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预充填无煤柱开采墙体合理参数研究
1
作者 王兵建 王亚斌 +1 位作者 刘煜成 郭佳鑫 《煤炭工程》 北大核心 2025年第3期11-17,共7页
为从根本上解决传统沿空留巷施工过程中留巷与回采作业之间的相互干扰问题,提高乌兰色太煤矿盘区煤炭资源回收率,提出巷内预充填无煤柱掘留巷技术。在分析巷内预充填无煤柱掘留巷技术原理的基础上,建立预充填回采巷道力学模型,利用数值... 为从根本上解决传统沿空留巷施工过程中留巷与回采作业之间的相互干扰问题,提高乌兰色太煤矿盘区煤炭资源回收率,提出巷内预充填无煤柱掘留巷技术。在分析巷内预充填无煤柱掘留巷技术原理的基础上,建立预充填回采巷道力学模型,利用数值模拟软件,分析不同墙体宽度下预留巷围岩变形特征。数值计算得出预充填墙体切顶所需支护阻力为19.2 MPa,预充填墙体合理宽度范围为0.14~2.58 m。模拟结果显示,在墙体宽度由1.0 m增加至3.0 m过程中,随着墙体宽度的增加,墙体支护刚度逐渐增大,产生“集硬效应”,使墙体承载的载荷增大;墙体向巷内偏移量和预留巷围岩整体变形量都得到改善,改善效果随着宽度的增大而减弱。综合考虑墙体承载安全系数和断面使用要求,最终确定预充填墙体宽度为2.0 m,混凝土充填材料强度选用C25,现场实践验证了选用参数的合理性。 展开更多
关键词 预充填 无煤柱掘巷 合理宽度 回采巷道 数值模拟
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陕北煤矿沉陷区植被多样性及群落稳定性评价 被引量：1
2
作者 白清才 王智欣 +3 位作者 于欢 王丹 魏天兴 范德卉 《西北林学院学报》 北大核心 2025年第3期189-196,共8页
探究陕北煤矿沉陷区植被重建对生态系统稳定性的影响,为煤矿沉陷区植被重建优化提供科学指导。以陕北煤矿沉陷区典型植被群落为研究对象,采用植物群落调查法收集数据,应用物种多样性及稳定性拟合分析,阐明煤矿沉陷区植被恢复初期的群落... 探究陕北煤矿沉陷区植被重建对生态系统稳定性的影响,为煤矿沉陷区植被重建优化提供科学指导。以陕北煤矿沉陷区典型植被群落为研究对象,采用植物群落调查法收集数据,应用物种多样性及稳定性拟合分析,阐明煤矿沉陷区植被恢复初期的群落结构及稳定性特征。结果表明:矿区林下植物物种组成共30种,隶属9科17属,9种生活型,处于植被恢复初期,林下植物种类单一,不同植物群落以禾本科、豆科、菊科植物为主,生活型多为一年生或多年生草本。杜松植物群落的Margalef丰富度指数和Simpson多样性指数较高,其物种种类多样性最高;草地植物群落的Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener多样性指数较高,其物种均匀度最高。蒲公英、茵陈蒿和草木樨状黄耆是重要值和生态位宽度排序前3的物种;煤矿植被重建初期,各植物群落偏离群落稳定点,均处于不稳定阶段,杜松、云杉和油松群落的稳定性优于草地群落。陕北煤矿沉陷区尚处于植被重建初期,物种组成简单,物种多样性低且群落不稳定,在后续植被经营管理过程中可引入阔叶树种等适应性较强的植物。 展开更多
关键词 植被重建 植物多样性 群落稳定性 生态位宽度 煤矿沉陷区
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土城矿近距离煤层群小煤柱沿空掘巷巷道变形特征与控制
3
作者 李远知 王兵建 +2 位作者 吴迪 郭佳鑫 王亚斌 《能源与环保》 2025年第5期267-274,共8页
留小煤柱沿空掘巷是提高煤炭回采率的一项重要技术,为了探究缓倾斜高应力三软煤层沿空掘巷小煤柱宽度、上覆采空区对巷道的影响以及巷道合理支护方案,以土城矿为研究对象,通过极限平衡理论确定小煤柱的合理宽度,采用弹塑性理论计算上部... 留小煤柱沿空掘巷是提高煤炭回采率的一项重要技术,为了探究缓倾斜高应力三软煤层沿空掘巷小煤柱宽度、上覆采空区对巷道的影响以及巷道合理支护方案,以土城矿为研究对象,通过极限平衡理论确定小煤柱的合理宽度,采用弹塑性理论计算上部煤层采空后对底板的破坏深度,利用应力传播影响角确定上部煤层采空后的应力影响范围,运用理论分析以及UDEC模拟软件分析本煤层上区段采空区对巷道稳定性的影响以及巷道的变形情况,根据巷道围岩的破坏规律提出了合理的巷道围岩控制方案。研究结果表明,极限平衡理论计算出的2.5 m宽的小煤柱即可对巷道顶板有较为有效的支承作用。通过弹塑性理论公式计算出的底板破坏深度为19.2 m,经验公式计算出的底板最大破坏深度为18.3 m,未超过两煤层之间的距离29 m,利用应力传播影响角计算出上层煤开采完后应力的影响范围为24.8 m,未超过巷道与上覆采空区的水平距离36.6 m,最终确定上覆采空区对巷道无影响。理论分析和数值模拟结果表明,巷道围岩呈非对称破坏特征,巷道高帮变形量大于低帮,煤柱帮大于实体煤帮。现场实践结果显示,联合支护方案能有效控制巷道变形。 展开更多
关键词 沿空掘巷 小煤柱宽度 采动影响 围岩控制
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分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法采场跨度优化及工程应用
4
作者 李燕芬 向伟华 +3 位作者 连欢超 王社光 王培培 杨志强 《现代矿业》 2025年第10期23-27,共5页
为优化中关铁矿分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法的采场宽度,实现对破碎难采矿体的安全高效开采,在基于Methew法对采场允许暴露的极限参数优化结果的基础上,按采场高度30 m,宽度分别为10,12,14,16,18 m进行数值模拟,对比分析不同宽度方案... 为优化中关铁矿分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法的采场宽度,实现对破碎难采矿体的安全高效开采,在基于Methew法对采场允许暴露的极限参数优化结果的基础上,按采场高度30 m,宽度分别为10,12,14,16,18 m进行数值模拟,对比分析不同宽度方案下,采场顶板竖向应力、侧帮水平位移及塑性区变化规律,进一步确定合理的采场结构参数。结果表明,当采场宽度不大12 m时,采场可保持稳定;当采场宽度增加至12 m时,需对顶板中部加强支护,方可保持稳定;当采场宽度增加至14~18 m时,采场稳定性较差。以矿房高30 m,宽12 m和长度不大于50 m,进行分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法工程实践,在矿房顶部中间-200 m水平施工护顶巷道,采用预应力长锚索+锚网喷的联合支护技术进行预控顶。工程实践表明,采场生产能力可达到3170 t/d,回采率88.35%,贫化率10.17%,矿房稳定性较好,可实现安全、高效、经济开采。 展开更多
关键词 破碎难采矿体 分段凿岩阶段出矿 数值模拟 宽度优化 预控顶巷
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巨厚含水关键层下防冲控水小盘区大煤柱布局模式
5
作者 曹安业 高孝鹏 +4 位作者 张宁 窦林名 赵卫卫 张金魁 宋士康 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第2期32-44,共13页
彬长矿区煤层上方赋存着巨厚含水关键层,在盘区开采尺度较大时极易破断失稳诱发冲击,同时导致盘区涌水量激增。采用小盘区大煤柱布局模式可提高主关键层的稳定性,但目前针对巨厚含水关键层下小盘区大煤柱布局模式的研究仍不够完善。因此... 彬长矿区煤层上方赋存着巨厚含水关键层,在盘区开采尺度较大时极易破断失稳诱发冲击,同时导致盘区涌水量激增。采用小盘区大煤柱布局模式可提高主关键层的稳定性,但目前针对巨厚含水关键层下小盘区大煤柱布局模式的研究仍不够完善。因此,以彬长某矿二、三盘区为工程背景,通过理论分析、现场实测及数值模拟等方法,研究了盘区隔离煤柱宽度及盘区开采尺度的合理取值范围。结果表明:①从盘区隔离煤柱与主关键层的稳定性出发,分别建立盘区隔离煤柱应力分析模型与主关键层挠曲变形模型,推导得出当前开采尺度下盘区隔离煤柱失稳临界宽度为257 m,三盘区主关键层破断失稳临界开采尺度为537 m;②当前开采尺度下,二盘区上方裂隙发育至主关键层中部,主关键层存在破断失稳的风险,随着盘区隔离煤柱留设宽度增加,三盘区上覆岩层破断发育高度降低,为保证三盘区上方主关键层的稳定,盘区隔离煤柱至少留设225 m;③盘区隔离煤柱区域应力集中及能量积聚程度与盘区隔离煤柱宽度成正相关关系,与三盘区开采尺度成负相关关系,综合考虑煤柱承载能力与煤炭资源采出率,盘区隔离煤柱的合理宽度为210~270 m,留设宽为210、240 m盘区隔离煤柱时,三盘区的合理开采尺度分别为490~550 m,640~700 m;④现场实践表明,该矿二、三盘区隔离煤柱实际留设宽度小于合理宽度,盘区隔离煤柱区域应力集中程度较高,因此采用顶板深孔爆破与煤层大直径钻孔进行卸压,采取卸压措施后,有效降低了盘区隔离煤柱区域的应力集中程度,卸压效果显著。 展开更多
关键词 冲击地压 巨厚含水关键层 隔离煤柱宽度 盘区开采尺度
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在线创新社区用户交互信息深度与广度识别——基于LDA主题模型的方法
6
作者 张欣茹 曹鑫磊 +1 位作者 陈佳丽 侯延香 《软件导刊》 2025年第6期24-31,共8页
通过在线交互的外在属性来描述用户交互特征不够全面,为此基于用户交互内容提出一种利用文本挖掘技术识别交互信息结构特征的方法。首先,根据知识结构理论建构研究框架,利用LDA主题模型识别交互文本所涉及的主题及其概率分布;其次,基于... 通过在线交互的外在属性来描述用户交互特征不够全面,为此基于用户交互内容提出一种利用文本挖掘技术识别交互信息结构特征的方法。首先,根据知识结构理论建构研究框架,利用LDA主题模型识别交互文本所涉及的主题及其概率分布;其次,基于用户交互文档的主题分布对文档进行K-means聚类,以划分用户交互涵盖的不同知识领域;最后,通过构建用户—文档二模网络刻画在线创新社区用户交互的领域范围和深度,进而识别信息深度和广度。在微软Power BI社区上的研究表明,模型能识别出用户交互涉及的45个主题和18个知识领域,发现78%用户只参与单一领域的浅层交互,深度和广度有待提高,还能识别出通才、专才和跨领域专才用户,为在线创新社区分析用户交互特征、识别各领域关键用户提供了指导。 展开更多
关键词 在线创新社区 用户交互 文本挖掘 信息深度 信息广度 微软Power BI社区 LDA主题模型
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横采内排追踪压帮技术下边坡稳定控制开采参数确定
7
作者 周志伟 田羽 张周爱 《露天采矿技术》 2025年第2期41-45,共5页
为合理确定边坡稳定控制开采参数,在保证生产安全的条件下,最大限度挖潜煤炭资源;以宝日希勒露天矿为工程背景,基于极限平衡理论,在确定内排压帮高度、宽度的基础上,采用数值模拟技术,揭示了横采内排追踪距离对边坡三维稳定性的影响规... 为合理确定边坡稳定控制开采参数,在保证生产安全的条件下,最大限度挖潜煤炭资源;以宝日希勒露天矿为工程背景,基于极限平衡理论,在确定内排压帮高度、宽度的基础上,采用数值模拟技术,揭示了横采内排追踪距离对边坡三维稳定性的影响规律。结果表明:压帮高度为595 m时,最小压帮宽度133 m,数值模拟追踪距离200 m,边坡稳定性系数满足安全储备系数1.2的要求,可以采用横采内排追踪压帮的开采技术顺利回采东帮压煤资源,边坡处于稳定状态。 展开更多
关键词 边坡稳定性 横采内排 追踪距离 最小压帮宽度 开采参数
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综采工作面煤柱宽度仿真模拟分析
8
作者 李瑞兴 《凿岩机械气动工具》 2025年第3期80-82,共3页
在煤矿开采过程中,巷道掘进会对周边岩层产生显著影响,因此常采用预留煤柱的方式支撑上覆岩层,以预防矿山安全事故。然而,预留煤柱会导致工作面掘进损失,影响煤矿资源开采率。为优化煤柱宽度设置,文章采用FLAC3D软件进行仿真模拟分析,... 在煤矿开采过程中,巷道掘进会对周边岩层产生显著影响,因此常采用预留煤柱的方式支撑上覆岩层,以预防矿山安全事故。然而,预留煤柱会导致工作面掘进损失,影响煤矿资源开采率。为优化煤柱宽度设置,文章采用FLAC3D软件进行仿真模拟分析,通过构建不同煤柱宽度下的工作面开采模型,详细探究了开采过程中围岩的应力变化和破坏范围,为煤矿开采提供了科学依据和技术支持,有助于提升煤矿资源开采率和生产安全性。 展开更多
关键词 煤矿开采 煤柱宽度 围岩 巷道掘进
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断层采动受煤柱留设宽度的影响分析
9
作者 何佳乐 《凿岩机械气动工具》 2025年第3期62-64,共3页
文章结合具体工程,采用FLAC3D数值模拟软件,构建了一个包含断层的三维地层模型,模拟了不同煤柱留设宽度下的采动效应。模拟结果显示,煤柱宽度的变化会影响煤层开采过程中的应力分布和位移变化。在应力方面,随着煤柱留设宽度的增加,超前... 文章结合具体工程,采用FLAC3D数值模拟软件,构建了一个包含断层的三维地层模型,模拟了不同煤柱留设宽度下的采动效应。模拟结果显示,煤柱宽度的变化会影响煤层开采过程中的应力分布和位移变化。在应力方面,随着煤柱留设宽度的增加,超前支撑应力呈现先升后降的趋势,初期较窄煤柱可能导致应力集中,但随着开采的推进,应力逐渐释放;在位移方面,煤柱留设宽度的增加有效降低了煤层顶板的沉陷程度,增强了顶板稳定性。说明合理的煤柱留设宽度对于确保煤层开采的安全性和稳定性具有重要意义。 展开更多
关键词 断层采动 煤柱宽度 数值模拟 应力变化
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连采连充开采充填巷宽度对覆岩运移影响研究
10
作者 苏庆港 吴光冰 柳研青 《煤矿现代化》 2025年第5期13-18,共6页
为解决传统开采过程中遇到的地表沉陷、资源浪费和环境污染等问题,以山东某煤矿为背景,通过理论研究和数值模拟,分析了充填巷宽度对覆岩运移的影响。通过力学模型计算,揭示了充填巷宽度与护巷柱体安全系数之间的非线性关系,确定了该矿... 为解决传统开采过程中遇到的地表沉陷、资源浪费和环境污染等问题,以山东某煤矿为背景,通过理论研究和数值模拟,分析了充填巷宽度对覆岩运移的影响。通过力学模型计算,揭示了充填巷宽度与护巷柱体安全系数之间的非线性关系,确定了该矿合理充填巷宽度为7 m;利用FLAC^(3D)软件模拟了7 m宽度条件下的不同充填阶段的覆岩运移情况,结果显示:第一阶段,边界煤体和护巷煤体主要承担垂直应力,最大承载压力为16.1 MPa,而充填体几乎不承载,顶板下沉在模型X轴方向呈波浪形。第二阶段,上覆岩层压力主要由边界煤体承担,最大承载压力达19.9 MPa,充填体承载压力呈现波浪形分布,第二阶段顶板最大变形为269 mm,符合安全要求。 展开更多
关键词 连采连充 充填巷宽度 承载压力 覆岩运移
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间隔充填采煤支巷尺寸及煤柱宽度优化研究 被引量：1
11
作者 史宏宝 张世锐 刘晓龙 《山东煤炭科技》 2025年第3期47-52,共6页
针对铺龙湾煤矿五二采区建(构)筑物、水体下压煤区域,进行了间隔膏体充填安全开采支巷尺寸及煤柱宽度的力学分析与数值模拟研究。结果表明,在5211工作面间隔充填开采设计中,支巷间煤柱的最小宽度为10.74 m,一个开采单元宽度为16.0 m,其... 针对铺龙湾煤矿五二采区建(构)筑物、水体下压煤区域,进行了间隔膏体充填安全开采支巷尺寸及煤柱宽度的力学分析与数值模拟研究。结果表明,在5211工作面间隔充填开采设计中,支巷间煤柱的最小宽度为10.74 m,一个开采单元宽度为16.0 m,其中包括4.0 m的支巷宽度和12.0 m的煤柱宽度。当支巷宽度及煤柱宽度固定时,煤柱塑性破坏区域随着支巷长度增加而逐渐扩大;当支巷长度固定时,煤柱塑性破坏区域随着支巷及煤柱宽度减小而逐渐扩大。采用该方案实施间隔充填采煤后,观测到底鼓总位移量为105 mm,顶板下沉总量53 mm,巷道帮部围岩变形量分别为39 mm和35 mm,所设计的支巷尺寸及煤柱留设方案有效地维护了巷道安全稳定性,保证了生产的连续性,达到了预期的效果。 展开更多
关键词 间隔充填采煤 支巷尺寸 煤柱宽度 煤柱稳定性
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浅埋深薄基岩综采工作面合理煤柱宽度优化研究
12
作者 畅艳平 刘闯 +1 位作者 牛小雪 张启硕 《陕西煤炭》 2025年第3期24-28,56,共6页
为研究浅埋深薄基岩煤层开采条件下,煤柱宽度对大采高综采工作面回采过程中矿压规律的影响,以苏家寨煤矿5103大采高综采工作面为研究对象,建立不同煤柱宽度条件下的数值模拟开采模型。通过分析数值模拟结果得出,当工作面与回风巷之间留... 为研究浅埋深薄基岩煤层开采条件下,煤柱宽度对大采高综采工作面回采过程中矿压规律的影响,以苏家寨煤矿5103大采高综采工作面为研究对象,建立不同煤柱宽度条件下的数值模拟开采模型。通过分析数值模拟结果得出,当工作面与回风巷之间留设的煤柱为3 m时,回风巷道处于减压区,应力集中系数较小;煤柱宽度为5~12 m时,整个煤柱完全塑性破坏,煤柱强度急剧下降,巷道支护要求高;煤柱宽度大于15 m时,煤柱中塑性破坏范围减小,煤柱强度下降不明显;结合矿井实际支护方式和效果,确定工作面与回风巷道之间留设的煤柱尺寸为12~15 m。研究结果对浅埋薄基岩煤层开采的煤柱宽度优化具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 浅埋深 大采高 综采工作面 煤柱宽度
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考虑掘采全过程沿空掘巷小煤柱合理宽度及应用效果分析
13
作者 宋捷 《煤》 2025年第11期87-90,104,共5页
文章以赵庄二号井2325胶带顺槽留小煤柱沿空掘巷工程为背景,通过理论分析及数值模拟方法对留设4 m、6 m、8 m、10 m和12 m煤柱沿空掘巷期间及本区段工作面回采期间煤柱内垂直应力分布曲线和沿空巷道围岩位移量进行分析,结果表明:仅考虑... 文章以赵庄二号井2325胶带顺槽留小煤柱沿空掘巷工程为背景,通过理论分析及数值模拟方法对留设4 m、6 m、8 m、10 m和12 m煤柱沿空掘巷期间及本区段工作面回采期间煤柱内垂直应力分布曲线和沿空巷道围岩位移量进行分析,结果表明:仅考虑巷道掘进扰动影响,沿空掘巷小煤柱宽度应为6 m.当考虑本区段工作面回采超前支承应力影响时,8 m煤柱内垂直应力分布曲线呈现“极限马鞍型”,8 m宽的煤柱为能够有效保证本工作面回采期间煤柱稳定性的临界宽度。现场应用后,沿空巷道掘进及回采期间围岩位移量均控制在合理范围内,研究结果可为留小煤柱沿空掘巷工程提供参考。 展开更多
关键词 小煤柱 沿空掘巷 合理宽度 掘采全过程
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倾斜工作面切顶条件下的合理煤柱留设尺寸确定
14
作者 孙凯强 杨敬轩 +2 位作者 郭春辉 卢硕 张博文 《煤炭技术》 2025年第6期18-23,共6页
为解决邻近工作面沿空掘巷巷道矿压控制问题,以袁店二井煤矿7276首采工作面为背景,采用数值计算和理论分析方法,探索了巷道切顶参数对倾斜工作面区段煤柱留设尺寸的影响。研究表明,煤柱应力随煤柱宽度增加先增加后降低,最大应力达到28.2... 为解决邻近工作面沿空掘巷巷道矿压控制问题,以袁店二井煤矿7276首采工作面为背景,采用数值计算和理论分析方法,探索了巷道切顶参数对倾斜工作面区段煤柱留设尺寸的影响。研究表明,煤柱应力随煤柱宽度增加先增加后降低,最大应力达到28.2 MPa,采取覆岩切顶技术措施后,煤柱应力呈现明显下降趋势且受切顶高度与煤柱宽度的影响较低,为保证下工作面的快速开采,7276工作面开采合理区段煤柱留设尺寸应在6 m,邻侧工作面侧向支撑压力最低,此时最佳切顶高度为20 m。统一变量情况下,相比其他角度,当切顶角度为90°时,巷道的卸压效果及完整性良好,保障了巷道围岩的稳定。 展开更多
关键词 煤柱应力 定向爆破 煤柱宽度 切顶卸压 矿压显现
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平煤八矿煤柱应力演化规律研究
15
作者 张晓垒 权军军 +4 位作者 杨港 段守德 郭明功 朱坤飞 邱黎明 《中国煤炭地质》 2025年第3期56-63,共8页
以平煤八矿深部近距离煤层群开采为工程背景,通过理论计算、数值模拟以及现场实验研究,对深部煤层群开采条件下煤柱应力演化规律与优化设计方法进行了全面的分析和研究。建立了FLAC3D数值模型,模拟了煤柱宽度为3~10 m时地层的应力场和... 以平煤八矿深部近距离煤层群开采为工程背景,通过理论计算、数值模拟以及现场实验研究,对深部煤层群开采条件下煤柱应力演化规律与优化设计方法进行了全面的分析和研究。建立了FLAC3D数值模型,模拟了煤柱宽度为3~10 m时地层的应力场和位移场演化规律。结果表明,煤柱的宽度高于5 m后,煤柱的变形逐渐下降,抗变形能力增加,煤柱的宽度高于7 m后,煤柱内的煤体应力集中程度逐渐增加,巷道变形程度逐渐增大,并且在己_(16,17)近距离相邻煤层内会产生大范围的高应力集中现象,不利于巷道维护和己_(16,17)煤层的瓦斯治理。深部近距离煤层群开采条件下,煤柱的合理留设宽度在5~7 m。通过现场工业实验,有效验证了煤柱留设宽度为6m条件下的可靠性。 展开更多
关键词 深部开采煤层 煤柱宽度 数值模拟 变形监测 瓦斯监测
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煤层重复采动下天然气井套管力学演化规律研究
16
作者 董俊亮 王林 +3 位作者 张燊 翟瑞昊 王泽伟 宋宇航 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第3期157-164,共8页
我国鄂尔多斯盆地存在煤与天然气资源重叠区域开采相互扰动问题。以新街一井为例,研究煤层重复采动下天然气井套管应力演化特征及位移变形规律,分析了不同煤柱宽度下套管损伤破坏区域与应力峰值变化情况。在套管、水泥环、围岩之间设置... 我国鄂尔多斯盆地存在煤与天然气资源重叠区域开采相互扰动问题。以新街一井为例,研究煤层重复采动下天然气井套管应力演化特征及位移变形规律,分析了不同煤柱宽度下套管损伤破坏区域与应力峰值变化情况。在套管、水泥环、围岩之间设置接触面以模拟实际生产中三者的接触关系,利用FLAC^(3D)数值软件模拟不同保护煤柱宽度时套管的应力峰值与弯曲程度,为套管的正常生产提供新的思路。研究结果表明:煤层回采过程中套管经历向左侧采空区偏移再向中心回正的过程,在煤层及顶底板处弯曲变形剧烈,应预先加固并重点监测该区域套管损伤与破坏情况。开采2-2上煤层时覆岩移动剧烈导致套管峰值应力增长速率较大,在煤层及顶底板等软弱岩层层位应力集中,上煤层开采对2-2煤层产生卸压效果使得下煤层开采时应力上升缓慢,应力仍集中于煤层处。基于套管应力分布及位移情况,分析保护煤柱留设宽度,主要以套管应力集中情况作为判断依据:当保护煤柱宽度为300 m时套管应力峰值为287 MPa;当保护煤柱宽度为200 m时应力峰值为312 MPa,超出套管屈服应力导致套管破坏进而影响安全生产,留设300 m左右宽度保护煤柱能够保障套管的稳定性,提高煤炭的采出率。 展开更多
关键词 重复采动 协调开采 煤与天然气 煤柱宽度 覆岩运移
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基于极限平衡理论的大断面软岩巷道煤柱宽度研究
17
作者 刘永立 王振锁 《黑龙江科技大学学报》 2025年第3期368-372,379,共6页
为解决红庆梁煤矿11303工作面留设大煤柱导致底鼓的难题,通过理论计算和数值分析确定煤柱的合理宽度,采用数值模拟方法,研究了11303工作面开采时侧向支承压力的分布特性,得出煤柱宽度变化对采掘扰动下巷道稳定性的影响。结果表明:根据... 为解决红庆梁煤矿11303工作面留设大煤柱导致底鼓的难题,通过理论计算和数值分析确定煤柱的合理宽度,采用数值模拟方法,研究了11303工作面开采时侧向支承压力的分布特性,得出煤柱宽度变化对采掘扰动下巷道稳定性的影响。结果表明:根据极限平衡理论确定煤柱的合理宽度为7.11~8.2 m。掘巷稳定后增加煤柱宽度可以提高巷道围岩的稳定性;回采期间煤柱宽度为8 m时,应力峰值最小,且巷道顶板位移最小,巷道稳定性最好;模拟结果与理论计算一致,最终确定煤柱的合理宽度为8 m。 展开更多
关键词 软岩巷道 煤柱宽度 侧向支承应力 采动影响
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安山煤矿400 m超长工作面面间煤柱宽度优化研究
18
作者 程浪波 杜超杰 +1 位作者 胡本杰 贾子轩 《煤炭与化工》 2025年第10期1-6,共6页
针对超长工作面面间煤柱宽度控制难题,以安山煤矿135104工作面为研究对象,通过理论分析、数值模拟与现场试验相结合的方法,揭示超长工作面面间煤柱应力反应,提出了合理的煤柱宽度留设范围。利用岩体极限平衡理论计算得出,煤柱理论宽度取... 针对超长工作面面间煤柱宽度控制难题,以安山煤矿135104工作面为研究对象,通过理论分析、数值模拟与现场试验相结合的方法,揭示超长工作面面间煤柱应力反应,提出了合理的煤柱宽度留设范围。利用岩体极限平衡理论计算得出,煤柱理论宽度取11.53 m>w>9.88 m。通过数值模拟对比分析得出,由于超长工作面采空区的存在,煤柱应力反应整体向采空区侧倾斜,靠近采空区一侧的煤柱塑性破坏范围明显大于掘巷一侧,验证了10 m煤柱在围岩变形方面的优越性。通过对面间煤柱应力监测和顺槽帮部破坏情况监测可知,受超长工作面的应力影响,应力峰值出现的距离大于常规工作面。确定135104工作面顺槽超前支护距离应保持在50 m以上。 展开更多
关键词 煤柱宽度 数值模拟 窄煤柱 矿压显现特征
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厚硬岩层下大采高孤岛面煤柱宽度优化及控制技术研究 被引量：1
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作者 张童 张宁波 +3 位作者 李廷 刘起源 陈宝宝 吴东园 《煤炭工程》 北大核心 2025年第3期103-114,共12页
大采高孤岛面煤柱留设的合理尺寸确定是影响煤炭回采率与安全回采的关键因素之一,以黄岩汇矿15115大采高孤岛面为研究对象,运用理论计算与数值模拟方法,构建了厚硬岩挠曲-煤体协同压缩与硬岩悬臂附加应力耦合作用的煤柱叠加承载模型,确... 大采高孤岛面煤柱留设的合理尺寸确定是影响煤炭回采率与安全回采的关键因素之一,以黄岩汇矿15115大采高孤岛面为研究对象,运用理论计算与数值模拟方法,构建了厚硬岩挠曲-煤体协同压缩与硬岩悬臂附加应力耦合作用的煤柱叠加承载模型,确定了合理柱宽。主要结论如下:煤柱帮荷载主要由厚硬岩层挠曲与煤体自重压缩变形效应决定,而采空区侧荷载来源于悬臂岩层附加应力。煤柱荷载与极限承载力在其宽度上变化呈反向趋势,得到了煤柱最小宽度9.4 m,确定了等效断裂角对降低煤柱荷载强度的作用敏感点为82°。模拟中随煤柱宽度增加,煤柱塑性破坏范围占比与煤体扩容程度降低,中部应力集中程度趋于稳定,整体承载性能增强,综合考虑宽度设置为10.0 m。现场表明,巷道两侧实施压裂后,岩层裂缝贯通弱化了厚硬岩层的完整性。煤柱保留了中部2.0 m弹性区,顶底板及两帮变形量均控制在520 mm内,有效实现了孤岛面安全护巷。 展开更多
关键词 大采高 孤岛工作面 硬岩层 煤柱宽度 岩-煤柱压缩 协同变形 压裂卸压
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曹家滩煤矿超大采高工作面顺槽护巷煤柱宽度设计研究
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作者 权凯 《煤炭与化工》 2025年第7期7-12,17,共7页
为了保障曹家滩煤矿122104超大采高工作面巷道掘进和回采阶段围岩的安全稳定,本文研究了该工作面顺槽护巷煤柱宽度的设计问题。通过工程类比、数值模拟和理论计算3种方法,综合分析了不同煤柱宽度下巷道围岩的位移、应力和塑性区分布特... 为了保障曹家滩煤矿122104超大采高工作面巷道掘进和回采阶段围岩的安全稳定,本文研究了该工作面顺槽护巷煤柱宽度的设计问题。通过工程类比、数值模拟和理论计算3种方法,综合分析了不同煤柱宽度下巷道围岩的位移、应力和塑性区分布特征。结果表明,25 m煤柱宽度在保障巷道安全稳定的同时,能合理利用煤炭资源,是较为合适的煤柱宽度,研究为超大采高工作面护巷煤柱宽度的优化提供了经验借鉴。 展开更多
关键词 超大采高工作面 煤柱宽度 工程类比 数值模拟 理论计算
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