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工作面顶板超前预裂应力阻隔护巷机理

中国矿业大学学报 2024年第2期53卷 264-276页

作者：杨敬轩张瑞卢硕孙兴平陈建本中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 淮南矿业(集团)有限责任公司顾桥煤矿安徽淮南232033

为了改善顾桥煤矿大采深和工作面采动影响引起的煤岩高应力环境,保证工作面停采后系统巷道的安全留设,以矿井1311(1)工作面停采后的系统巷道保护为目标,采用理论分析和现场实践实测方法,探索工作面顶板超前预裂应力阻隔护巷机理.研究表... 详细信息

为了改善顾桥煤矿大采深和工作面采动影响引起的煤岩高应力环境,保证工作面停采后系统巷道的安全留设,以矿井1311(1)工作面停采后的系统巷道保护为目标,采用理论分析和现场实践实测方法,探索工作面顶板超前预裂应力阻隔护巷机理.研究表明:覆岩悬板作用是停采工作面煤岩高应力显现的主要力源组成;通过建立停采工作面覆岩结构力学模型,采用等效应力指标较好地反映了煤层高应力承载特征,揭示了悬板作用下的覆岩应力传递机制,明确覆岩悬板是诱发煤岩高应力的敏感因素,煤层开采扰动范围内的悬板必须及时切断,阻断高应力传载路径;通过合理确定覆岩控制目标层高度,提出利用工作面顺槽联巷爆破切顶阻断高应力传递的卸压思路,给出了重型药柱深孔爆破工艺参数,顶板平面致裂及卸压效果显著.

关键词：顶板预裂切顶卸压应力阻隔爆破切顶等效应力

柔模砼墙沿空留巷工作面覆岩垮落结构及裂隙演化规律

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重庆大学学报 2024年

作者：石占山范永君李刚迟国铭刘航陈文杰辽宁工程技术大学矿业学院国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿

为研究沿空留巷开采过程中工作面顶板覆岩垮落结构和裂隙演化规律与传统留煤柱开采的差异，以大柳塔煤矿52605和52606工作面为工程背景。通过2组相似材料模拟实验，模拟2种工况开采过程，并记录岩层移动及裂隙演化。研究结果表明，柔模... 详细信息

为研究沿空留巷开采过程中工作面顶板覆岩垮落结构和裂隙演化规律与传统留煤柱开采的差异，以大柳塔煤矿52605和52606工作面为工程背景。通过2组相似材料模拟实验，模拟2种工况开采过程，并记录岩层移动及裂隙演化。研究结果表明，柔模砼墙沿空留巷时，一次采动留巷结束形成的裂隙率小于二次采动，而传统留煤柱开采后煤柱两侧工作面覆岩裂隙形成演化规律接近。2种开采方式形成的裂隙率、裂隙类型、垮落范围和垮落角存在差异，柔模砼墙沿空留巷工作面覆岩裂隙率为5.075 6%、垮落范围为覆岩50 m内、垮落角位于31°～86.9°范围之间，以离层裂隙为主。留煤柱开采工作面覆岩裂隙率为2.860 4%、垮落范围为覆岩40 m内、垮落角位于50°～52°范围之间，以沿垮落倾角发育的剪切裂隙为主。沿空留巷工作面砼墙两侧开采结束后，砼墙顶板岩层未发生剪切滑落，形成铰接结构。而留煤柱工作面煤柱两侧开采结束后岩层整体切落，上覆岩层在砼墙及煤柱两侧形成结构差异明显，对于沿空留巷工作面的砼墙载荷分布形成显著的集中应力作用。

关键词：无煤柱开采覆岩垮落采动裂隙柔模混凝砼墙相似材料模拟

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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

钠盐改性铝基高固水材料在矿山老巷充填治理中的适应性研究

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矿业研究与开发 2024年第10期 36-46页

作者：何国志刘国磊马秋峰董晓勇郝喜庆孟圣师张东山东理工大学资源与环境工程学院枣庄矿业(集团)有限责任公司田陈煤矿枣庄矿业集团高庄煤业有限公司山东能源临沂矿业集团菏泽煤电有限公司郭屯煤矿山东新矿赵官能源有限责任公司

针对工作面推采过老巷过程中面临的冲击地压、顶板管理等难题，研发了钠盐改性铝基高固水材料，可用于矿山井下老巷(空区)的充填治理。为探究该材料在矿山老巷原位充填治理中的适应性，采用室内试验、数值模拟、工程验证等方法，分析了... 详细信息

针对工作面推采过老巷过程中面临的冲击地压、顶板管理等难题，研发了钠盐改性铝基高固水材料，可用于矿山井下老巷(空区)的充填治理。为探究该材料在矿山老巷原位充填治理中的适应性，采用室内试验、数值模拟、工程验证等方法，分析了该材料在老巷治理中的优势，给出了老巷在不同充填条件下围岩应力特征及变形破坏规律。研究表明：该材料单浆不凝固，混合料浆在4～15 min内初凝，1 d充填体强度可超过最终强度的70%,早强性明显、流动性好、密闭状态下充填体稳定性高、具有较高的固水性能；对老巷进行充填后，帮部煤体内应力峰值较未充填时降低，峰值位置向浅部转移，塑性区范围和围岩变形量减小；工程现场按水灰比8∶1进行充填，料浆输送距离超过1 100 m,速凝性、早强性明显，充实率和接顶率高，冲击地压等各类灾害均得到有效控制，证明该材料可较好地适应于矿山废弃巷道治理。

关键词：高固水材料老巷治理力学性能充填开采

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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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综放沿空留巷底鼓影响因素研究及防治

现代矿业 2024年第3期40卷 99-103页

作者：孙艳清代国强枣庄矿业集团有限责任公司滨湖煤矿

山西某矿2301工作面从切眼回采的过程中,沿空巷道受采动影响发生较大的围岩变形,严重影响了工作面的安全生产。借助简支梁力学模型,通过理论分析得出,影响巷道底鼓量的主要因素是巷道宽度和水平应力,同时采用FLAC3D数值软件模拟2种影响... 详细信息

山西某矿2301工作面从切眼回采的过程中,沿空巷道受采动影响发生较大的围岩变形,严重影响了工作面的安全生产。借助简支梁力学模型,通过理论分析得出,影响巷道底鼓量的主要因素是巷道宽度和水平应力,同时采用FLAC3D数值软件模拟2种影响因素下巷道底鼓量的变化。结果表明:留巷宽度对巷道底鼓量的影响最为显著,现场布置沿空巷道时,应尽量避开构造应力集中区。根据模拟结果,并结合2301工作面具体地质条件,合理优化巷道断面尺寸,提高帮部支护强度和底板注浆锚索加固。

关键词：沿空留巷底鼓 FLAC3D数值模拟

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滨湖煤矿薄煤层巷道支护参数优化研究

煤炭科技 2024年第1期45卷 43-48页

作者：韩枫杨斌枣庄矿业集团有限责任公司滨湖煤矿山东枣庄277000

随着煤炭资源的日益稀少,薄煤层开采逐渐受到重视。滨湖煤矿作为主采煤层为薄煤层的矿井,企业生产效益较低,需要通过各种合理途径节支降耗、增加效能。基于12131工作面材料巷实际条件,通过锚杆支护参数理论计算得到了巷道支护各参数的... 详细信息

随着煤炭资源的日益稀少,薄煤层开采逐渐受到重视。滨湖煤矿作为主采煤层为薄煤层的矿井,企业生产效益较低,需要通过各种合理途径节支降耗、增加效能。基于12131工作面材料巷实际条件,通过锚杆支护参数理论计算得到了巷道支护各参数的合理范围,在原支护方案基础上,以调整锚杆间排距的方式提出了2种巷道支护优化设计方案。通过数值模拟方式,比较了不同支护方案下巷道的围岩变形、应力分布及塑性区分布,最终确定了优选支护方案,并提出了现场加强支护措施。

关键词：薄煤层巷道支护参数优化数值模拟