检索结果-南通市图书馆

深部下分层膏体充填工作面支架阻力分布与支架-围岩关系

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煤炭科学技术 2024年

作者：李增强郑晓晨周均忠高维强刘文东李强张鹏飞王兆会吴传平山东东山古城煤矿有限公司兖矿能源集团股份有限公司山东煤炭科技研究院分公司中国矿业大学(北京)能源与矿业学院

充填开采是冲击地压矿井实现降载减冲的有效手段，充填工作面支架-围岩关系同常规工作面存在明显差异，导致支护参数选择缺少理论指导。为优化充填工作面支架选型，提高围岩控制效果，降低装备配置成本，以古城煤矿1123工作面为工程背... 详细信息

充填开采是冲击地压矿井实现降载减冲的有效手段，充填工作面支架-围岩关系同常规工作面存在明显差异，导致支护参数选择缺少理论指导。为优化充填工作面支架选型，提高围岩控制效果，降低装备配置成本，以古城煤矿1123工作面为工程背景，研究冲击地压矿井充填开采条件下顶板载荷分布特征，分析支架-围岩耦合作用关系。结果表明：充填阶段和采动阶段的支架载荷时序曲线形态存在明显区别，前者曲线平滑且斜率小，后者瞬变现象频发且斜率大；充填体支撑作用下支架载荷不存在明显的周期变化现象，表明坚硬顶板运动模式由周期断裂型转变为连续沉降型；采动效应、厚顶煤、悬顶距、充实率等因素影响下，支架载荷时序曲线存在增阻型、恒阻型和降阻型，但以快速降阻型为主，表明1123工作面支架初撑力24 MPa偏大，导致厚顶煤二次破碎和支架立柱卸压现象；将采空区划分为非充分压实区和充分压实区，构建了充填体支撑作用下坚硬顶板连续沉降模型，得到了充实率对沉降曲线形态的影响；考虑厚顶煤破坏损伤程度，提出了充填工作面支架阻力确定方法，解释了支架载荷时序曲线中的快速降阻现象发生的原因，给出了支架刚度和初撑力优化原则，改善了支架-围岩耦合关系，提升了厚顶煤和坚硬顶板控制效果。

关键词：冲击地压充填开采坚硬顶板支架-围岩关系支架阻力

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煤泥基充填材料流动性与强度特性试验研究

煤炭科学技术 2024年第S01期52卷 13-21页

作者：安百富易巧梅赵祥余伟健王栋达王家乐湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室湖南湘潭411201 新汶矿业集团有限责任公司山东泰安271233 彬县水帘洞煤炭有限责任公司陕西彬州713500 山东能源集团西北矿业有限公司陕西西安710018

为研究煤泥基充填材料的流动与强度特性,运用正交试验设计了以煤泥、高水、水泥、粉煤灰为组合的胶结充填材料,采用极差、方差分析及多元回归分析等方法,研究了煤泥水百分浓度(A)、高水添加比例(B)、水泥添加比例(C)、粉煤灰添加比例(D)... 详细信息

为研究煤泥基充填材料的流动与强度特性,运用正交试验设计了以煤泥、高水、水泥、粉煤灰为组合的胶结充填材料,采用极差、方差分析及多元回归分析等方法,研究了煤泥水百分浓度(A)、高水添加比例(B)、水泥添加比例(C)、粉煤灰添加比例(D)等4个关键因素对充填材料的初凝时间、扩散度及抗压强度、抗剪强度的影响机制。试验结果表明:①煤泥基充填材料的初凝时间为52~67 min,扩散度为42.0~76.5 cm,抗压强度为0.076~0.247 MPa,抗剪强度为0.033~0.139 MPa。对于初凝时间,影响显著性有B>C>A>D;对于扩散度,有A>D>B>C;对于抗压强度,有D>C>A>B;对于抗剪强度,有C>D>A>B。②拟合出了A、B、C、D与流动性指标及强度指标的数学关系式,初凝时间与A、B成二次函数关系、与C、D均呈指数关系;扩散度与A、B、C均呈指数关系,与D呈三角函数关系;抗压强度与A、D均呈指数关系,与B、C呈二次多项式关系;抗剪强度与A、B呈二次多项式关系、与C、D均呈指数关系;在A、B、C、D等4个因素与4个参数独立拟合方程的基础上,建立4因素共同影响下煤泥基充填材料流动性及强度特性参数预计模型,并进行了验证。

关键词：煤泥基充填材料流动性抗压强度抗剪强度

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煤矿瓦斯防治抽采利用技术应用

石油石化物资采购 2024年第12期 97-99页

作者：傅鑫路学通李洪龙陕西正通煤业有限责任公司山东能源集团西北矿业有限公司

煤矿瓦斯对煤矿企业生产安全造成的影响非常大,而把煤矿瓦斯有效利用既能减少煤矿瓦斯产生的危害,又能实现能源利用,是值得研究的内容。因此,本文依托某煤矿工程项目实例,对煤矿瓦斯防治抽采利用技术要点进行详细分析。同时,对采空区瓦... 详细信息

煤矿瓦斯对煤矿企业生产安全造成的影响非常大,而把煤矿瓦斯有效利用既能减少煤矿瓦斯产生的危害,又能实现能源利用,是值得研究的内容。因此,本文依托某煤矿工程项目实例,对煤矿瓦斯防治抽采利用技术要点进行详细分析。同时,对采空区瓦斯的防治策略进行探讨,希望可以给相关工作人员提供一些参考。

关键词：煤矿瓦斯瓦斯防治抽采利用

基于顶板结构特征的冲击危险性评价方法及应用

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采矿与岩层控制工程学报 2024年第2期6卷 121-131页

作者：王超张广超赵西坡周广磊张勇吕凯兖矿能源集团股份有限公司山东济宁272000 山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590

目前煤矿普遍采用的冲击危险性评价方法忽视了岩层层位、厚度等对冲击危险性评价结果的影响,致使现有冲击危险性评价体系对不同地层结构下顶板冲击危险性评价准确度不足。根据采空区覆岩破坏程度,建立了全悬顶结构、半悬顶结构及完全移... 详细信息

目前煤矿普遍采用的冲击危险性评价方法忽视了岩层层位、厚度等对冲击危险性评价结果的影响,致使现有冲击危险性评价体系对不同地层结构下顶板冲击危险性评价准确度不足。根据采空区覆岩破坏程度,建立了全悬顶结构、半悬顶结构及完全移动结构3类顶板结构力学模型,分析了各类顶板结构类型下的应力传递机制,提出了基于3类顶板结构与实测矿震数据相结合的动静载叠加应力计算方法及考虑顶板结构特征的冲击危险性评价指标及评价方法,并分析了岩层强度系数、关键层厚度以及岩层下沿距工作面距离对冲击特征参数p的影响规律;依托鄂尔多斯市某矿2201工作面、济宁市某矿63上06工作面及菏泽市某矿3301工作面地层结构条件,进行了顶板岩层结构下动静载叠加应力及冲击危险性评价参数的计算,并根据计算结果进行了冲击危险性评价验证分析。

关键词：冲击地压顶板结构力学模型支承压力危险性评价

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无人化煤矿挖掘技术发展与应用前景探析

中国高新科技 2024年第3期 85-87页

作者：李红伟王峰山东能源集团枣庄矿业(集团)济宁岱庄煤业有限公司山东济宁272000 邹城市应急管理局山东邹城273500

无人化煤矿挖掘技术是当前煤矿行业发展的重要方向之一。随着矿井深度的增加和开采环境的复杂化,传统的人工开采方式已经无法满足需求,因此需要寻求一种更高效、更安全的开采方式。无人化煤矿挖掘技术正是为了达到这一目的而发展起来的... 详细信息

无人化煤矿挖掘技术是当前煤矿行业发展的重要方向之一。随着矿井深度的增加和开采环境的复杂化,传统的人工开采方式已经无法满足需求,因此需要寻求一种更高效、更安全的开采方式。无人化煤矿挖掘技术正是为了达到这一目的而发展起来的。文章分析了无人化煤矿挖掘技术发展的现状,阐述了工作面无人化开采技术的关联性,给出了无人化煤矿挖掘技术的发展路径,展望了数据挖掘技术在煤矿中的应用,以期为煤矿领域相关行业的工作者提供一定参考。

关键词：无人化煤矿挖掘技术应用前景

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冲击地压主控因素及孕灾机制

煤炭学报 2024年第1期49卷 367-379页

作者：谭云亮张修峰肖自义范德源尹延春陈洋刘学生山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东能源集团有限公司山东济南250101 国家矿山安全监察局山东局山东济南250031

随着我国煤矿逐步向深部开采转移,冲击地压灾害日趋严重。在冲击地压从机理认知走向防冲工程进程中,首要的任务是厘清冲击地压孕灾主控因素,并进行风险程度判识。在上百个冲击地压矿井致灾评价分析基础上,提出了导致冲击地压发生的4类... 详细信息

随着我国煤矿逐步向深部开采转移,冲击地压灾害日趋严重。在冲击地压从机理认知走向防冲工程进程中,首要的任务是厘清冲击地压孕灾主控因素,并进行风险程度判识。在上百个冲击地压矿井致灾评价分析基础上,提出了导致冲击地压发生的4类客观主控因素:煤岩冲击倾向性、开采深度、坚硬顶板、地质构造,以及3类人为主控因素:煤柱、采空区及采掘卸荷,并对各主控因素对冲击地压孕灾的力学机制进行了分析讨论。在客观主控因素方面,煤岩冲击倾向性是煤岩积聚变形能进而诱发冲击破坏的自身属性;开采深度与巷道围岩内积聚的变形能呈正相关关系,是冲击地压发生的必要条件;坚硬顶板大尺度周期断裂形成的冲击动载及动能是诱发冲击地压的“导火索”;地质构造对冲击地压的影响显著,对于断层构造而言,断层两盘将在开采扰动造成的突发卸荷影响下产生相对“回弹”;煤层变薄区等效弹性模量变大,超前支承压力呈“双峰值”分布,使得冲击影响范围扩大。在人为主控因素方面,煤柱作为高应力集中区,其尺寸、倾角及相对位置等将直接影响冲击地压发生的概率和强度;采空区会诱发超前支承压力集中区内围岩积聚弹性能的突然释放,尤其是在采高较大、顶板垮落不充分的情况下;采掘卸荷会导致应力集中区快速“迁移”,引发煤体内弹性应变能的大量释放,是造成冲击地压的重要外因条件。在此基础上,对山东新汶、山东鲁西、内蒙古鄂尔多斯、陕西彬长、新疆和甘肃等矿区冲击地压孕灾主控因素差异性,进行了对比分析,强调按层次对矿井、采区和工作面进行冲击地压主控因素及其影响程度判识重要性,构建了从降能、释能、阻能到抗能的冲击地压治理工程路径。

关键词：冲击地压主控因素孕灾风险判识递进式防治

西部矿区可注断层破碎带注浆加固特性试验研究及应用

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煤矿安全 2024年

作者：范铭今陈军涛古海龙唐道增韩港张树强李光强山东科技大学能源与矿业工程学院煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室煤炭科学研究总院有限公司山东能源兖矿能源集团股份有限公司东滩煤矿山东能源新矿内蒙古能源有限责任公司鲁新煤矿山东能源新汶矿业集团有限责任公司邱集煤矿

注浆改造含水层是治理西部矿区砂岩水害最为直接且有效的手段。为了探究不同因素对西部矿区可注断层破碎带注浆加固特性的影响，设计了可注性试验、单轴抗压强度试验、渗透性试验来研究不同因素对浆液可注性和在完全可注的前提下注浆加... 详细信息

注浆改造含水层是治理西部矿区砂岩水害最为直接且有效的手段。为了探究不同因素对西部矿区可注断层破碎带注浆加固特性的影响，设计了可注性试验、单轴抗压强度试验、渗透性试验来研究不同因素对浆液可注性和在完全可注的前提下注浆加固效果的影响规律及结果。研究结果表明：水灰比为1.5∶1时，注浆加固体的强度已达到现场应用的标准，并与水灰比为1∶1时的抗渗效果几乎相同且良好；在养护龄期为14 d时，水灰比为1∶1、1.5∶1这2种情况下的注浆加固体强度均达到现场应用的标准，并与养护龄期为28 d时的抗渗效果几乎相同且良好。根据研究结论和现场实际，选择水灰比为1.5∶1的浆液应用到注浆工程中，注浆后各钻孔吸水率均不大于临界值0.01 L/(min·m·m)且注浆量由平均1 317.81 t下降至平均80.2 t，注浆效果明显且良好，为矿井安全开采和西部矿区水资源生态保护提供了保障。

关键词：西部矿区注浆加固砂岩粒径浆液水灰比养护龄期

不规则多切眼工作面膏体充填开采矿压显现特征

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煤炭科技 2024年第4期45卷 91-97页

作者：苏林徐春华于振亚徐士鹏袁波孔凯枣庄矿业(集团)济宁岱庄煤业有限公司山东济宁277600 山东康格能源科技有限公司山东济南250101 靖远煤电股份有限公司大水头煤矿甘肃白银730900 山东能源集团西北矿业有限公司陕西西安710018

针对岱煤31322多切眼不规则布置充填工作面矿压显现特征,通过现场实测与数值模拟相结合的方法,研究了工作面巷道围岩运移特征、充填工作面来压特征、侧向支承压力分布特征以及充填工作面覆岩运移特征,并对充填体强度、充填体压缩量以及... 详细信息

针对岱煤31322多切眼不规则布置充填工作面矿压显现特征,通过现场实测与数值模拟相结合的方法,研究了工作面巷道围岩运移特征、充填工作面来压特征、侧向支承压力分布特征以及充填工作面覆岩运移特征,并对充填体强度、充填体压缩量以及充填率进行统计分析。研究结果表明:充填工作面前方无明显来压,受超前采动影响与侧向支承影响小;巷道顶板离层量极小,巷道整体性好;随着充填工作面推进,上覆岩层的载荷逐渐由煤体向充填体转移,滞后充填工作面47 m后的充填体强度将趋于稳定,且充填体强度大于设计强度,满足充填需求;充填工作面平均充填率为98.5%,充填体下沉量为80 mm,压缩率为2.0%,充填体支撑效果良好。

关键词：不规则工作面膏体充填矿压显现数值模拟现场实测

亭南煤矿巨厚砂岩含水层顶板灾害协同防控技术及应用

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矿业科学学报 2024年

作者：王海宾王云搏刘思旭戚盛名谢方鹏李百宜山东能源集团西北矿业有限公司中国矿业大学矿业工程学院中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室陕西长武亭南煤业有限责任公司

针对彬长矿区亭南煤矿主采煤层顶板为典型巨厚砂岩含水层结构,冲击地压、水害、瓦斯为主的多元动力灾害突出问题,基于此现场实测数据分析得到了亭南煤矿“冲击地压-水害、冲击地压-瓦斯”两类典型灾害链,通过室内试验研究了灾害链的致... 详细信息

针对彬长矿区亭南煤矿主采煤层顶板为典型巨厚砂岩含水层结构,冲击地压、水害、瓦斯为主的多元动力灾害突出问题,基于此现场实测数据分析得到了亭南煤矿“冲击地压-水害、冲击地压-瓦斯”两类典型灾害链,通过室内试验研究了灾害链的致灾机理并制定了灾害协同防控原则,设计了包含采前、采中两阶段以及源头断链整体防控、系统防控隔离断链两类思路的巨厚砂岩含水层顶板灾害协同防控方法,并在亭南煤矿进行了现场应用。结果表明,随冲击幅值增加,动态损伤煤岩体的极限承载能力减小,冲击导致顶板损伤和弱化,沟通巨厚砂岩含水层;强冲击后砂岩试样孔隙率达8.23%,较未冲击增长了34.48%,冲击地压的发生使得岩体裂隙增加,为瓦斯逸散提供了通道;通过巨厚砂岩含水层顶板灾害协同防控技术,实测得到支架平均阻力为35.03 MPa,无明显应力激增现象,工作面涌水稳定于250～280 m3/h,甲烷涌出量在0.2%水平波动。研究可为彬长矿区煤矿多元动力灾害防治提供基础理论支持,助力实现煤矿灾害风险高效防范,推动多元灾害协同防治技术进步。

关键词：巨厚砂岩含水层顶板灾害灾害链协同防控