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小煤柱沿空掘巷矿压显现规律及围岩控制技术
1
作者 李瑞 吴劲松 +6 位作者 方良才 孙方 聂政 朱乐章 高登友 于学雷 陈中华 《煤》 2026年第2期11-17,共7页
为解决小煤柱沿空掘巷巷道围岩大变形问题,以袁店一井煤矿823工作面回风巷为研究对象,采用现场试验、数值模拟、现场实测相结合的方法,研究巷道围岩变形特征及巷道矿压显现规律。研究结果表明:煤柱整体处于塑性破坏状态,0~2.1 m范围内... 为解决小煤柱沿空掘巷巷道围岩大变形问题,以袁店一井煤矿823工作面回风巷为研究对象,采用现场试验、数值模拟、现场实测相结合的方法,研究巷道围岩变形特征及巷道矿压显现规律。研究结果表明:煤柱整体处于塑性破坏状态,0~2.1 m范围内裂隙发育,最长裂隙约为39 mm;煤柱应力集中程度随工作面推进逐渐增大,最大垂直应力为16.94 MPa,应力集中系数为2.04;煤柱和巷道在采动影响下主要表现为剪切破坏,巷道围岩随工作面推进发生显著变形。现场监测结果表明,采用“979”支护方案后,顶板与右帮最大变形量约为90 mm,底板与左帮最大变形量约为120 mm.从现场应用情况看,回采过程中未发生片帮、冒顶等事故,验证了该支护方案的合理性。 展开更多
关键词 沿空掘巷 小煤柱 围岩变形 矿压显现规律 “979”支护
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厚硬顶板巷道切顶卸压机理及小煤柱护巷围岩控制技术研究
2
作者 陈晓祥 王冬冬 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期97-106,共10页
目的为研究直覆厚硬顶板邻近工作面切顶卸压效应和沿空掘巷小煤柱合理留设宽度,开展厚硬顶板巷道切顶卸压机理及小煤柱护巷围岩控制技术研究。方法以同宝煤业15号煤层15107工作面回风巷为研究对象,采用理论计算、数值模拟和现场工业性... 目的为研究直覆厚硬顶板邻近工作面切顶卸压效应和沿空掘巷小煤柱合理留设宽度,开展厚硬顶板巷道切顶卸压机理及小煤柱护巷围岩控制技术研究。方法以同宝煤业15号煤层15107工作面回风巷为研究对象,采用理论计算、数值模拟和现场工业性试验方法,研究直覆厚硬顶板条件下切顶卸压留小煤柱沿空掘巷围岩应力分布规律。结果结果表明:15106工作面运输巷切顶高度取21m时能够切断上层厚硬顶板;理论计算得出沿空掘巷小煤柱宽度范围为4.807~5.225m;切顶后,采空区右侧实体煤中的围岩应力显著下降,沿空掘巷围岩应力更为缓和;切顶有效降低小煤柱内部垂直应力峰值;切顶后煤柱宽度为3,5,7,9m时数值模拟结果显示,煤柱宽度由3m增至5m,煤柱帮顶板表面垂直应力峰值增幅高达166.31%,煤柱宽度由5m增至9m,煤柱帮顶板表面垂直应力峰值变化幅度均小于27.32%。结论现场试验表明,留设5m宽的小煤柱,并对15107回风巷进行合理支护,受工作面回采影响后,巷道的围岩变形均在200mm以下,采用深孔预裂爆破切顶卸压效果明显,满足15107工作面安全生产要求,可以为类似条件煤矿生产提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 厚硬顶板 小煤柱 切顶卸压 沿空掘巷 围岩控制
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南关煤业小煤柱沿空掘巷切顶卸压技术分析
3
作者 樊彦武 《江西煤炭科技》 2026年第1期90-94,共5页
为提高南关煤业2^(#)煤层的资源回收率,计划在1207工作面开展窄煤柱沿空掘巷技术的工业试验;借助数值模拟手段分析表明,在1205运输巷内实施水力压裂切顶后可实现良好的卸压效果,切顶钻孔的合理布置形式是与巷道顶板呈120°夹角、垂... 为提高南关煤业2^(#)煤层的资源回收率,计划在1207工作面开展窄煤柱沿空掘巷技术的工业试验;借助数值模拟手段分析表明,在1205运输巷内实施水力压裂切顶后可实现良好的卸压效果,切顶钻孔的合理布置形式是与巷道顶板呈120°夹角、垂高12 m,在此基础上护巷煤柱的最佳宽度为5 m;设计1207材料巷掘进锚网索支护方案,服务期间采用单体柱+π型梁配合长锚索进行顶板及窄煤柱的加固,监测数据显示巷道围岩表面位移变形在掘进及回采期间均控制在合理范围内,巷道具备良好的使用性、安全性,取得良好的经济技术效益。 展开更多
关键词 窄煤柱 沿空掘巷 水力压裂 数值模拟
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离柳矿区朱家店煤矿沿空留巷围岩控制技术研究
4
作者 郭志虎 《陕西煤炭》 2026年第2期150-154,195,共6页
【目的】以朱家店煤矿沿空留巷为研究对象,通过理论分析及现场试验相结合的手段,深入分析了该矿沿空留巷围岩变形机理,结合地质与开采条件,提出了针对性的围岩控制技术,包括切顶卸压、恒阻大变形锚索、巷旁充填、煤壁加固、混凝土支柱... 【目的】以朱家店煤矿沿空留巷为研究对象,通过理论分析及现场试验相结合的手段,深入分析了该矿沿空留巷围岩变形机理,结合地质与开采条件,提出了针对性的围岩控制技术,包括切顶卸压、恒阻大变形锚索、巷旁充填、煤壁加固、混凝土支柱辅助支护等技术手段。【方法】通过现场监测以及工程实践,验证了所采用技术的有效性。【结果及结论】现场监测结果表明,工作面顶底板移近量相比原支护方案降幅达到36%,两帮收敛量降幅达到52%;补强的锚索轴力稳定在193.5 kN,锚索的承载空间较大,充填体结合混凝土支柱明显提高了承载能力。所提出的控制技术可为类似煤矿沿空留巷工程提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 朱家店煤矿 沿空留巷 围岩控制 现场监测
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塔山煤矿坚硬顶板特厚煤层沿空掘巷小煤柱合理尺寸留设研究
5
作者 白佳鹏 《煤》 2026年第2期59-64,共6页
针对塔山煤矿特厚煤层沿空掘巷小煤柱合理尺寸问题,综合理论分析、数值模拟与工程实践,基于极限平衡理论与“内外应力场”理论,推导出煤柱合理宽度范围为5.28~8.2 m;通过数值模拟对比6 m、7 m和8 m煤柱的围岩响应,发现6 m煤柱垂直应力... 针对塔山煤矿特厚煤层沿空掘巷小煤柱合理尺寸问题,综合理论分析、数值模拟与工程实践,基于极限平衡理论与“内外应力场”理论,推导出煤柱合理宽度范围为5.28~8.2 m;通过数值模拟对比6 m、7 m和8 m煤柱的围岩响应,发现6 m煤柱垂直应力峰值最低,塑性区扩展速率最缓,弹性核区承载效率最优,现场工业性试验验证了6 m小煤柱配合相应的支护体系,巷道顶底板移近量(300~500 mm)与两帮变形量(500~700 mm)均处于可控范围,实现了坚硬顶板特厚煤层沿空巷道的高效控制。 展开更多
关键词 特厚煤层 坚硬顶板 小煤柱 沿空掘巷
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基于热源侧数据分析的供热系统预警方案研究
6
作者 贾小平 李闯 +5 位作者 李雪冰 翟兴哲 于琎 靳胜利 王忠 吴青云 《自动化应用》 2026年第2期99-103,共5页
为应对传统电厂运行模式在智慧化转型背景下的不足,基于计算机科学与人工智能技术,开发了一套厂级统筹供热运行优化与预警平台,以挖掘现有设备的潜力,提升机组热电联产效益。首先,基于某电厂现有的热网系统图及运行规程,开展某电厂供热... 为应对传统电厂运行模式在智慧化转型背景下的不足,基于计算机科学与人工智能技术,开发了一套厂级统筹供热运行优化与预警平台,以挖掘现有设备的潜力,提升机组热电联产效益。首先,基于某电厂现有的热网系统图及运行规程,开展某电厂供热系统预警模型研究。其次,通过对设计数据和历史数据的分析,采用机器学习的优化算法和预测算法,深入挖掘某电厂电负荷、热负荷以及汽机运行参数的动态变化规律,结合故障诊断和故障预测模型评估系统运行状态,及时对故障进行预警。最终,打造基于热源侧大数据分析的燃煤机组供热系统预警模型,旨在赋予电厂团队自主数据分析与专家建模能力,为燃煤机组实现智慧化转型提供关键技术支撑。 展开更多
关键词 燃煤机组 热源侧 大数据分析 供热系统
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燃煤机组热源侧辅助调峰及应急调控技术研究
7
作者 李闯 丁仕兵 +5 位作者 李雪冰 翟兴哲 李春 杨户兰 周猛 吴青云 《自动化应用》 2026年第1期76-79,83,共5页
目前,大型燃煤发电机组承担着居民采暖与工业供汽任务,具备热源稳定、随需求调整较快等特点,能有效满足热用户需求,但同时对机组经济性存在一定的降低影响。燃煤发电机组的节能降耗指标日益严格,需对各燃煤机组出力进行动态调整,从而实... 目前,大型燃煤发电机组承担着居民采暖与工业供汽任务,具备热源稳定、随需求调整较快等特点,能有效满足热用户需求,但同时对机组经济性存在一定的降低影响。燃煤发电机组的节能降耗指标日益严格,需对各燃煤机组出力进行动态调整,从而实现节能最优。基于上述背景,对某电厂热源侧设计开发一种新的热负荷智能调度优化控制与大数据分析技术,基于供热模型分析结果,研究热负荷智能调度控制技术,分别建立供热系统参与机组辅助调峰及供热系统故障应急切换的控制策略,可部署应用于分散控制系统(DCS)逻辑中,实时输出相关闭环控制的参考建议,有效提高供热工况下的机组经济性,良好兼顾机组辅助调频,提升机组运行的经济性与安全性,以为供热发电机组的节能降耗起到积极的示范意义。 展开更多
关键词 燃煤机组 热源侧 辅助调峰 应急调控
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倾斜软煤层沿空掘巷围岩控制技术
8
作者 刘建忠 赵飞 刘凯 《凿岩机械气动工具》 2026年第1期148-150,共3页
以某矿7103倾斜软煤层工作面为工程背景,采用数值模拟结合现场实测的方法,系统研究6 m、8 m、10 m煤柱宽度下的沿空巷道围岩应力演化规律与破坏机制,确定合理的煤柱宽度并设计针对性的支护方案。模拟结果表明,8 m宽的煤柱的围岩应力由... 以某矿7103倾斜软煤层工作面为工程背景,采用数值模拟结合现场实测的方法,系统研究6 m、8 m、10 m煤柱宽度下的沿空巷道围岩应力演化规律与破坏机制,确定合理的煤柱宽度并设计针对性的支护方案。模拟结果表明,8 m宽的煤柱的围岩应力由实体煤帮与沿空区段煤柱共同承载,可有效降低实体煤帮应力高峰区的面积与应力峰值,兼顾承载能力与经济效益。基于此,设计锚杆索联合支护方案。经现场验证,煤柱帮最大变形量为115 mm,实体煤帮最大变形量为74 mm,顶板下沉量为46 mm,均处于合理区间,实现了倾斜软煤层沿空掘巷围岩稳定控制,降低了巷道维护成本,为类似条件下的沿空掘巷工程提供了技术参考。 展开更多
关键词 沿空掘巷 煤柱留设宽度 围岩控制技术 巷道支护方案
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ZF10000/21/38D型放顶煤液压支架的结构改造及强度验证
9
作者 董良 《煤》 2026年第2期100-103,共4页
为提高综放工作面成组液压支架间的密封性,系统分析研究四柱正四连杆低位放顶煤液压支架的结构特点,以ZF10000/21/38D型放顶煤液压支架为研究对象,对其前梁结构进行改进设计并增加前梁侧护板。这样改造不仅保留了分体式顶梁的结构优势,... 为提高综放工作面成组液压支架间的密封性,系统分析研究四柱正四连杆低位放顶煤液压支架的结构特点,以ZF10000/21/38D型放顶煤液压支架为研究对象,对其前梁结构进行改进设计并增加前梁侧护板。这样改造不仅保留了分体式顶梁的结构优势,前梁侧护板还能同顶梁侧护板和掩护梁侧护板一起组成全程侧护板,达到同整体式顶梁支架安装全程顶梁侧护板一样的密封效果。使用迈实软件校核前梁强度,然后对易损坏的销轴进行受力分析及计算,最后根据改造设计方案制造样机,验证结构设计的合理性。结果表明:改造后的结构设计合理,满足动作要求,前梁和前梁侧护板连接用关键销轴满足强度要求。 展开更多
关键词 放顶煤液压支架 前梁改造 前梁侧护板 强度验证
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厚煤层大采高工作面沿空掘巷过瓦斯抽采钻场围岩变形机理及控制
10
作者 白志鹏 刘全胜 +2 位作者 梁顺 刘键 陇林 《陕西煤炭》 2026年第2期70-74,共5页
【目的】高瓦斯厚煤层工作面沿空巷道过瓦斯抽采钻场段在采掘影响下非对称变形显著,其围岩破坏形式表现出明显的差异性。寺家庄煤矿15111工作面回风巷沿空掘进,其在掘进过程中经过多个相邻工作面遗留下瓦斯抽采钻场,为准确掌握其矿压显... 【目的】高瓦斯厚煤层工作面沿空巷道过瓦斯抽采钻场段在采掘影响下非对称变形显著,其围岩破坏形式表现出明显的差异性。寺家庄煤矿15111工作面回风巷沿空掘进,其在掘进过程中经过多个相邻工作面遗留下瓦斯抽采钻场,为准确掌握其矿压显现规律,【方法】通过现场调研与实测、理论分析、数值模拟的方法,开展了厚煤层沿空掘巷过瓦斯抽采钻场围岩变形机理及其控制研究。【结果及结论】研究发现沿空巷道的变形形式主要为非对称挤压型变形,同时对寺家庄煤矿15111工作面回风巷支护参数进行了优化设计,其有效解决了15111工作面回风巷的支护难题,避免了采空区瓦斯逸散与遗煤自燃等灾害,并保障了工作面的高效安全生产。 展开更多
关键词 沿空掘巷 瓦斯抽采钻场 保护煤柱 巷道支护 数值模拟
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深井沿空巷道围岩支护技术研究 被引量：1
11
作者 付宝杰 曹计文 涂敏 《中国矿业》 北大核心 2025年第3期145-152,共8页
为了解决顾桥煤矿1126(1)深井沿空巷道变形大、围岩破碎的问题,采用理论分析、数值模拟和现场测试的方法,考虑基本顶对直接顶倾斜挤压的影响,建立了窄煤柱沿空巷道力学模型,通过分析窄煤柱沿空巷道直接顶的变形特征,得出巷道顶板弯矩和... 为了解决顾桥煤矿1126(1)深井沿空巷道变形大、围岩破碎的问题,采用理论分析、数值模拟和现场测试的方法,考虑基本顶对直接顶倾斜挤压的影响,建立了窄煤柱沿空巷道力学模型,通过分析窄煤柱沿空巷道直接顶的变形特征,得出巷道顶板弯矩和挠度最大值不在巷道中间位置,而是向煤柱侧偏移了1.25m,其中,8.5~10.5m是变形最大的区域。根据上述分析,采用高预紧力锚杆+锚索+钢带+金属网的非对称锚网索密集支护方案,并提出三种不同的方案,采用数值模拟方法对支护方案进行比较和分析。研究结果显示,方案二和方案三相比方案一,巷道塑性区顶板破坏深度从10m减小到2m,减小了80%,实体煤侧破坏深度从5m减小到3m,减小了40%,顶板垂直应力分别提高了90.4%和142.9%,顶板卸荷量明显降低,煤柱内部应力分别提高了21.4%和21.9%,顶板位移分别减小了26.9%和34.5%。综合考虑现场及生产实际各种因素确定方案二为现场支护方案,工程实践表明,方案二有效控制巷道围岩变形,提高了巷道围岩稳定性,符合安全生产实际要求。 展开更多
关键词 窄煤柱 沿空巷道 非对称支护 塑性区 卸荷量
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深部强动压软弱煤层沿空煤巷煤柱宽度及非对称控制研究 被引量：3
12
作者 吕风 《煤炭工程》 北大核心 2025年第1期120-128,共9页
针对深部强动压软弱煤层沿空掘巷留设煤柱及其围岩支护系统极易发生大范围失稳破坏难题,以东庞矿深部水平沿空煤巷作为研究对象,采用理论分析方法获得了上覆基本顶岩层断裂线位置,明晰了煤柱尺寸与内、外应力场及极限平衡区宽度之间的... 针对深部强动压软弱煤层沿空掘巷留设煤柱及其围岩支护系统极易发生大范围失稳破坏难题,以东庞矿深部水平沿空煤巷作为研究对象,采用理论分析方法获得了上覆基本顶岩层断裂线位置,明晰了煤柱尺寸与内、外应力场及极限平衡区宽度之间的数值关系;引入偏应力分析指标,模拟研究了不同煤柱宽度下的沿空掘巷围岩偏应力与塑性破坏场响应特征,确定了深部强动压软弱煤层沿空掘巷窄煤柱合理宽度为7 m。基于7 m煤柱宽度情况下,模拟研究了回采期间超前工作面不同位置处的巷道围岩偏应力及塑性区分布状态,确定了超前工作面单体支柱加强范围;得出了掘巷稳定后其顶板、实体煤及煤柱帮塑化程度与偏应力峰值带边界线位置;明确了沿空巷道煤柱侧是围岩控制的关键区,阐述了掘巷支护设计时需将锚索穿过围岩偏应力峰值带边界线于围岩深部较完整区内的围岩控制对策,提出了“巷帮非对称槽钢桁架锚索网+顶板槽钢桁架锚索联合点锚索+局部破碎区注浆改性+单体液压支柱超前支护”的围岩综合治理技术。工程实践表明,研究所确定的7 m宽煤柱及围岩综合治理技术可有效控制围岩变形,保障深部强动压软弱煤层工作面的安全回采。 展开更多
关键词 软弱煤层 强动压 沿空掘巷 窄煤柱 非对称控制
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承压积水作用下临空损伤煤柱宏观破坏特征与渗流规律 被引量：1
13
作者 刘伟韬 陈东祺 +2 位作者 刘玉本 杜衍辉 赵吉园 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第8期140-153,共14页
【背景】小煤柱护巷的方式在我国得到广泛应用,临空煤柱的稳定性影响着矿井的安全生产,受多种扰动作用影响的煤柱内往往会产生不同类型的损伤裂隙,积水采空区的承压水环境可能会造成临空损伤煤柱的失稳破坏。【方法】为研究损伤裂隙结... 【背景】小煤柱护巷的方式在我国得到广泛应用,临空煤柱的稳定性影响着矿井的安全生产,受多种扰动作用影响的煤柱内往往会产生不同类型的损伤裂隙,积水采空区的承压水环境可能会造成临空损伤煤柱的失稳破坏。【方法】为研究损伤裂隙结构对煤体稳定性的影响,引入相对稳定的初始损伤裂隙概念,基于损伤力学理论建立临空煤体的“流–应力–损伤”(HMD)耦合力学模型,采用COMSOL有限元分析临空损伤煤柱受单侧压力水影响下渗流破坏过程。【结果和结论】初始损伤裂隙的力学参数会显著影响煤体产生二次损伤的时间,两者之间存在临界阈值;损伤裂隙的存在会显著影响临空煤柱的稳定性,在单侧水压的作用下呈现出非对称的破坏形态,局部突水处的流速相比损伤前提高了2个数量级;裂隙结构会影响煤体失稳过程,随着裂隙角度从30°增加到60°,煤体的失稳时间从7.0 h缩减至4.1 h,而0°裂隙模型由于应力方向的特殊性失稳时间最短,仅为3.9 h;从损伤发育的宏观过程来看,不同模型均经历了从初始损伤裂隙尖端二次发育→损伤破坏贯通边界→大面积损伤区域扩展→边界局部突水通道形成的4个阶段;从模型损伤单元数量的演化特征来看,呈现损伤发育和快速扩展2个阶段,裂隙结构对发育速度的影响主要作用在损伤发育阶段,而不同模型快速扩展阶段的时间差异并不明显。研究结果可以为采空区隔水煤体的稳定性判断与失稳过程识别提供参考。 展开更多
关键词 临空煤柱 采空区积水 初始损伤裂隙 流–应力–损伤耦合模型 失稳前兆
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厚煤层沿空掘巷区段煤柱宽度留设及支护数值模拟分析
14
作者 王普 于秀慧 +3 位作者 张美 郭际鹏 张传洋 马富武 《中国矿业》 北大核心 2025年第10期162-173,共12页
合理留设煤柱宽度是保障工作面巷道稳定性与高效安全回采的重要条件。基于某工作面厚煤层工作面沿空掘巷开采工况与地质条件,通过极限平衡理论计算得到区段留设煤柱宽度合理数值为参考,结合FLAC3D数值模拟软件对沿空掘巷工作面开采不同... 合理留设煤柱宽度是保障工作面巷道稳定性与高效安全回采的重要条件。基于某工作面厚煤层工作面沿空掘巷开采工况与地质条件,通过极限平衡理论计算得到区段留设煤柱宽度合理数值为参考,结合FLAC3D数值模拟软件对沿空掘巷工作面开采不同区段煤柱宽度(5 m、7 m、9 m、11 m)的煤柱内应力、塑性区破坏情况与巷道围岩变形情况进行分析,进而确定沿空掘巷区段留设煤柱合理宽度,并基于合理煤柱宽度留设时仍然存在煤柱内应力水平较高与巷道变形量较大的情况,提出了科学有效的长锚杆/短锚索+喷浆的支护方案。研究结果表明:沿空掘巷区段煤柱留设宽度为7 m时,煤柱内应力集中程度相对煤柱留设宽度为9 m、11 m时较低,塑性破坏发育较弱,煤柱具有良好的承载能力,且巷道围岩变形相对较小;而相对煤柱留设宽度为5 m时,区段煤柱应力集中水平虽然降低,但其塑性破坏程度明显加剧,巷道变形显著增大,严重影响了煤柱承载力与巷道安全服役,因此,认为区段煤柱留设宽度为7 m较为合理,且与极限平衡理论计算结果7.8 m基本一致。基于此,开展长锚杆/短锚索+喷浆的联合支护,发现新支护方案较无支护可使巷道顶板变形量降低70%,煤柱帮变形量和实体煤帮变形量分别减小58%、51%,新支护方案效果良好且科学合理,可有效控制巷道围岩变形。研究结果可为相似地质条件下沿空掘巷下留设合理煤柱宽度提供理论指导,同时为巷道围岩变形控制提供科学合理的支护方案。 展开更多
关键词 厚煤层 窄煤柱 沿空掘巷 围岩控制 数值模拟
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薄煤层深浅孔协同爆破切顶卸压沿空留巷技术与应用
15
作者 支光辉 刘江 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期92-100,共9页
目的为解决薄煤层开采沿空留巷围岩稳定性问题,开展薄煤层深浅孔协同爆破切顶卸压沿空留巷技术研究。方法以孟津煤矿11031工作面薄煤层开采沿空留巷为工程背景,通过理论分析阐述了薄煤层沿空留巷顶板垮落特征,提出了深浅孔协同爆破切顶... 目的为解决薄煤层开采沿空留巷围岩稳定性问题,开展薄煤层深浅孔协同爆破切顶卸压沿空留巷技术研究。方法以孟津煤矿11031工作面薄煤层开采沿空留巷为工程背景,通过理论分析阐述了薄煤层沿空留巷顶板垮落特征,提出了深浅孔协同爆破切顶卸压技术。利用数值模拟方法分析了浅孔预裂成缝、深浅孔协同爆破切缝、深孔预裂成缝3种切顶方式下巷道的应力和位移分布特征,确定了深浅孔协同爆破切缝的合理性;同时,优化设计二2煤层工作面沿空留巷顶板超前与滞后支护参数,并在孟津煤矿11031工作面胶带运输巷进行工业性试验。结果模拟结果显示,深浅孔协同爆破切顶卸压技术可以使采空区顶板上覆岩层充分垮落,有效阻断覆岩之间的应力传递,改善巷道顶板应力环境;工程应用监测结果表明,深浅孔协同爆破切顶卸压配合超前与滞后支护可以有效减少留巷过程中巷道围岩变形量,保证留设巷道的稳定性。结论深浅孔协同爆破切顶卸压技术可以较为有效解决薄煤层开采沿空留巷围岩稳定性的问题。 展开更多
关键词 薄煤层 沿空留巷 深浅孔 协同爆破 切顶卸压
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特厚煤层下分层沿空留巷综放工作面漏风规律研究 被引量：2
16
作者 宋治红 李学军 +4 位作者 郭军 王磊 杜文涛 吉新玉 张科峰 《煤炭工程》 北大核心 2025年第4期93-100,共8页
随着开采深度及成本不断增加,沿空留巷技术被广泛应用于煤矿厚煤层开采,降低开采成本的同时提高了煤炭资源回采率。但由于顶板来压作用,使得沿空留巷侧煤柱易产生裂隙,造成采空区漏风隐患严重。为此,以陈家沟煤矿8521工作面为研究对象,... 随着开采深度及成本不断增加,沿空留巷技术被广泛应用于煤矿厚煤层开采,降低开采成本的同时提高了煤炭资源回采率。但由于顶板来压作用,使得沿空留巷侧煤柱易产生裂隙,造成采空区漏风隐患严重。为此,以陈家沟煤矿8521工作面为研究对象,采用理论分析、现场漏风测试与数值模拟相结合的方法,分析了W型通风方式下沿空留巷采空区漏风通道的分布特征,掌握了关键漏风区域的演化规律。结果表明:沿空留巷综放工作面推进至54 m时主要漏风通道为1^(#)—3^(#)柔模墙,漏风流场范围在5.57~71.46 m/min;工作面推进至126 m时主要漏风通道为3^(#)—18^(#)柔模墙,漏风流场范围在4.11~52.90 m/min。采空区深处沿走向方向0~80 m范围内漏风速率逐渐减小;在采空区浅部20 m范围内,整体漏风速率与距工作面的距离呈指数相关。 展开更多
关键词 煤自燃 特厚煤层 沿空留巷 漏风测定 漏风规律
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中厚煤层沿空巷道预应力锚注喷联合控制技术及应用 被引量：2
17
作者 孙方 朱乐章 +1 位作者 赵宏志 焦建康 《煤炭工程》 北大核心 2025年第7期37-44,共8页
针对中厚煤层小煤柱沿空巷道围岩变形大、维护困难等难题,以许疃煤矿8226回风巷为研究对象,采用理论分析和现场实测相结合的方法,对现有支护方案下沿空巷道围岩大变形机制进行分析,指出巷道围岩发生大变形是由煤体的强度-应力失衡、煤... 针对中厚煤层小煤柱沿空巷道围岩变形大、维护困难等难题,以许疃煤矿8226回风巷为研究对象,采用理论分析和现场实测相结合的方法,对现有支护方案下沿空巷道围岩大变形机制进行分析,指出巷道围岩发生大变形是由煤体的强度-应力失衡、煤体结构破碎、回采动压双重扰动和支护系统的设计不足等原因综合引起的。基于此,提出了一种“高预应力锚网索强力一次支护+预应力锚索喷注+回采动压影响期间的巷帮加固”相结合的预应力锚注喷联合控制技术,并进行了工业性试验。应用结果表明:沿空巷道两帮移近量为150~200 mm,顶板下沉为50~100 mm,有效控制了沿空巷道的围岩变形。 展开更多
关键词 中厚煤层 沿空巷道 锚注喷联合控制 围岩控制
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上行开采渐变煤柱下沿空巷道分区协同支护技术研究 被引量：3
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作者 房万伟 郝清旺 +5 位作者 董金法 陈建刚 刘统申 张勇 刘其路 张吉祥 《煤炭工程》 北大核心 2025年第8期42-48,共7页
为解决上行开采渐变煤柱条件下沿空巷道稳定性控制的难题,以榆树井煤矿1206工作面辅运巷为工程背景,采用现场调研、理论分析与现场试验相结合的方法,系统揭示该条件下沿空巷道的变形破坏机理。基于协同支护理论,提出分区协同支护设计方... 为解决上行开采渐变煤柱条件下沿空巷道稳定性控制的难题,以榆树井煤矿1206工作面辅运巷为工程背景,采用现场调研、理论分析与现场试验相结合的方法,系统揭示该条件下沿空巷道的变形破坏机理。基于协同支护理论,提出分区协同支护设计方案,并通过现场试验段巷道变形监测验证其控制效果。研究结果表明:1206辅运巷大变形破坏的主要诱因包括围岩力学性质劣化、遇水软化、工程应力扰动及煤柱渐进变窄等;通过弹塑性理论计算,确定该沿空巷道保护煤柱最小宽度为15 m,并据此将巷道划分为强影响区、中影响区与弱影响区,针对性地形成各分区控制对策并开展现场应用;监测数据显示,新技术应用后巷道围岩累计变形量平均降低30%以上,有效遏制了上行开采渐变煤柱条件下沿空巷道的围岩大变形。 展开更多
关键词 上行开采 渐变煤柱 沿空巷道 分区支护 围岩大变形 弹塑性理论
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迎采工作面沿空掘巷围岩能量−应力全周期演化规律 被引量：13
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作者 陈定超 王襄禹 +6 位作者 柏建彪 李梦龙 卢建飞 张飞腾 孙世奇 赵祥岍 于洋 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第4期162-175,共14页
迎采动工作面沿空掘巷经历上工作面侧向基本顶断裂、回转、下沉全过程的全周期动压影响,巷道变形量大、维护困难。本文以温庄煤矿15105工作面为工程背景,提出在原有25 m煤柱迎采动面掘巷的基础上,沿上工作面非稳定采空区后方改变巷道掘... 迎采动工作面沿空掘巷经历上工作面侧向基本顶断裂、回转、下沉全过程的全周期动压影响,巷道变形量大、维护困难。本文以温庄煤矿15105工作面为工程背景,提出在原有25 m煤柱迎采动面掘巷的基础上,沿上工作面非稳定采空区后方改变巷道掘进轨迹,将区段煤柱宽度减小至6 m,进行沿空掘巷。为了证明方案的可行性,采用FLAC^(3D)建立数值模型,模拟了原方案与优化方案2种情况下的巷道围岩能量−应力全周期(迎15103采动工作面掘进、非稳定采空区侧巷道掘进、15105工作面回采)演化规律。模拟结果显示:①迎15103采动工作面掘进期间,应力和能量主要集中在区段煤柱的采空区侧。②非稳定采空区侧巷道掘进期间,与原方案相比,优化方案使6 m煤柱内部能量和应力转移至工作面煤体侧。③15105工作面回采期间,采取原方案时,能量和应力均向25 m煤柱回采侧集中,应力峰值达到31.2 MPa,最大能量为192.4 kJ/m^(3);采取优化方案时,能量和应力均向工作面实体煤侧转移,6 m煤柱具备一定承载能力,并且整个过程中应力集中程度低、能量无明显聚集,回采期间6 m煤柱内部应力峰值仅8.1 MPa,最大能量为126.7 kJ/m^(3)。在此基础上,确定了优化方案的可靠性,并结合数值模拟结果和现场地质条件,提出将巷道分成4个区段:迎采对掘段、临空掘巷段、渐变煤柱段和沿空掘巷段,建立了巷道围岩分区控制体系,设计了锚杆、索支护参数。最终成功开展了工业性试验,现场监测结果显示各区段巷道整体控制效果良好。 展开更多
关键词 迎采掘进 沿空掘巷 煤柱 双屈服模型 应变软化模型
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千米深井近距离煤层沿空掘巷围岩控制技术 被引量：2
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作者 李延河 荆升国 唐庆腾 《采矿与安全工程学报》 北大核心 2025年第3期613-624,共12页
针对千米深井近距离煤层沿空巷道,在深部高地应力及多次开采扰动影响下,出现强烈非线性大变形这一难题,以平煤四矿己_(16-17)-31020回风巷作为研究对象,首先综合运用理论分析与数值模拟方法,确定沿空巷道的煤柱宽度,并进一步分析己_(16-... 针对千米深井近距离煤层沿空巷道,在深部高地应力及多次开采扰动影响下,出现强烈非线性大变形这一难题,以平煤四矿己_(16-17)-31020回风巷作为研究对象,首先综合运用理论分析与数值模拟方法,确定沿空巷道的煤柱宽度,并进一步分析己_(16-17)-31020回风巷失稳破坏的原因,揭示其围岩承载结构的形成机制,最终提出适用于己_(16-17)-31020回风巷的围岩控制技术。综合理论分析和数值模拟结果表明:综合考虑围岩应力水平与围岩破碎程度,己_(16-17)-31020回风巷合理的护巷煤柱宽度为6 m;己_(16-17)-31020回风巷围岩变形的应力驱动路径呈现为顶、底板变形引发巷帮失稳,而低预紧力和低锚固可靠性是导致该回风巷变形失稳的主要因素。依据己_(16-17)-31020回风巷失稳破坏原因及其锚固承载结构形成机制,提出“顶帮多级承载结构+损伤修复”的锚注联合支护技术。现场工业试验证实了该技术方案具备合理可靠性。 展开更多
关键词 千米深井 近距离开采 沿空掘巷 围岩控制 应力分布
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