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综采面初采悬顶水力压裂双切顶线断顶技术研究
1
作者 杨耀文 欧冬冬 +2 位作者 刘江伟 郭鹏 许文基 《煤炭技术》 2025年第7期87-91,共5页
任楼煤矿为典型的煤与瓦斯突出矿井,因顶板结构坚硬,初次采煤过程中易发生大面积垮落,进而导致采空区内的瓦斯瞬间释放,引发瓦斯超限事故。为此,采用顶板水力压裂切顶技术,在坚硬顶板岩层中产生人工裂缝,破坏顶板岩体的结构完整性,促进... 任楼煤矿为典型的煤与瓦斯突出矿井,因顶板结构坚硬,初次采煤过程中易发生大面积垮落,进而导致采空区内的瓦斯瞬间释放,引发瓦斯超限事故。为此,采用顶板水力压裂切顶技术,在坚硬顶板岩层中产生人工裂缝,破坏顶板岩体的结构完整性,促进顶板垮落。揭示了采煤工作面初采期间坚硬悬顶的机理,分析出压裂关键层;提出了双排钻孔切顶的技术,计算出起裂水压力、钻孔间距等参数;在任楼煤矿Ⅱ7_(2)26工作面现场应用,顶板垮落由整层垮落改为分层垮落,由单一垮落改为多次垮落,来压步距由原先的30 m缩短为8.1 m,减小了73%,来压强度明显降低,改善了顶板垮落的过程,降低了坚硬顶板对工作面的威胁。 展开更多
关键词 水力致裂 初采技术 顶板控制 垮落控制 采空区管理
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基于DEM的坚硬顶板水力压裂卸压开采耦合模拟方法 被引量：1
2
作者 张洪伟 周传洪 +6 位作者 何杰 杨青帅 叶志伟 张世雄 芮旭升 詹令业 任博涵 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期39-49,共11页
坚硬顶板水力压裂卸压技术成功解决了煤矿厚硬顶板难垮致灾问题。其中,地层尺度“水力压裂+卸压开采”耦合数值计算是揭示坚硬顶板卸压-运移规律、优化施工参数的重要途径。采用离散单元数值计算软件,分析了小尺度岩体水力压裂参数,提... 坚硬顶板水力压裂卸压技术成功解决了煤矿厚硬顶板难垮致灾问题。其中,地层尺度“水力压裂+卸压开采”耦合数值计算是揭示坚硬顶板卸压-运移规律、优化施工参数的重要途径。采用离散单元数值计算软件,分析了小尺度岩体水力压裂参数,提出了“水力压裂+卸压开采”耦合实现方法,通过分离式求解组装流固模块,提升了地层尺度高密度网格模型的计算效率,并开展了相应的工程算例分析。结果表明:小尺度试样的水力压裂曲线可分为水压积聚期、裂纹扩展期、裂纹平缓扩展期等阶段;增大压裂液排量有利于形成具有复杂形态的水力裂缝。水力裂缝与层理弱面相互作用时,出现止于层理面滤失、穿越层理面扩展、滤失后继续穿越扩展等现象。将地层尺度水力压裂产生张拉裂隙的精准位置分离出来,重新嵌入固体力学模块中,提出了地层尺度模拟“水力压裂+卸压开采”的高效计算方法。通过坚硬顶板水力压裂卸压开采算例分析表明,硬岩中水力裂缝以垂向发育为主,遭遇层理面后,主要表现为层间滤失现象,也会出现穿层扩展、扭转等情况。水力压裂卸压后,坚硬顶板垮断更早、垮冒更充分,采空区压实程度也更高,悬顶结构得到改善。最后,探讨了坚硬顶板水力压裂卸压开采升尺度模拟的必要性、优化性和扩展性。 展开更多
关键词 离散单元法 UDEC 水力压裂 裂缝扩展 地层尺度 坚硬顶板
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基于矩阵位移法的超长工作面顶板挠度分布研究 被引量：1
3
作者 邢有望 李明忠 +2 位作者 张金虎 闫汝瑜 刘江斌 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第5期39-51,共13页
为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响,同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计,以小保当二号井132202超长工作面为背景,根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系,建立支持在弹性支座上的二维连续梁模... 为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响,同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计,以小保当二号井132202超长工作面为背景,根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系,建立支持在弹性支座上的二维连续梁模型,基于位移法对梁模型单元进行编码并计算杆单元的单元刚度矩阵,利用单元集成法计算含有弹性支座的超长梁模型整体刚度矩阵及节点等效载荷,通过矩阵位移法求解全梁挠度分布及杆端内力计算式,从而得到支架支护反力。在此基础上,分别对支架宽度、数目、等效刚度、工作面长度、巷帮刚度、顶板弹性模量、截面惯性矩及随动岩层产生的载荷大小取不同值,来观察其对全梁挠度分布的影响。使用三次多项式对挠度曲线一侧的起点至最大峰值段进行精确拟合。使用插入了桩结构单元充当支护的3DEC数值模拟结果及现场电液控监测数据进行验证。验证结果做到了理论计算、数值模拟与现场数据三者的统一,表明二维梁模型能够在一定程度上解释超长工作面三峰值来压特征,同时工作面一侧到临近高峰值段的挠度曲线符合三次多项式分布规律。研究深化了梁模型在采场方面的应用,为超长工作面支架工作阻力预测提供了方向,研究结果有助于为超长工作面液压支架设计提供理论指导。 展开更多
关键词 采矿工程 液压支架 超长工作面 矩阵位移法 3DEC数值模拟
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边坡下倾斜矿体顶板冒落特性及监测技术研究
4
作者 周颜军 李闯 +2 位作者 冯庆杰 丁航行 卢悦 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第10期129-137,共9页
为实现地表保护区内金属矿的安全、高效开采,以排山楼金矿边坡下倾斜矿体开采为工程背景,系统研究了倾斜矿体采空区顶板冒落特性、冒落拱稳定条件及其控制利用技术,分析得出了排山楼金矿倾斜矿体服从拱形冒落模型的特征,建立了边坡下倾... 为实现地表保护区内金属矿的安全、高效开采,以排山楼金矿边坡下倾斜矿体开采为工程背景,系统研究了倾斜矿体采空区顶板冒落特性、冒落拱稳定条件及其控制利用技术,分析得出了排山楼金矿倾斜矿体服从拱形冒落模型的特征,建立了边坡下倾斜矿体临界冒落跨度和冒落高度的数学关系式,提出了以分区开采模型为核心的采空区冒落进程控制方案,研发了分区空场开采嗣后集中充填采矿工艺技术。现场实践结果表明:采用此采矿工艺后,采矿成本下降了26.8元/t,产能提高了20%,矿石损失率降低了1.5%,贫化率下降了3%,采出金属量增加了427.5 kg,该方法既满足了排山楼金矿地表保护需求,又可达到低成本、安全、高效开采的目标。研究结果可为地表保护区内低品位矿体的开采提供技术参考。 展开更多
关键词 边坡下倾斜矿体 顶板冒落特性 冒落监测技术 冒落进程控制 分区开采模型 地表保护开采
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综放工作面长短孔多维水力压裂初次放顶技术研究
5
作者 刘勇 李明轩 +2 位作者 刘永强 王滨 宋生儒 《煤炭工程》 北大核心 2025年第6期88-95,共8页
针对综放工作面切眼顶板上覆较厚煤层,导致初次放顶时常规措施无法有效弱化基本顶的难题,提出长短孔多维水力压裂方法。该方法在保障施工安全的基础上,可在施工时间与空间上形成优势互补,实现基本顶弱化。以金鸡滩煤矿12^(-2)上111综放... 针对综放工作面切眼顶板上覆较厚煤层,导致初次放顶时常规措施无法有效弱化基本顶的难题,提出长短孔多维水力压裂方法。该方法在保障施工安全的基础上,可在施工时间与空间上形成优势互补,实现基本顶弱化。以金鸡滩煤矿12^(-2)上111综放工作面为工程背景,通过理论计算、数值模拟和现场试验,分析长短孔多维水力压裂方式下的覆岩移动规律。结果表明:经长短孔多维压裂弱化后,坚硬顶板初次断裂步距相比短孔压裂模型缩短10 m,且顶板逐段分层垮落,来压较为缓和。初次放顶试验后,通过水压监测、钻孔窥视、出水观测等现场施工记录对裂缝扩展效果进行评估。结果显示:短孔压裂在低位形成密集复杂交叉缝网,长孔压裂在高位形成区域裂缝,促使大块岩体整体向下作用于短孔压裂区,实现顶板及时垮落。跟踪111工作面初采期间的顶板垮落及来压情况,并与相邻的113工作面对比发现,初次来压步距由155 m缩短至40.8 m,表明长短孔多维水力压裂可促使顶板及时分段垮落并充实采空区,取得了良好的安全效果。 展开更多
关键词 综放工作面 厚顶煤 水力压裂 定向钻孔 初次放顶
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曹家滩煤矿多面采空下厚硬顶板破断致灾危险性分析
6
作者 丁维波 蔺星宇 +3 位作者 蔡进 刘前进 高卫卫 刘晓刚 《中国煤炭》 北大核心 2025年第9期58-71,共14页
矿井大范围采空后,高位厚硬岩层大面积突然破断是诱发工作面矿震或强矿压事故的主要原因。以曹家滩煤矿东翼盘区122106、122108、122110及122104多个工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测等手段,开展多工作面采空下厚硬... 矿井大范围采空后,高位厚硬岩层大面积突然破断是诱发工作面矿震或强矿压事故的主要原因。以曹家滩煤矿东翼盘区122106、122108、122110及122104多个工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测等手段,开展多工作面采空下厚硬顶板破断致灾危险性分析。研究结果表明,矿井基岩整体呈“高+低层位坚硬顶板”的赋存特征,在大采厚、快推进度、大范围采空等条件下,若不采取顶板治理措施,曹家滩煤矿后续工作面回采过程中矿压显现将更为强烈;数值模拟单面回采时高位顶板应力主要集中在煤柱上方,符合横“O-X”型破断模式,工作面邻空开采过程中顶板应力集中在采空区四周与宽煤柱上方,整体呈“倒U+横O”型分布形态,在采面面前邻空侧应力集中程度最大;当工作面开采至双面(在采面与邻侧采空区)一次大见方时,在采面邻空侧应力大幅升高,为40.59%~67.15%,此时顶板破断致灾风险性最大;随着多工作面连续采空,高位顶板二次拉剪破坏区域逐渐沿采空区倾向发生贯穿,现场微震实测122108、122110工作面回采对邻侧采空区覆岩有明显二次扰动影响,邻侧采空区顶板破断活跃,与理论分析、模拟结果相符,证实了曹家滩煤矿存在多面采空下顶板破断致灾风险。以122104超大采高工作面为工程实例,对其实施了井下区域压裂卸压技术,有效避免了厚硬覆岩条件下煤层大范围采空后顶板破断致灾事件的发生。 展开更多
关键词 多面采空 厚硬顶板 邻空开采 强矿压 数值模拟
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复合夹矸煤层膨胀管致裂技术研究
7
作者 薛庆阳 完颜晓亮 +3 位作者 刘平 李永军 李楠 刘玉德 《煤炭技术》 2025年第9期8-13,共6页
为研究矿用膨胀管致裂机制与参数,采用理论分析与数值模拟,分析了膨胀管致裂煤岩体破碎范围与特征,并以250101-2工作面为工程案例,进行了膨胀管致裂效果验证。(1)分析了膨胀管致裂孔壁应力分布,计算出了不同侧压系数下的孔壁上任意一点... 为研究矿用膨胀管致裂机制与参数,采用理论分析与数值模拟,分析了膨胀管致裂煤岩体破碎范围与特征,并以250101-2工作面为工程案例,进行了膨胀管致裂效果验证。(1)分析了膨胀管致裂孔壁应力分布,计算出了不同侧压系数下的孔壁上任意一点的应力与最小起裂压力。(2)分析了不同钻孔布置下的膨胀力破坏特征,总结了各钻孔布置的塑性区分布特点。(3)进行了工程试验,设计了技术方案,确定了膨胀致裂可达到预裂效果,形成贯通连线;并通过数值模拟反演,进一步明确了钻孔损伤集中在钻孔连线上,宏观裂隙沿连线快速延伸,佐证了工程效果良好。 展开更多
关键词 复合夹矸煤层 膨胀管致裂 参数调控 工程致裂 数值模拟反演
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综采工作面顶板切顶卸压沿空留巷围岩控制技术 被引量：3
8
作者 赵瑞峰 《煤矿现代化》 2025年第2期118-123,共6页
为解决沿空掘巷存在大量煤柱损失、影响采掘接替等问题,同时防止回采过程中巷道产生严重变形,决定采用切顶卸压和综合支护方案对巷道围岩进行有效控制。针对2号煤层21206综采工作面复合顶板,采用理论分析和FLAC^(3D)数值模拟方法,确定... 为解决沿空掘巷存在大量煤柱损失、影响采掘接替等问题,同时防止回采过程中巷道产生严重变形,决定采用切顶卸压和综合支护方案对巷道围岩进行有效控制。针对2号煤层21206综采工作面复合顶板,采用理论分析和FLAC^(3D)数值模拟方法,确定了切顶卸压参数,其切顶角度为15°,切顶深度为9 m;将沿空巷道划分为超前支护区、滞后临时支护区和成巷稳定区,并采取不同的支护形式。综合支护方案实施,沿空留巷60 d内顶板下沉量最大值降低49.3%;两帮移近量最大值降低57.3%;工作面多回收煤炭15.6万t,并节省1条长度为1710 m的掘进巷道,并节省施工工期6个月,具有显著的经济效益。 展开更多
关键词 复合顶板 切顶卸压 数值模拟 围岩控制 分区支护
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煤矿综采工作面顶板支护的安全管理探究 被引量：4
9
作者 韩瑞峰 《矿业装备》 2025年第1期86-88,共3页
顶板支护的稳定与否直接关系到矿工的生命安全和采煤作业的顺利进行。因此,煤矿综采工作面顶板支护的安全管理问题成为煤矿行业亟待解决的难题之一。煤矿综采工作面的特点在于地下作业环境极具复杂性。工作面的深度、煤层的倾角、地质... 顶板支护的稳定与否直接关系到矿工的生命安全和采煤作业的顺利进行。因此,煤矿综采工作面顶板支护的安全管理问题成为煤矿行业亟待解决的难题之一。煤矿综采工作面的特点在于地下作业环境极具复杂性。工作面的深度、煤层的倾角、地质构造的多变性以及煤层的岩性等因素,使得顶板支护的稳定性备受挑战。一旦顶板支护不力,将会导致顶板塌落、瓦斯涌出、矿井火灾等严重安全事故的发生,不仅危及矿工的生命安全,还会对矿山生产造成严重影响。基于此,探究煤矿综采工作面顶板支护的安全管理措施意义重大。 展开更多
关键词 煤矿综采工作面 顶板支护 安全管理
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顶板管理在采煤安全管理中的应用 被引量：2
10
作者 雷霆 《能源与节能》 2025年第2期285-287,共3页
为了有效防止采煤安全事故的发生,保障工作人员安全以及矿井长期稳定运行,梳理了采煤安全管理的价值,分析了顶板管理在采煤安全管理中的现状,针对具体问题提出一系列措施,包括完善安全机制、强化培训教育、更新安全设施、加强监测管控等... 为了有效防止采煤安全事故的发生,保障工作人员安全以及矿井长期稳定运行,梳理了采煤安全管理的价值,分析了顶板管理在采煤安全管理中的现状,针对具体问题提出一系列措施,包括完善安全机制、强化培训教育、更新安全设施、加强监测管控等,以有效降低安全事故的发生概率。 展开更多
关键词 顶板管理 采煤 安全管理
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提高某矿区深部无假顶回采进路成型率
11
作者 马苏龙 郑向党 +2 位作者 韩晓 张岩锋 王秀东 《世界有色金属》 2025年第12期113-115,共3页
根据目前某矿区矿体开采的实际情况、地质条件及岩体特征,借鉴934中段的无假顶回采进路的经验,首次对某矿区814分段进行机械化出矿,并大幅提升某矿区整体回采效率,实现高效的机械化进路回采。
关键词 提高 无假顶 回采进路 成型率 提升
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露天煤矿巷柱式地下采空区安全顶板厚度估算方法研究
12
作者 王晨光 白润才 《露天采矿技术》 2025年第3期8-12,共5页
为了消除已有地下采空区对作业设备和人员的安全威胁,提高露天矿采剥作业效率,保障人民生命财产安全。以元宝山露天煤矿工程地质条件与采矿条件为背景,研究了露天煤矿地下采空区顶板稳定性的主要影响因素;对比分析了现有巷柱式采空区安... 为了消除已有地下采空区对作业设备和人员的安全威胁,提高露天矿采剥作业效率,保障人民生命财产安全。以元宝山露天煤矿工程地质条件与采矿条件为背景,研究了露天煤矿地下采空区顶板稳定性的主要影响因素;对比分析了现有巷柱式采空区安全顶板厚度估算方法在露天煤矿实际应用中的优点和不足,选取了适用的安全顶板厚度的估算方法。结果表明:空场长宽比法比较全面地考虑了影响采空区顶板稳定性的主要因素,可以作为元宝山露天煤矿巷柱式采空区安全顶板厚度的估算方法;基于该方法绘制的现场主要采矿设备在不同采空区跨度条件下的安全顶板厚度取值曲线,对于优化采空区治理时间、避免采空区塌陷事故的发生、确保露天煤矿安全生产具有重要意义。 展开更多
关键词 露天煤矿 巷柱式 采空区 安全顶板厚度 估算方法
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采煤工作面顶板事故防治措施研究 被引量：1
13
作者 崔海海 《能源与节能》 2025年第3期185-187,191,共4页
针对采煤工作面顶板事故的发生机制和特点,对其类型及原因进行了系统分析,并提出了相应的防治与保护措施。在分析顶板事故类型时,将其归纳为推垮型、压垮型、漏垮型、冲垮型和局部岩块冒顶事故,并针对每种类型进行了详细探讨。接着,深... 针对采煤工作面顶板事故的发生机制和特点,对其类型及原因进行了系统分析,并提出了相应的防治与保护措施。在分析顶板事故类型时,将其归纳为推垮型、压垮型、漏垮型、冲垮型和局部岩块冒顶事故,并针对每种类型进行了详细探讨。接着,深入探讨了造成这些事故的原因,包括矿山压力、地质构造、检查工作不到位和安全管理意识淡薄等方面。最后,针对采煤工作面顶板事故的防治与保护,提出了一系列措施,包括综采工作面冒顶的防治、单体液压支柱的防治、大面积冒顶的防治、工作面两端头冒顶的防治,以及根据地质条件采取增强顶板支护、加强安全意识管理等方面的措施。这些措施的提出能够有效预防和减少采煤工作面顶板事故的发生,保障矿工的生命安全和矿井的正常生产。 展开更多
关键词 采煤工作面 顶板事故 防治措施 安全管理
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基于博弈论组合赋权-TOPSIS的煤矿顶板风险评估
14
作者 赵文龙 张树川 《陕西理工大学学报(自然科学版)》 2025年第2期37-45,共9页
为了缓解煤矿顶板风险频繁出现、治理不到位等问题,通过专家咨询与现场调查等方法,优选并建立了煤矿顶板风险评价指标体系。运用层次分析法和熵权法分别确定主、客观指标权重,以博弈论为基础,进行组合权重计算,结合优劣解距离评价法构... 为了缓解煤矿顶板风险频繁出现、治理不到位等问题,通过专家咨询与现场调查等方法,优选并建立了煤矿顶板风险评价指标体系。运用层次分析法和熵权法分别确定主、客观指标权重,以博弈论为基础,进行组合权重计算,结合优劣解距离评价法构建评价模型。结果表明:评价一级指标的权重从高到低排序为:环境因素>管理因素>人为因素>设备因素,二级指标中缺乏应急管理措施因素权重最高。同时以淮南矿业集团8对生产矿井现状为例,对评估指数贴近度的计算,表明顶板风险从高到低排序为:煤矿6>煤矿4>煤矿1>煤矿8>煤矿3>煤矿2>煤矿7>煤矿5,对风险较高的煤矿企业提出了有针对性的对策建议措施。 展开更多
关键词 煤矿顶板风险 组合赋权 优劣解距离法 风险评估
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某矿矿柱回采预留顶板安全厚度及进路跨度研究
15
作者 权鹏程 朱仕林 +2 位作者 刘培正 张丹丹 王靖 《现代矿业》 2025年第2期221-223,227,共4页
以某矿为研究背景,为充分回收矿产资源,防止大规模地压活动发生,确保充填体下水平矿柱安全顺利回收,采用结构力学法、破裂拱估算法、厚跨比法分析了预留顶板的安全厚度。在预留顶板厚度2.5 m条件下,结合室内岩石力学试验参数,采用数值... 以某矿为研究背景,为充分回收矿产资源,防止大规模地压活动发生,确保充填体下水平矿柱安全顺利回收,采用结构力学法、破裂拱估算法、厚跨比法分析了预留顶板的安全厚度。在预留顶板厚度2.5 m条件下,结合室内岩石力学试验参数,采用数值模拟法对回采进路跨度2.2,2.5,2.8 m的围岩位移、应力及塑性区分布情况进行分析。结果表明,在水平矿柱高6 m,进路跨度2.5 m,预留顶板安全厚度2.5 m时,位移、应力变化未发展至地表,塑性区未扩展贯通,能够保证安全回采并取得较好的经济效益。 展开更多
关键词 顶板安全厚度 进路跨度 FLAC3D 数值模拟
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近距离煤层破碎顶板围岩控制技术研究 被引量：1
16
作者 张金金 《煤炭技术》 2025年第7期34-36,共3页
介绍了近距离煤层破碎顶板的相关问题。通过理论分析、数值模拟、现场实测等手段,探讨分析了其成因,包括地质条件、采动因素、支护缺陷与人为因素。研究设计了一系列围岩控制技术应用策略,如优化开采工艺与技术选择,强化支护措施,构建... 介绍了近距离煤层破碎顶板的相关问题。通过理论分析、数值模拟、现场实测等手段,探讨分析了其成因,包括地质条件、采动因素、支护缺陷与人为因素。研究设计了一系列围岩控制技术应用策略,如优化开采工艺与技术选择,强化支护措施,构建动态监测与预警系统,强化通风与瓦斯管控,开展培训与安全文化建设。这些策略应用于煤矿开采中,具有针对性强、系统性高、注重技术与管理结合等特点。相互比较不同技术和措施的效果,解决了顶板破碎导致的安全隐患及开采难题,有效降低了顶板事故发生概率,保障了煤矿安全生产。 展开更多
关键词 近距离煤层 破碎顶板 围岩控制技术
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坚硬顶板分段压裂弱化解危技术及应用
17
作者 单永泉 高登彦 陈建华 《煤矿安全》 北大核心 2025年第3期177-187,共11页
针对神东矿区布尔台煤矿坚硬顶板诱发动压灾害治理难题,建立了坚硬岩层压裂缝扩展方程,揭示了坚硬顶板强矿压分段水力压裂超前弱化机理;采用三维裂缝数值模拟对坚硬顶板分段压裂裂缝形成规律进行分析,确定了布尔台煤矿42108工作面顶板... 针对神东矿区布尔台煤矿坚硬顶板诱发动压灾害治理难题,建立了坚硬岩层压裂缝扩展方程,揭示了坚硬顶板强矿压分段水力压裂超前弱化机理;采用三维裂缝数值模拟对坚硬顶板分段压裂裂缝形成规律进行分析,确定了布尔台煤矿42108工作面顶板压裂钻孔布置方式,并在神东布尔台煤矿典型的工作面开展了工程应用。应用结果表明:压裂弱化影响范围为沿工作面走向上距切眼150~450 m,沿工作面倾向上距切眼50~280 m;压裂裂缝空间分布中条带状异常11个,压裂裂缝方向多处于36°~54°与地层最大主应力方向(NE55°~NE77°)近平行;压裂裂缝延展半径增大,垂向上裂缝高度变化不明显,裂缝宽度有微弱降低;压裂段间距越大,压裂裂缝影响半径越小,压裂裂缝影响半径由27 m增大至35 m,最大降幅达2.85 m,沿钻孔方向裂缝发育半径由15.2 m降低为12.8 m;在进入压裂段后,周期来压的最高值和平均值分别降低了约15.3%和约9.6%,周期来压的步距平均缩短了约8.1%。工程实践表明:坚硬顶板超前分段水力压裂,有效减弱了矿压显现强度,实现了坚硬顶板动力灾害的弱化解危。 展开更多
关键词 坚硬顶板 动力灾害 超前弱化 分段水力压裂 顶级弱化
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基于多点位移数据和动态加权ARIMA预警矿山顶板动力灾害的研究
18
作者 司凯文 刘宏杰 朱德智 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第7期161-168,共8页
矿山顶板动力灾害监测预警事关矿山生产和人员安全。传统多点位移监测预警方法基于监测数据的单一绝对阈值预警,灵敏度与可靠性较差。因此,提出了一种基于多点位移数据和差分自回归移动平均(ARIMA)模型预测矿山顶板动力灾害预警方法。... 矿山顶板动力灾害监测预警事关矿山生产和人员安全。传统多点位移监测预警方法基于监测数据的单一绝对阈值预警,灵敏度与可靠性较差。因此,提出了一种基于多点位移数据和差分自回归移动平均(ARIMA)模型预测矿山顶板动力灾害预警方法。该方法使用叠加技术增强了多点位移时序数据的信噪比,提出了联合增强型加窗波形特征函数比值和峰度值的分级预警方法,改善了传统阈值预警适应性不足的难题;构建了基于动态加权参数的ARIMA模型以预测位移数据,联合监测数据与预测数据来实现矿山顶板动力灾害的预警。该方法的理论测试预警误报率为13.3%,二级及以上预警特征值平均误差为15.4%;两个时间段的工程实际数据测试结果表明,预警误报率分别为11.8%和6.7%,二级及以上预警特征值平均误差分别为15.1%和14.4%。提出的矿山顶板动力灾害预警方法具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 顶板动力灾害 灾害预警 多点位移 ARIMA预测 位移监测
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厚基岩下工作面端头弧形三角区演化规律与治理
19
作者 杨喜君 曾繁炜 宫志强 《煤炭工程》 北大核心 2025年第7期74-80,共7页
厚基岩工作面回采期间易出现端头弧形三角区大面积悬顶现象,对煤矿安全生产构成威胁。为揭示该弧形三角区的形成机理及演化规律,以黄玉川煤矿12407工作面为研究对象,采用理论分析、实验室试验以及数值模拟相结合的方法开展研究。结果表... 厚基岩工作面回采期间易出现端头弧形三角区大面积悬顶现象,对煤矿安全生产构成威胁。为揭示该弧形三角区的形成机理及演化规律,以黄玉川煤矿12407工作面为研究对象,采用理论分析、实验室试验以及数值模拟相结合的方法开展研究。结果表明:受顶板岩石高强度特性影响,顶板发生“O-X”型破断后,工作面两端头坚硬顶板难以垮落,进而形成大面积端头悬顶并构成弧形三角区;理论计算得出该工作面端头弧形三角区的悬顶距离为20.1 m,与现场观测结果高度吻合。随着工作面推进,端头弧形三角区的几何形态仅发生微小变化。基于此,提出现场水力压裂治理方案:在巷道正帮肩角布置仰角40°、倾角45°、深度30 m、间距20 m的钻孔,同时联合在巷道负帮布置仰角40°、倾角0°、深度30 m、间距20 m的钻孔。现场应用结果显示,治理后悬顶几何结构沿工作面推进平行方向尺寸减小60%,沿垂直方向尺寸减小73.5%。 展开更多
关键词 厚基岩 端头弧形三角区 水力压裂 悬顶治理 顶板破断
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深孔爆破切顶卸压技术在特厚煤层综放工作面初采前的研究与应用
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作者 董泽强 《晋控科学技术》 2025年第4期25-29,34,共6页
针对晋能控股煤业集团同忻煤矿3-5#煤层顶板的特殊赋存条件及初采期间顶煤、顶板垮落不及时的问题,以8210综放工作面为背景,采用理论分析、现场试验、现场实测等综合手段,对8210工作面顶板在初采前进行深孔爆破切顶技术研究。结果表明:... 针对晋能控股煤业集团同忻煤矿3-5#煤层顶板的特殊赋存条件及初采期间顶煤、顶板垮落不及时的问题,以8210综放工作面为背景,采用理论分析、现场试验、现场实测等综合手段,对8210工作面顶板在初采前进行深孔爆破切顶技术研究。结果表明:通过在工作面初采前进行深孔爆破切顶后,当工作面向前推进到10 m左右时,顶煤开始大范围垮落;当工作面向前推进到12 m左右时,直接顶开始逐步垮落;工作面向前推进到40 m左右时,基本顶开始垮落,并伴有初次来压显现。与邻近8305工作面相比,初次来压步距缩短了49 m且初采期间工作面矿压显现平缓。 展开更多
关键词 深孔爆破 切顶卸压 特厚煤层 综放工作面 初采 顶板弱化
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