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区段大煤柱水力压裂切顶护巷技术研究

煤炭科学技术 2020年第7期48卷 282-287页

作者：司瑞江李飞鹏赵璐璐许利军冯恒星山西晋煤集团赵庄煤业有限责任公司山西长治046605

针对工作面回采过程中沿空留巷围岩应力高、蠕变变形大的难题,以赵庄矿井1309工作面为研究背景,用理论计算的方法开展了沿空留巷区域围岩结构力学分析,并提出了适用于该矿井的顶板双向水力压裂护巷工艺和效果检测方法。研究结果表明:13... 详细信息

针对工作面回采过程中沿空留巷围岩应力高、蠕变变形大的难题,以赵庄矿井1309工作面为研究背景,用理论计算的方法开展了沿空留巷区域围岩结构力学分析,并提出了适用于该矿井的顶板双向水力压裂护巷工艺和效果检测方法。研究结果表明:13092巷道变形程度由煤体单轴抗压强度、煤层埋深、顶板岩梁强度共同决定,在以上因素的叠加作用下采空区侧向顶板挤压煤柱,煤柱塑性区范围扩大,侧向应力向煤柱深部转移,顶板断裂前煤柱内弹塑性过渡区域垂直应力达到最大值,受侧向应力峰值影响13092巷道发生强烈蠕变变形,巷道断面维护困难;通过在13091巷道布置双向水力压裂孔,提前弱化顶板,破坏其应力传递和能量积聚的条件,有效地进行了人为断裂线的预制,并改善断裂线在煤柱上方的倾向位置,减缓了煤柱受挤压程度;在巷道上方施工的水力压裂孔能够有效促使关键岩块B回转下沉,减小了1309工作面侧向悬顶的长度,垮落的关键岩块B能够较好地对高位岩层形成支承作用;在施工水力压裂孔后相应区域巷道变形量缩小40%,煤柱边界区域微震事件数和微震能量值均有大幅度减小,保证了沿空巷道在回采期间的围岩稳定性。该研究成果探索了顶板水力压裂护巷在晋煤矿区应用的可行性,并为类似矿井条件下开展压裂工艺提供了工程指导。

关键词：切顶护巷区段大煤柱水力压裂围岩应力沿空留巷

不同加载速率下煤岩组合体力学响应与破坏特征

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矿业安全与环保 2024年第4期51卷 133-138页

作者：白利文山西忻州神达大桥沟煤业有限公司山西忻州034000

制备高度比为1∶1的砂岩—煤组合体,分别进行4种速率单轴加载试验,得出不同加载速率下煤岩组合体的力学行为及破坏特征。实时监测加载过程中声发射信号,计算碎屑平均粒径及远场碎屑质量占比,以定量评价破坏程度,分析煤岩组合体力学性质... 详细信息

制备高度比为1∶1的砂岩—煤组合体,分别进行4种速率单轴加载试验,得出不同加载速率下煤岩组合体的力学行为及破坏特征。实时监测加载过程中声发射信号,计算碎屑平均粒径及远场碎屑质量占比,以定量评价破坏程度,分析煤岩组合体力学性质及破坏特征的应变率效应。研究结果表明:煤岩组合体单轴抗压强度、弹性模量、煤样破碎程度及脆性特征与加载速率均成正相关;在高加载速率条件下,非均质性对煤岩组合体力学行为的影响减弱。声发射振铃计数峰值随加载速率提高而增大,表明单次声发射强度增大,内部单次微破裂加剧。在较高加载速率条件下,煤岩组合体强度高,煤样破碎程度及脆性特征增强。

关键词：煤岩组合体力学性质加载速率声发射特征破坏特征

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综放沿空掘巷窄煤柱稳定性数值模拟研究

煤炭技术 2010年第12期29卷 72-73页

作者：明俊智阳煤集团平定裕泰煤业责任有限公司山西阳泉045210

为改善沿空掘巷维护状况、提高煤柱回收率,通过数值模拟分析,研究了综放沿空掘巷窄煤柱的稳定性以及合理的煤柱宽度,为在同类条件下确定合理的沿空掘巷窄煤柱宽度提供了借鉴。

关键词：沿空掘巷数值模拟窄煤柱

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倾斜煤层沿空掘巷柔性锚杆控制技术研究

煤炭科技 2021年第1期42卷 82-90页

作者：孙希亮山西中煤华利裕丰煤业有限公司山西临汾042199

倾斜煤层沿空巷道围岩应力状态复杂,围岩控制难度增加。通过理论分析、数值模拟与工程实践相结合的研究方法,对不同倾角下巷道的围岩应力状态、破坏特征及控制技术进行研究。结果表明:随着煤层倾角的增大,巷道两侧侧向支承应力集中峰值... 详细信息

倾斜煤层沿空巷道围岩应力状态复杂,围岩控制难度增加。通过理论分析、数值模拟与工程实践相结合的研究方法,对不同倾角下巷道的围岩应力状态、破坏特征及控制技术进行研究。结果表明:随着煤层倾角的增大,巷道两侧侧向支承应力集中峰值不断增大,应力集中区逐渐扩大,且偏载效应明显;提出采用柔性锚杆高预紧长锚固的支护方式,增大巷道的有效承载圈层,确定了不同煤层倾角的2种支护方案。现场矿压观测表明,巷道顶板最大下沉量为22mm,两帮最大收敛变形量为31 mm,沿空巷道围岩结构稳定,整体变形量小,能够为相似条件下的沿空掘巷提供参考。

关键词：沿空掘巷倾斜煤层柔性锚杆围岩控制

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窄煤柱护巷合理宽度探讨

矿山机械 2012年第8期40卷 19-24页

作者：苏海龙山西中煤西沙河煤业有限公司山西朔州030002

留窄煤柱沿空掘巷是提高煤炭采出率十分有效的一种方法。通过FLAC3D有限元软件对李村煤矿6303工作面轨道巷不同宽度窄煤柱垂直方向应力、水平位移场以及巷道变形情况进行数值模拟,得出了该矿沿空掘巷煤柱的合理宽度留设标准,确定留设5m... 详细信息

留窄煤柱沿空掘巷是提高煤炭采出率十分有效的一种方法。通过FLAC3D有限元软件对李村煤矿6303工作面轨道巷不同宽度窄煤柱垂直方向应力、水平位移场以及巷道变形情况进行数值模拟,得出了该矿沿空掘巷煤柱的合理宽度留设标准,确定留设5m左右窄煤柱护巷时稳定性较好。将理论分析结果应用于实践中,现场支护效果十分理想。

关键词：窄煤柱护巷煤柱宽度 FLAC3D数值模拟

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掘进巷道过陷落柱围岩控制技术研究

煤矿现代化 2025年第1期34卷 139-143页

作者：孔嘉启山西华阳集团新能股份有限公司一矿山西阳泉045000

针对掘进巷道过陷落柱期间围岩变形量大、支护困难和顶板淋水严重的问题,以华阳一矿81214回风巷为研究对象,采用理论分析和现场试验的研究方法,对过陷落柱期间巷道围岩特征和巷道原支护存在的问题进行分析,提出了“超前注浆+顶板全锚索... 详细信息

针对掘进巷道过陷落柱期间围岩变形量大、支护困难和顶板淋水严重的问题,以华阳一矿81214回风巷为研究对象,采用理论分析和现场试验的研究方法,对过陷落柱期间巷道围岩特征和巷道原支护存在的问题进行分析,提出了“超前注浆+顶板全锚索+双层金属网+喷浆”的掘进巷道过陷落柱围岩综合控制措施。现场试验结果表明:采用综合控制措施后,过陷落柱段巷道顶底板最大下沉量为41.64 mm,巷帮最大位移量为20.31 mm,围岩变形控制效果显著,确保了巷道稳定性和工作面生产安全。

关键词：掘进巷道陷落柱围岩控制联合支护

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坚硬顶板水力压裂超前切顶护巷技术应用研究

煤炭技术 2023年第7期42卷 50-56页

作者：许晋斌山西凌志达煤业有限公司山西长治046606

为了解决采空区坚硬顶板垮落不完全导致回采巷道上方出现倾覆力矩的危害以及控制相邻巷道围岩失稳变形量过大的难题,采用定向水力压裂超前切顶护巷技术,在凌志达煤业15501工作面采用水力压裂技术进行现场试验,通过理论分析、UDEC数值模... 详细信息

为了解决采空区坚硬顶板垮落不完全导致回采巷道上方出现倾覆力矩的危害以及控制相邻巷道围岩失稳变形量过大的难题,采用定向水力压裂超前切顶护巷技术,在凌志达煤业15501工作面采用水力压裂技术进行现场试验,通过理论分析、UDEC数值模拟和现场监测等多种手段对水力压裂效果进行综合分析。结果表明:采用切顶长度为28.28 m,钻孔角度为30°+45°+90°联合水力压裂方案水力压裂效果最明显,该方案实施后,尾端支架的工作阻力减小50%左右,说明周期来压时对支架产生的压力明显降低;水力压裂后钻孔内裂缝数量较多,每段压裂都有数条开裂裂缝,有竖向、环向的、有呈现孔壁破碎的,说明水力压裂效果明显;切顶后被保护巷道顶底以及两帮累计移近量控制在355 mm和310 mm左右,且被保护巷道变形最大范围段内其顶底板及两帮移近量增长率很小,说明切顶减弱或消除了采空区上方坚硬顶板的悬臂结构,改变了被保护巷道的应力赋存环境和稳定性机理,达到了水力压裂切顶护巷的目的。

关键词：水力压裂坚硬顶板切顶护巷围岩失稳

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资源整合煤矿防治水工作实践与认识

煤矿开采 2014年第6期19卷 113-115,63页

作者：倪向忠梁忠军山西中煤东坡煤业有限公司山西朔州036000

分析了资源整合矿井特别是小矿井资料不清(全)、老空区范围、积水不明等问题,介绍了矿井开展小煤矿老空水治理6个方面的工作,以及探放水工程实例,总结了准确钻探的经验,提高了煤矿防治水工作的认识。

关键词：资源整合煤矿防治水

基于SCI-XDNet-CFF轻量化网络的井下运煤皮带异物识别

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煤矿现代化 2025年第1期34卷 40-46,51页

作者：孙亚琳孙鹏翔薛晔刘泽宇孙贵有太原理工大学经济管理学院山西太原030000 山西汾西矿业集团正新煤焦有限责任公司山西长治046512

矿井煤炭开采面与地面距离较长,需要通过运煤皮带进行长距离运输,在运输过程中,存在大块矸石、锚杆等异物损坏皮带、堵塞落煤口的问题,易引发安全问题,因此,运煤皮带运输异物分类具有重要意义。为克服井下环境光照强度弱、识别精度低、... 详细信息

矿井煤炭开采面与地面距离较长,需要通过运煤皮带进行长距离运输,在运输过程中,存在大块矸石、锚杆等异物损坏皮带、堵塞落煤口的问题,易引发安全问题,因此,运煤皮带运输异物分类具有重要意义。为克服井下环境光照强度弱、识别精度低、模型参数量大的问题,提出一种结合低光照图像增强的XDNet-CFF轻量化网络。首先,采用预训练的自校准光照图像增强模型对井下运煤皮带图像进行低光照图像增强,有效提高图像质量;其次,设计一种基于Xcpetion-DenseNet121和跨层特征融合的深度网络,在提高特征提取能力的同时,将底层细节特征与上层语义特征相结合,减少信息丢失,丰富特征表示;然后,通过全连接层和softmax完成运煤皮带异物识别;最后,为实现移动端部署和识别预警,应用剪枝方法对模型进行压缩,大幅减少模型参数量,降低开销。结果表明,所提模型在运煤皮带异物数据集上准确率、精度、召回率、F1分数分别达到0.9467、0.9512、0.9416、0.9464,均优于主流模型,同时,参数量仅8.98 M,满足实际生产部署需求。

关键词：低光照图像增强 XDNet-CFF 跨层特征融合运煤皮带异物识别