下胶结充填体的能量与损伤演化特征，采用岩石动态三轴仪，对不同温度（20℃、35℃和50℃）养护后的胶结充填体进行常规三轴压缩力学试验，结合能量守恒原理，分析了三轴压缩条件下胶结充填体弹性能、耗散能和总能量的演化特征，基于耗散能探讨了胶结充填体的损伤演化规律。结果表明：随养护温度的升高，在相同围压条件下三轴压缩结束时胶结充填体的耗散能、总能量和弹性能耗比均表现为先减小后增大。弹性能占比曲线和耗散能占比曲线近似呈“X”交叉，弹性能耗比曲线由趋于零的平稳转变为持续上升的现象可作为胶结充填体三轴压缩失稳破坏的前兆特征。基于耗散能建立的胶结充填体三轴压缩损伤本构模型可将胶结充填体的损伤演化过程分为初始损伤、损伤发展和损伤加速增长三个阶段，与试验数据进行对比从而验证了模型的合理性，模型能够较好地描述不同温度养护后的胶结充填体在三轴压缩下的损伤演化特性；通过得到的胶结充填体在三轴压缩结束时的损伤值证实了养护温度升高会使胶结充填体在养护过程中产生不同程度的热损伤。研究结果为评价深部高地温环境下胶结充填体的损伤失稳提供了参考依据。

关键词：养护温度胶结充填体三轴压缩耗散能损伤演化

4310工作面沿空掘巷围岩变形控制技术研究

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山东煤炭科技 2024年第9期42卷 12-16页

作者：马会勇山东能源集团鲁西矿业公司彭庄煤矿山东菏泽274700

针对彭庄煤矿4310工作面沿空掘巷矿压显现剧烈、围岩变形严重,沿空巷道维护困难,严重影响高效安全工作面的建设问题,采用FLAC^(3D)数值模拟软件,结合理论分析和现场试验,对小煤柱合理宽度进行确定,优化沿空掘巷支护参数。研究结果表明:... 详细信息

针对彭庄煤矿4310工作面沿空掘巷矿压显现剧烈、围岩变形严重,沿空巷道维护困难,严重影响高效安全工作面的建设问题,采用FLAC^(3D)数值模拟软件,结合理论分析和现场试验,对小煤柱合理宽度进行确定,优化沿空掘巷支护参数。研究结果表明:通过调整小煤柱宽度为15 m,能有效降低围岩应力集中,减少巷道围岩变形量,能有效保障巷道整体稳定性;支护方案优化后,采用Φ20 mm×2500 mm锚杆和Φ21.8 mm×9600 mm锚索,能够显著提高巷道围岩的稳定性。4310运输顺槽沿空掘巷采用15 m小煤柱及以上支护方案进行工业性试验,巷道表面位移和锚杆受力监测结果表明巷道围岩变形量控制在较小范围,支护系统能充分发挥作用。

关键词：小煤柱沿空掘巷围岩变形控制

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大断面煤巷顶板失稳机理及控制技术研究

煤 2024年第9期33卷 80-82页

作者：司洪福山东能源集团西北矿业公司葛亭煤矿山东济宁272053

为解决某矿大断面开拓煤巷顶板变形失稳的问题,综合采用现场调研、对比分析、矿压监测等方法,掌握大断面煤巷变形破坏特征,揭示了顶板锚索破断失效及冒顶事故发生的原因,针对性地提出了以长锚杆、短锚索、长锚索为主的多层次层状顶板控... 详细信息

为解决某矿大断面开拓煤巷顶板变形失稳的问题,综合采用现场调研、对比分析、矿压监测等方法,掌握大断面煤巷变形破坏特征,揭示了顶板锚索破断失效及冒顶事故发生的原因,针对性地提出了以长锚杆、短锚索、长锚索为主的多层次层状顶板控制技术。在该矿4102回风大巷开展工业应用试验,新方案实现了大断面开拓煤巷的长期稳定,为类似条件下的巷道围岩控制提供了借鉴。

关键词：大断面全锚索支护开拓大巷层状顶板

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采矿工程巷道掘进和支护技术的应用

内蒙古煤炭经济 2024年第7期 121-123页

作者：司洪福山东能源集团西北矿业公司葛亭煤矿山东济宁272053

采矿工程中,地下工程相对较多,为施工安全带来挑战。因此,煤矿应注重对先进施工技术的应用,灵活使用巷道掘进技术,并结合巷道支护技术,完善技术应用方案,创建相对安全的作业环境,降低作业风险,为开采作业流程推进打下坚实基础。本文对... 详细信息

采矿工程中,地下工程相对较多,为施工安全带来挑战。因此,煤矿应注重对先进施工技术的应用,灵活使用巷道掘进技术,并结合巷道支护技术,完善技术应用方案,创建相对安全的作业环境,降低作业风险,为开采作业流程推进打下坚实基础。本文对巷道掘进与支护技术应用价值加以阐释,分析巷道掘进技术应用的要点,探寻支护技术的类型,旨在提升开采水平。

关键词：采矿工程巷道掘进支护技术应用

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采空区顶板垮落摩擦诱发瓦斯爆炸试验研究

煤矿安全 2024年第5期55卷 11-18页

作者：母军米建强刘振文陈宝红赵平平张鑫源汪锋潞安新疆煤化工(集团)有限公司砂墩子煤矿新疆哈密839003 山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590

大采高工作面采空区顶板垮落时岩体相互撞击摩擦产生火花已成为诱发采空区瓦斯爆炸事故的主要隐患。为研究砂岩摩擦速度、摩擦力、瓦斯体积分数、SiO_(2)含量等因素对砂岩摩擦诱发瓦斯爆炸的机制,采用岩石摩擦效应引燃瓦斯试验系统对各... 详细信息

大采高工作面采空区顶板垮落时岩体相互撞击摩擦产生火花已成为诱发采空区瓦斯爆炸事故的主要隐患。为研究砂岩摩擦速度、摩擦力、瓦斯体积分数、SiO_(2)含量等因素对砂岩摩擦诱发瓦斯爆炸的机制,采用岩石摩擦效应引燃瓦斯试验系统对各因素进行定量试验研究。结果表明:瓦斯体积分数为7.0%~11.5%时,砂岩摩擦诱发瓦斯爆炸时间随瓦斯体积分数增加先缩短后延长;砂岩摩擦高温热表面是诱发瓦斯爆炸的主要原因;摩擦诱发瓦斯爆炸分为砂岩摩擦面燃烧瓦斯与瓦斯爆炸扩散2个阶段;摩擦诱发瓦斯爆炸时间随摩擦力增大而缩短,随砂岩中SiO_(2)含量增大而缩短;摩擦低于最低临界速度不会诱发瓦斯爆炸,高于最低临界速度且低于最高临界速度时最大摩擦速度与摩擦诱发瓦斯爆炸时间呈负相关。

关键词：顶板垮落瓦斯爆炸机制摩擦效应摩擦速度瓦斯燃烧比例

沉陷区河堤边采边复治理方式下的动态填方量预计方法

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金属矿山 2024年第2期 198-204页

作者：李思豪查剑锋关杰张民中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 皖北煤电集团有限责任公司五沟煤矿安徽淮北235131 兖矿能源集团股份有限公司杨村煤矿山东济宁272118

煤矿开采引起的河堤变形与破坏显著降低了其防洪安全性能。“先破坏、后治理”的传统处理方式存在修复滞后、防汛压力大的问题,具有较大的安全隐患,甚至诱发溃坝、洪水等重大公共安全事故。边采边复,及时恢复河堤的防洪能力是解决这一... 详细信息

煤矿开采引起的河堤变形与破坏显著降低了其防洪安全性能。“先破坏、后治理”的传统处理方式存在修复滞后、防汛压力大的问题,具有较大的安全隐患,甚至诱发溃坝、洪水等重大公共安全事故。边采边复,及时恢复河堤的防洪能力是解决这一问题的主要技术途径。基于矿山开采沉陷动态过程特征,提出了沉陷区河堤边采边复的设计流程;构建了河堤治理过程中的动态填方量计算模型,并应用于某矿地表河流的河堤采动损害治理工程中。研究结果表明:采用边采边复的治理方式对沉陷区河堤进行治理,可以降低在采动过程中的河水外溢风险,同时减轻了采动损害对河堤的破坏程度;提出的动态填方量预计方法可实现对河堤各治理阶段土方量的准确预计,能够满足实际工程需求,为河堤治理工程设计提供了依据。

关键词：边采边复概率积分法开采沉陷预计河堤治理

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郭屯煤矿副井破裂井壁卸压槽法治理技术研究

山东煤炭科技 2024年第9期42卷 1-5,11页

作者：王其杰王金正山东东山古城煤矿有限公司山东济宁272100 山东能源集团鲁西矿业有限公司郭屯煤矿山东菏泽274700

针对山东巨野矿区厚表土薄基岩条件下深立井井筒破损情况,以郭屯煤矿副井井筒为例,在分析井筒压缩破损原因的基础上,根据“卸压槽”法的治理原则,提出壁间/壁后注浆止水、槽钢井圈加固、高强混凝土补强、双层木砖卸压为一体的破裂井壁... 详细信息

针对山东巨野矿区厚表土薄基岩条件下深立井井筒破损情况,以郭屯煤矿副井井筒为例,在分析井筒压缩破损原因的基础上,根据“卸压槽”法的治理原则,提出壁间/壁后注浆止水、槽钢井圈加固、高强混凝土补强、双层木砖卸压为一体的破裂井壁不停产综合治理技术,并结合现场具体实施情况,给出其中关键设计参数和施工工艺。根据新建卸压槽受力变形在线监测系统的长期监测结果显示,双层木砖卸压槽竖向压缩量和上覆压力在治理后均随时间逐步增大,表明井筒的压缩变形和内力得到有效控制和释放,避免了进一步的破坏。该研究可为同类深立井井筒破损修复治理的设计与施工提供参考。

关键词：破损井筒卸压槽修复治理在线监测