检索结果-南通市图书馆

基于煤体卸压钻孔钻屑的冲击危险性检测方法及应用

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煤炭学报 2024年

作者：赵同彬尹延春任文涛张庆志高久国赵志刚山东科技大学能源与矿业工程学院山东能源集团鲁西矿业有限公司山东唐口煤业有限公司

钻屑法是煤矿常用的冲击地压危险性检测方法，而大直径卸压钻孔的施工方法与钻屑法类似，但由于缺少相应的大直径卸压钻孔的钻粉率指数以及高效便捷的称重方法，大直径卸压钻孔钻屑法未得到广泛应用。本文基于标准孔径钻屑法的钻粉率指... 详细信息

钻屑法是煤矿常用的冲击地压危险性检测方法，而大直径卸压钻孔的施工方法与钻屑法类似，但由于缺少相应的大直径卸压钻孔的钻粉率指数以及高效便捷的称重方法，大直径卸压钻孔钻屑法未得到广泛应用。本文基于标准孔径钻屑法的钻粉率指数，提出了考虑卸压扰动的大直径卸压钻孔钻粉率指数及临界煤粉量确定方法；通过开展室内煤样钻孔卸压-煤粉测量试验，得到了钻孔孔径、煤粉量、煤样初始应力及卸压后应力间的函数关系式，进而给出了孔距1m、2m和3m下孔径150mm的卸压钻孔钻粉率指数及临界煤粉量建议值；结合研发的煤粉自动测量装置，开展了井下现场巷道冲击危险性的大直径卸压钻孔钻屑检测方法研究。研究表明：煤样钻孔煤粉量与钻孔孔径、煤样应力呈正相关关系，钻孔卸压后煤样应力降低率与钻孔孔径-孔距比呈正相关性；孔径150mm卸压钻孔的钻粉率指数数值大于孔径44mm钻孔，且随着钻孔间距的减小而逐渐增大；山东唐口矿6310工作面的150mm卸压钻孔的煤粉量为25～93kg/m，在巷帮12～14m和18～20m深处存在高应力区，沿空巷道煤粉量明显大于实体煤巷道。通过大直径卸压钻孔钻粉率指数确定方法和煤粉自动测量装置相结合，形成了基于煤体卸压钻孔钻屑的冲击危险性检测方法，为巷道高应力危险区“卸压-检测”同步作业提供了一种实用技术途径。

关键词：冲击地压卸压钻孔钻屑法钻粉率指数临界煤粉量

厚硬岩层下板结构破断应力-能量场积聚演化规律

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中国矿业大学学报 2024年第4期53卷 647-663页

作者：张广超尹茂胜周广磊陶广哲张照允闫宪洋李振国吕凯山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 兖矿能源集团股份有限公司山东济宁273500

掌握厚硬岩层破断致灾机理及应力-能量演化规律对于防控深部矿井动力灾害意义重大.基于东滩煤矿六采区63_(上)05、63_(上)06工作面工程地质条件,结合现场微震监测数据统计了大能量事件的分布情况,总结了厚硬岩层破断与大能量矿震事件的... 详细信息

掌握厚硬岩层破断致灾机理及应力-能量演化规律对于防控深部矿井动力灾害意义重大.基于东滩煤矿六采区63_(上)05、63_(上)06工作面工程地质条件,结合现场微震监测数据统计了大能量事件的分布情况,总结了厚硬岩层破断与大能量矿震事件的关联性;建立了关键层组Ⅱ厚板结构破断力学模型,分析了各影响因素对厚硬岩层能量积聚的影响机理,揭示了厚硬岩层破断过程中的能量积聚与释放规律;采用FLAC^(3D)数值模拟软件,探究了厚硬岩层下的应力-能量场积聚演化规律,并通过63_(上)05工作面开采过程中触发的大能量事件进行了验证.本文明确了关键层组的破断运移是导致大能量强矿震的根源,得到了关键层组最大应力σ_(max)及岩层内部弯曲弹性能E_W表达式,揭示了各影响因素对厚硬岩层能量积聚的影响规律;明晰了工作面开采过程中厚硬岩层影响下垂直应力场、水平应力场及能量场分布特征;将63_(上)05工作面上覆厚硬岩层破断运移规律及能量“积聚-释放”演化过程划分了5个阶段,分别为关键层组Ⅰ初次积聚-释能阶段、关键层组Ⅰ与Ⅱ周期破坏阶段、关键层组Ⅲ蓄能变形阶段、关键层组Ⅲ破断沉降阶段及关键层组Ⅳ沉降变形阶段.研究成果可为深埋采场厚硬覆岩条件下动力灾害防治提供理论与技术支持.

关键词：厚硬岩层强矿震岩层破断厚板结构能量积聚

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深部大倾角煤岩层巷道断面形状与耦合支护

中南大学学报（自然科学版） 2021年第11期52卷 4074-4087页

作者：张进鹏刘立民刘传孝赵艳鹏孙东玲邵军山东农业大学水利土木工程学院山东泰安271018 山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 临沂矿业集团菏泽煤电有限公司山东菏泽274020 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

针对大倾角煤岩层巷道围岩局部应力集中导致普通断面形状和支护方案难以控制围岩稳定的问题,本文以新汶矿区某矿6196疏水巷为工程背景,通过理论分析、数值模拟、工程实践等方法研究深部大倾角煤岩层巷道围岩应力分布特征和层间剪切滑移... 详细信息

针对大倾角煤岩层巷道围岩局部应力集中导致普通断面形状和支护方案难以控制围岩稳定的问题,本文以新汶矿区某矿6196疏水巷为工程背景,通过理论分析、数值模拟、工程实践等方法研究深部大倾角煤岩层巷道围岩应力分布特征和层间剪切滑移变形机制;综合考虑半圆拱形断面承载能力强、应力集中程度低和斜顶梯形两帮受力合理的优点,设计偏心圆弧拱形断面,提出非对称耦合支护方案,并通过工程实践验证其有效性。研究结果表明:大倾角煤岩层巷道上覆岩层的重力作用使巷道帮角部位发生剪切滑移变形,在巷道2个对角处产生应力集中而在另外2个对角处产生应力释放;大倾角煤岩层巷道左侧顶底板位移整体大于右侧顶底板位移,右帮水平位移整体大于左帮水平位移;基于偏心圆弧拱形断面和非对称耦合支护方案进行围岩控制,顶帮锚杆载荷逐渐趋于稳定,巷道顶底板和两帮的平均变形量分别为134 mm和112 mm,说明围岩变形均在允许范围,深部大倾角煤岩层巷道变形得到了有效控制。

关键词：深部大倾角煤岩层巷道破坏机理变形特征偏心圆弧拱形断面非对称耦合支护

数智化驱动煤矿高效发展下华阳二矿智能化建设实践与需求分析

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智能矿山 2022年第9期3卷 28-34页

作者：吴晓春华阳新材料科技集团有限公司

山西省作为能源大省,积极推动智能化技术与煤炭产业融合发展,加快煤矿智能化建设改造,拟将人工智能、5G通信、大数据技术引入煤矿智能化建设,推动煤矿装备向智能化、高端化发展,建成多种类型、不同模式的智能化煤矿,基本实现采掘工作面... 详细信息

山西省作为能源大省,积极推动智能化技术与煤炭产业融合发展,加快煤矿智能化建设改造,拟将人工智能、5G通信、大数据技术引入煤矿智能化建设,推动煤矿装备向智能化、高端化发展,建成多种类型、不同模式的智能化煤矿,基本实现采掘工作面无人或少人操作、煤矿重点岗位机器人作业,井下固定岗位无人值守与远程监控,各系统智能化决策和自动化协同运行。

关键词：产业融合发展智能化建设机器人作业人工智能大数据技术智能化决策采掘工作面远程监控

深部坚硬顶板充填工作面支架–围岩耦合作用与支护参数优化

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岩石力学与工程学报 2024年第11期43卷 2753-2765页

作者：李猛王兆会孙文超吴传平孙少龙曹鹏孙成磊中国矿业大学(北京)能源与矿业学院厚煤层绿色智能开采教育部工程研究中心冀中能源峰峰集团有限公司梧桐庄矿兖矿能源集团股份有限公司山东煤炭科技研究院分公司兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿

充填开采是减缓采场矿压、岩层运动和地表沉陷程度的有效手段。为指导充填工作面支护参数选择，以古城煤矿1123工作面为工程背景，采用现场实测、室内实验、理论分析研究坚硬顶板厚顶煤充填工作面岩层运动特征，揭示厚顶煤充填工作面支... 详细信息

充填开采是减缓采场矿压、岩层运动和地表沉陷程度的有效手段。为指导充填工作面支护参数选择，以古城煤矿1123工作面为工程背景，采用现场实测、室内实验、理论分析研究坚硬顶板厚顶煤充填工作面岩层运动特征，揭示厚顶煤充填工作面支架–围岩耦合作用关系，提出厚顶煤充填工作面支护参数优化方法。结果表明：充填体支撑作用下覆岩采动裂隙最大发育高度位于坚硬顶板下缘，顶板微震事件数量少于底板岩层，最大发育高度30 m。顶板载荷时序曲线以降阻型为主，不存在周期变化特征，表明坚硬顶板呈现连续下沉特征；构建坚硬顶板运动模型，得到“?”形下沉曲线，发现当采空区充实率达到90%，坚硬顶板运动模式由周期断裂转变为连续下沉型；通过单轴和三轴压缩实验，结合CT扫描发现厚顶煤在采空区一侧失去限制后，内部裂隙扩展严重，碎胀系数大，降低了充填效率。提出了厚顶煤充填工作面支架阻力确定方法，从刚度耦合和强度耦合2个方面分析支架–围岩相互作用关系，考虑厚顶煤刚度和强度实现支架参数优化区识别，提出充填工作面支护参数优化原则：将支架阻力曲面划分为高敏感区和低敏感区，提出支架刚度应在高敏感区选择。支架初撑力下限为直接顶及厚顶煤载荷，上限值为厚顶煤残余强度。开展1123工作面支护参数优化工业试验，发现初撑力24 MPa超出支护强度上限，直接导致厚顶煤二次破碎，支架载荷时序曲线全程降阻；初撑力降至10 MPa，载荷时序曲线转变为全程增阻型，控顶区厚顶煤连续下沉，二次破碎和冒顶现象减少，显著提升充填开采效率。

关键词：采矿工程充填开采坚硬顶板下沉曲线支架–围岩关系支护参数

“十个坚持”谱写现代新国企高质量发展“华阳篇章”

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国企管理 2024年第S1期 83-90页

作者：王永革张丑明周亮李昊华阳新材料科技集团有限公司

当前，加快绿色低碳转型已成为传统能源企业实现高质量发展的必然选择。作为一个有着70余年历史的世界500强传统能源企业，华阳新材料科技集团有限公司在向主攻新能源新材料的现代企业集团转型的过程中，进一步明确“坚持战略优化、产... 详细信息

当前，加快绿色低碳转型已成为传统能源企业实现高质量发展的必然选择。作为一个有着70余年历史的世界500强传统能源企业，华阳新材料科技集团有限公司在向主攻新能源新材料的现代企业集团转型的过程中，进一步明确“坚持战略优化、产业支撑、安全第一、改革赋能、生产高效、盈利至上、创新驱动、人才保障、实干担当和党建引领”的发展思路，大力实施“双轮驱动”发展战略（即：立足煤、做强煤，做强做大传统煤炭优势产业；延伸煤、超越煤，做精做优新能源新材料战略性新兴产业），在体制机制重塑、改革质效提升、创新激发活力等方面进行“脱胎换骨”式的升级改造，蹚出了一条产业优、质量高、效益好、可持续的传统能源企业转型升级、高质量发展新路。

关键词：传统能源企业绿色低碳转型高质量发展

充填体支撑作用下坚硬顶板运动模式与控制方法

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采矿与安全工程学报 2023年第5期40卷 1057-1066页

作者：杨胜利李杨王兆会王伟孙文超李增强曹鹏中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 厚煤层绿色智能开采教育部工程研究中心北京100083 山东东山古城煤矿有限公司山东济宁272000 兖矿能源集团股份有限公司山东煤炭科技研究院分公司山东济南250117

低位坚硬顶板破断释能引起的强扰动是深部矿井冲击地压灾害的一大诱因。为降低冲击地压对深部开采的影响,以古城煤矿1123充填工作面为工程背景,采用理论分析、室内试验和现场实测等手段研究充填体支撑作用对坚硬顶板运动模式的影响,探... 详细信息

低位坚硬顶板破断释能引起的强扰动是深部矿井冲击地压灾害的一大诱因。为降低冲击地压对深部开采的影响,以古城煤矿1123充填工作面为工程背景,采用理论分析、室内试验和现场实测等手段研究充填体支撑作用对坚硬顶板运动模式的影响,探究低位坚硬顶板的控制方法。厚顶煤碎胀下沉导致采空区充实率低于80%,大埋深、多断层、不等宽煤柱和临近采空区等因素叠加影响下,充填工作面仍然面临围岩大变形破坏、采动应力集中程度高、顶板强冲击载荷等矿压控制难题。因此,本文构建了充填体支撑作用下坚硬顶板结构力学模型,提出了坚硬顶板下沉曲面预测方法,探究了充实率对沉降曲面形态的控制作用,发现了充填体接顶范围、坚硬顶板内部拉应力与充实率之间的线性和负指数关系。微震监测结果表明:1123工作面能级达到10~4 J的大能量事件仅出现两次,微震事件主要分布于应力集中程度高的底板岩层,坚硬顶板岩层事件急剧减少;充填开采条件下1123工作面直接顶(顶煤)发生大变形破坏,坚硬基本顶及上位岩层以弯曲下沉运动模式为主。充填开采避免了坚硬顶板破断释能形成的动力扰动效应,但无法消除煤层压缩变形引起的应力集中现象。本文提出了一种坚硬顶板预裂爆破卸压方法,一次卸压幅度达到2.0~2.7 MPa,有效降低了静态应力场集中程度;开发了坚硬顶板运动模式的“空区充填-钻孔卸压-预裂爆破”多手段控制技术体系,有效抑制了1123工作面顶板强动载、煤层高静载现象的发生,降低了深部矿井坚硬顶板工作面的冲击地压风险。

关键词：冲击地压充填开采坚硬顶板微震监测预裂爆破

冲击载荷作用下预应力锚杆锚固阻裂效应试验研究

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岩土工程学报 2023年第8期45卷 1743-1753页

作者：祖国利王俊宁建国蒲志强闫立恒任志伟胡浩山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东能源集团西北矿业有限公司陕西西安710018 山东能源淄博矿业集团责任有限公司山东淄博255000 安徽理工大学安徽淮南232000

在采动应力、冲击动载作用下,深部巷道围岩原生裂隙进行发育、扩展、失稳是深部围岩动力灾害的重要诱因,通过锚杆支护增加破碎围岩完整性,抑制原生裂隙的再度扩展是预防围岩动力灾害的重要手段。为此,采用分离式霍普金森压杆试验系统开... 详细信息

在采动应力、冲击动载作用下,深部巷道围岩原生裂隙进行发育、扩展、失稳是深部围岩动力灾害的重要诱因,通过锚杆支护增加破碎围岩完整性,抑制原生裂隙的再度扩展是预防围岩动力灾害的重要手段。为此,采用分离式霍普金森压杆试验系统开展端锚、全锚、让压+端锚3种锚固方式及端头锚固不同预紧力矩条件下预应力锚杆CCNBD试件的冲击动载试验,分析了预应力锚杆对岩体动态断裂韧性、裂纹起裂时间、裂纹扩展速度的影响规律,揭示冲击载荷作用下预应力锚杆锚固阻裂效应。研究结果表明:(1)预应力锚杆阻裂效应表现为提高岩体动态断裂韧性、延缓裂纹起裂时间与降低裂纹扩展速度;(2)高预紧力端头锚固与全长锚固均有助于锚杆发挥锚固阻裂效应,其强化顺序依次为全长锚固>端头锚固>让压+端头锚固,后者因让压结构补偿了裂纹扩展空间,弱化了锚固阻裂效应;(3)冲击载荷作用下加锚岩体变形破坏过程具有裂纹孕育阶段、裂纹扩展阶段、锚杆承载阶段3个阶段,高预紧力矩与全长锚固时锚杆轴向应力在裂纹扩展阶段增速最明显,锚杆锚固阻裂效应最明显。研究成果对深部动载巷道锚固支护工程具有一定的理论指导及借鉴意义。

关键词：冲击载荷预紧力锚固方式动态断裂韧性阻裂效应

杉木树煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术应用

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当代化工研究 2021年第12期 94-95页

作者：郝跃清华阳新材料科技集团有限公司能源销售集团山西045000

本文研究主要结合了衫木树煤矿B4处保护层的实际地质条件展开研究,具体方向在沿空留巷的应用,通过合理分析优化聚能爆破相关的参数和方式,最终提出了适宜在衫木树煤矿地质条件下使用的沿空切技术。通过本文研究内容,能够有效解决当下衫... 详细信息

本文研究主要结合了衫木树煤矿B4处保护层的实际地质条件展开研究,具体方向在沿空留巷的应用,通过合理分析优化聚能爆破相关的参数和方式,最终提出了适宜在衫木树煤矿地质条件下使用的沿空切技术。通过本文研究内容,能够有效解决当下衫木树煤矿掘进率过高,同时开采紧张,以及当开采工作进行到保护层就会拖慢进度等问题,希望为后续矿山资源回收率提升和主要开采工作提供合理参考。

关键词：聚能爆破切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术