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深井沿空巷道围岩支护技术研究 被引量：1
1
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
2
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
3
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
4
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
5
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
6
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
7
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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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
8
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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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：2
9
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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千米深井近距离煤层沿空掘巷围岩控制技术 被引量：2
10
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
原文传递
综放工作面沿空留巷墩柱巷旁支护承载规律及失稳判据 被引量：2
11
作者 刘子璐 余伟健 +4 位作者 马占国 李烨 龚鹏 王平 吴根水 《煤炭学报》 北大核心 2025年第5期2394-2412,共19页
巷旁支护体与顶板接触面岩体的稳定是沿空留巷成功的关键,针对厚煤层综放工作面沿空留巷墩柱式巷旁支护体与巷内顶煤接触面失稳导致“冲顶、倒柱”难题,阐述了基本顶破断运移对下位煤岩顶板施载的几个主要阶段,建立了多跨非连续荷载作... 巷旁支护体与顶板接触面岩体的稳定是沿空留巷成功的关键,针对厚煤层综放工作面沿空留巷墩柱式巷旁支护体与巷内顶煤接触面失稳导致“冲顶、倒柱”难题,阐述了基本顶破断运移对下位煤岩顶板施载的几个主要阶段,建立了多跨非连续荷载作用下沿空留巷顶板力学分析模型,推导了墩柱在顶板深度方向引起的附加应力方程,揭示了墩柱巷旁支护体与顶板的应力传递机制,探讨了柱-顶接触面失稳模式,基于莫尔-库仑准则构建柱顶煤岩滑移模型,明确了影响柱-顶接触面顶煤稳定性的主控因素,开展了不同应变率下煤的力学性能指标试验,结果表明:柱顶区域煤体能量集度最高,并沿顶板深度方向逐渐降低;相邻墩柱跨中顶板浅表位置能量集度最低,并沿深度方向逐渐升高;柱-顶接触面边缘位置能量降梯度最大,是导致煤体畸变滑移的重要原因。当顶煤厚度、残余边界距离和施载宽度为定值时,柱-顶接触面临界荷载仅受顶煤体的黏聚力c,内摩擦角φ值影响。试验表明煤的c,φ值与应变率呈正相关,上覆岩层运移过程中动压施载持续时间越短,柱顶煤体表现出的极限承载能力越高。数值计算表明巷道顶板煤体的强化可提高柱-顶接触面煤体极限承载能力,并有助于相邻墩柱和顶板之间形成更稳定的力链骨架,降低墩柱“冲顶、倒柱”风险。结合王庄煤矿91-101风巷实际工程地质条件,提出合理的支护参数和顶煤强化方案,避免了“冲顶、倒柱”发生,将围岩变形量控制在了合理范围。 展开更多
关键词 综放工作面 沿空留巷 柱-顶接触面 应力传递 失稳判据
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特厚煤层大采高综放面沿空掘巷支护技术研究 被引量：2
12
作者 孔皖军 高阳 +3 位作者 靳翔飞 任兴 张福敏 王文 《能源与环保》 2025年第5期262-266,共5页
特厚煤层开采过程中,综放面沿空掘巷支护技术是当前煤炭采掘技术发展的重要方向之一。以唐家会矿16 m厚煤层大采高综放面沿空掘巷为工程背景,通过对采面支承压力进行理论研究,并结合数值模拟对侧向支承压力分布情况进行分析,确定了采空... 特厚煤层开采过程中,综放面沿空掘巷支护技术是当前煤炭采掘技术发展的重要方向之一。以唐家会矿16 m厚煤层大采高综放面沿空掘巷为工程背景,通过对采面支承压力进行理论研究,并结合数值模拟对侧向支承压力分布情况进行分析,确定了采空区侧应力“先增大后减小”分布情况。侧向支承压力峰值区域距离煤壁边缘约23 m,应力值为22.5 MPa,从而对巷道布置位置提供了依据。设计以锚索为基础的支护组合体,保持沿空掘巷围岩稳定。通过数值模拟得出,无支护时应力峰值在肩角和底角分别达到了10.8和10.3 MPa;当采用优化支护方案后,在巷道剪应力测线上,剪应力峰值逐渐降低。采用优化支护方案后肩角和底角剪应力峰值为7.87和7.36 MPa,与未支护巷道相比,肩角剪应力峰值分别降低了27.12%和28.54%。结合最佳掘进巷道位置布置和合理的锚索体系支护方案,形成了一套适合唐家会矿新型煤巷高效支护技术体系,为实现高效支护和快速掘进提供了技术支撑,对类似开采环境下巷道支护提供了理论基础。 展开更多
关键词 厚煤层 沿空掘巷 优化支护 数值模拟
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深井沿空巷道立体式卸压防控技术及应用
13
作者 杨尚 宁建国 +4 位作者 李学慧 李长青 王俊 史新帅 张朝辉 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第8期169-186,共18页
针对深井沿空巷道围岩变形量大、维护困难等难题。以某矿7312轨道巷道为研究背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟、工程实践等研究手段,分析了深井沿空巷道围岩变形破坏特征及其原因,基于莫尔应力圆分析模型,剖析了沿空巷道服役期间... 针对深井沿空巷道围岩变形量大、维护困难等难题。以某矿7312轨道巷道为研究背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟、工程实践等研究手段,分析了深井沿空巷道围岩变形破坏特征及其原因,基于莫尔应力圆分析模型,剖析了沿空巷道服役期间围岩应力分布及演化过程,明确了深井沿空巷道围岩变形破坏的主要影响因素,阐述了深井沿空巷道立体式卸压防控原理,验证了深井沿空巷道立体式卸压防控原理的有效性,提出了以“应力主动干预”为核心思想的深井沿空巷道立体式卸压防控技术。研究表明:①沿空巷道服役期间围岩变形破坏的主要因素包括高静载、采动应力、岩块B回转、巷道支护强度、围岩力学性质、围岩卸压效果等。②沿空巷道立体式卸压防控体系最佳实施时机应在沿空巷道支护后或未受采动影响阶段,实施对象为岩块B、实体煤上方坚硬顶板、实体煤应力集中区。③现场工程实践表明深井沿空巷道立体式卸压防控技术体系能够降低岩块B与沿空巷道之间的应力传导,阻隔和弱化采动应力影响,转移巷道围岩集中应力,改善沿空巷道应力环境。 展开更多
关键词 深井 沿空巷道 围岩 卸压 防控
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黄骅港大宗散货码头煤炭堆场工程设计要点 被引量：1
14
作者 刘元平 刘春峰 +1 位作者 陈伟良 陈凯凯 《水运工程》 2025年第5期71-79,共9页
针对如何充分利用不规则地形满足多功能需求和优化工程投资等问题,进行黄骅港大宗散货码头煤炭堆场设计研究。通过对工程整体的功能分析,分别采用堆场同侧进出实现不规则地形的充分利用;采用交叉双尾车实现与斗轮堆取料机相连带式输送... 针对如何充分利用不规则地形满足多功能需求和优化工程投资等问题,进行黄骅港大宗散货码头煤炭堆场设计研究。通过对工程整体的功能分析,分别采用堆场同侧进出实现不规则地形的充分利用;采用交叉双尾车实现与斗轮堆取料机相连带式输送机的双向运行;采用智能控制变频驱动技术实现带式输送机不同输送能力的需求;采用在堆料机上设置滚轴筛实现煤炭筛分功能等,满足了各项功能的需求,使该工程达到预期的效果。 展开更多
关键词 煤炭堆场 堆场同侧进出 交叉双尾车 变频器 筛分堆料机
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梯形非对称沿空掘巷小煤柱合理留设宽度及支护设计 被引量：1
15
作者 芮少阁 姚韦靖 +3 位作者 黄鑫 程斌 孟祥飞 赵宏志 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第8期63-70,共8页
针对小煤柱沿空掘巷围岩变形控制难题,以许疃煤矿32310工作面为背景,通过理论计算初步确定小煤柱合理留设宽度范围为5.59~6.45 m,再运用FLAC^(3D)软件对6种不同留设宽度下煤柱开展数值计算,基于位移与塑性区变化规律确定合理留设宽度,... 针对小煤柱沿空掘巷围岩变形控制难题,以许疃煤矿32310工作面为背景,通过理论计算初步确定小煤柱合理留设宽度范围为5.59~6.45 m,再运用FLAC^(3D)软件对6种不同留设宽度下煤柱开展数值计算,基于位移与塑性区变化规律确定合理留设宽度,并通过比选支护参数得到最佳方案。研究结果表明:该巷道小煤柱合理留设宽度为6.0 m,采用“锚杆索联合+锚网+注浆”的非对称顶帮协同支护方案后,现场监测显示,顶板最大下沉量控制在90 mm以内,两帮移进量小于75 mm,可以有效控制围岩变形,并取得良好的支护效果。研究结果可为类似巷道的支护设计提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 小煤柱宽度 沿空掘巷 数值计算 塑性区 非对称支护 效果评价
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边帮煤开采覆岩运移诱发边坡失稳滑移机理及其控制 被引量：2
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作者 李俊鹏 王文才 +1 位作者 王创业 吴祥业 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第5期127-143,共17页
露天开采因多因素限制,会形成大量边帮滞留煤,随内排和复垦结束,这些滞留资源会永久损失,造成极大浪费,为降低资源浪费,地下开采被广泛使用,但因边坡存在典型变形破坏和失稳滑移特性,给边帮煤地下开采带来极大安全隐患,严重制约着资源... 露天开采因多因素限制,会形成大量边帮滞留煤,随内排和复垦结束,这些滞留资源会永久损失,造成极大浪费,为降低资源浪费,地下开采被广泛使用,但因边坡存在典型变形破坏和失稳滑移特性,给边帮煤地下开采带来极大安全隐患,严重制约着资源回收。因此,厘清地下开采扰动下采动边坡失稳滑移机理及其控制机制,切实保障边坡稳定性,成为岩土及采矿工程界共同面临的一项重要课题。鉴于此,本文综合运用物理和数值模拟、力学分析等多种手段对边帮煤地下开采下采场覆岩运移规律、采动边坡变形破坏特征、失稳滑移机理及其控制机制进行了研究。取得如下创新成果:建立了边帮煤地下开采双煤层采动物理和数值模型,揭示了采动边坡“横三区”破坏形态的演变规律、形成机制及与采动坡体耦合破坏和失稳滑移之间的关系,明确了下煤层开采易造成坡体形成“圆弧形”滑面、剪切滑移带和局部失稳滑移现象,获得了采动边坡台阶塌陷和张拉、剪切裂缝共存的破坏特征;建立了边帮煤地下开采采动边坡“砌体梁”力学模型,揭示了“砌体梁”动态演化规律及关键岩块B的旋转机制与采动边坡失稳滑移之间的关系,获得了造成采动边坡发生失稳滑移的主要原因是“砌体梁”结构的重复运动、“横三区”结构不断前移及关键岩块B回转失稳形成水平推力的共同作用及“采空塌动—顺层蠕滑—边坡失稳”的滑移机理;提出了从控制“砌体梁”关键岩块B回转的采动边坡失稳滑移控制方法,并进行了分析,得出了采用回填压脚控制方法在遏制水平推力传递的基础上,能有效改变铰接岩块的断裂度,抑制关键岩块B的回转,达到采动边坡失稳滑移的有效控制,基于此进行了工程应用和验证,形成了采动边坡的稳定控制体系,为实现边帮煤安全、高效回收提供保障。 展开更多
关键词 边帮煤 覆岩运移 采动边坡 砌体梁 回填压脚
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近距离煤层采空区下沿空留巷顶板结构控制与合理巷旁支护研究 被引量：6
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作者 褚心瑜 崔海峰 +2 位作者 李振安 高海滨 朱凌卓 《中国煤炭》 北大核心 2025年第2期45-58,共14页
为实现近距离煤层采空区安全沿空留巷,解决巷道围岩变形严重难题,以山东新查庄矿业有限责任公司采空区下91006工作面的沿空留巷工程为背景,采用理论分析及现场工业性试验等研究手段,研究了基本顶破断规律与应力演化规律,建立了近距离煤... 为实现近距离煤层采空区安全沿空留巷,解决巷道围岩变形严重难题,以山东新查庄矿业有限责任公司采空区下91006工作面的沿空留巷工程为背景,采用理论分析及现场工业性试验等研究手段,研究了基本顶破断规律与应力演化规律,建立了近距离煤层沿空留巷顶板力学模型,并利用结构力学理论和矿压理论计算分析出基本顶岩层在不同位态下的巷旁支护阻力计算公式,通过对比分析水力压裂断顶卸压前后巷旁支护阻力变化发现水力压裂断顶卸压大大降低了巷旁支承压力,并在91006工作面采用“水力压裂超前断顶卸压+钢管混凝土墩柱高强巷旁支护”组合技术方案开展现场工业性实验,结果显示巷道顶底板变形量稳定,整体留巷成型效果良好。 展开更多
关键词 近距离煤层 沿空留巷 顶板运动规律 断顶卸压 巷旁支护阻力
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厚煤层综放工作面小煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究与应用 被引量：3
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作者 李勇 郝承钊 孙其光 《煤矿现代化》 2025年第2期42-46,共5页
针对厚煤层综放工作面区段煤柱留设宽度大和煤炭回采率低的问题,以鲍店煤矿83上03胶带顺槽为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场实测的研究方法,确定了护巷小煤柱最佳宽度为5m,提出了“顶板锚索槽钢梁+锚杆+W钢带+金属网+塑料网”... 针对厚煤层综放工作面区段煤柱留设宽度大和煤炭回采率低的问题,以鲍店煤矿83上03胶带顺槽为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场实测的研究方法,确定了护巷小煤柱最佳宽度为5m,提出了“顶板锚索槽钢梁+锚杆+W钢带+金属网+塑料网”联合支护方案。现场试验结果表明:胶带顺槽采用联合支护方案沿空掘巷技术和留设5m宽护巷小煤柱时,巷道掘进和工作面回采期间巷道围岩变形均得到有效控制,确保了工作面安全高效生产。 展开更多
关键词 厚煤层 沿空掘巷 小煤柱 围岩控制
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特厚煤层综放开采沿空掘巷窄煤柱宽度的确定
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作者 白志云 赵铁林 +1 位作者 张学亮 徐青云 《中国科技论文》 2025年第11期885-900,共16页
针对特厚煤层综放开采沿空掘巷中宽煤柱护巷存在的顶板与煤柱整体破坏、底臌情况伴有发生、喷射混凝土整体脱落及超前支护失效等问题,提出窄煤柱护巷技术。以同忻矿8311综放工作面5311回风巷为工程背景,综合理论分析、数值模拟与现场验... 针对特厚煤层综放开采沿空掘巷中宽煤柱护巷存在的顶板与煤柱整体破坏、底臌情况伴有发生、喷射混凝土整体脱落及超前支护失效等问题,提出窄煤柱护巷技术。以同忻矿8311综放工作面5311回风巷为工程背景,综合理论分析、数值模拟与现场验证相结合的方式对沿空掘巷窄煤柱合理宽度的确定进行系统研究,基于内外应力场理论与极限平衡理论计算双重验证,量化确定基本顶断裂线位于距采空区煤壁3 m处;结合应力场分布特征分析发现,最优巷道位置应满足既位于基本顶断裂线外侧区域,又处于铰接岩梁结构形成的应力拱(低应力区)保护范围内;据此建立煤柱宽度力学模型,推导得出合理留设区间为5.46~6.30 m;通过数值模拟对不同煤柱宽度下煤柱应力分布、塑性区分布、煤柱内部裂隙发育及沿空巷道变形特征等进行了分析研究,综合确定煤柱宽度为6 m。现场工业性试验数据表明,采用窄煤柱护巷技术实现了特厚煤层综放开采沿空掘巷围岩变形的有效控制,保证了综放工作面的安全高效开采。 展开更多
关键词 特厚煤层 沿空掘巷 煤柱宽度 围岩变形 数值模拟
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千米深井松软厚煤层沿空煤巷卸压控制技术 被引量：1
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作者 马文伟 梁文勖 《煤矿安全》 北大核心 2025年第1期137-145,共9页
为了解决千米深井厚煤层巷道变形破坏的控制难题,以深部松散软弱厚煤层沿空煤巷为对象,基于现场调研实测获得的煤巷围岩力学强度及围岩结构分布状况,揭示了深井高应力煤巷变形破坏特征;通过构建的千米深井松软沿空煤巷围岩三维数值模型... 为了解决千米深井厚煤层巷道变形破坏的控制难题,以深部松散软弱厚煤层沿空煤巷为对象,基于现场调研实测获得的煤巷围岩力学强度及围岩结构分布状况,揭示了深井高应力煤巷变形破坏特征;通过构建的千米深井松软沿空煤巷围岩三维数值模型,分析了卸压孔长度、间距对煤巷围岩卸压控制的效果,获得了合理的卸压孔间距为1.0 m,卸压孔深度10.0 m,并提出了沿空煤巷围岩强力支护-钻孔卸压等关键控制技术参数。结果表明:通过围岩位移、锚索受力等组合矿压观测方法可以验证卸压控制技术及参数的合理性。 展开更多
关键词 千米深井 沿空巷道 卸压控制 松软厚煤层 失稳特征 巷道支护
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