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基于110工法的无煤柱自成巷开采技术创新研究
1
作者 马勇 《煤矿现代化》 2026年第1期70-74,共5页
传统煤矿开采模式存在煤炭资源过度损耗及煤柱区域应力高度聚集的问题,为解决上述难题,立足于采矿损伤控制理论,提出了一种新型工程架构。通过对无煤柱自成巷技术的力学机制探讨,引入了顶板定向裂隙诱导降压技术和NPR锚杆/索支护系统等... 传统煤矿开采模式存在煤炭资源过度损耗及煤柱区域应力高度聚集的问题,为解决上述难题,立足于采矿损伤控制理论,提出了一种新型工程架构。通过对无煤柱自成巷技术的力学机制探讨,引入了顶板定向裂隙诱导降压技术和NPR锚杆/索支护系统等技术措施,提出无煤柱自成巷的110式开采技术体系,融合了采煤与掘进作业流程,削减了各采煤工作面巷道掘进的需求。现场验证结果表明,110工法通过在工作面前方预先实施定向预裂切顶技术,释放并转移顶板压力,借助矿山自然压力的作用以及垮落矸石自身具备的碎胀特性,实现了对留巷围岩的自适应平衡调节,且有效缩减了采区内约50%的巷道掘进量,显著提升了开采效率。 展开更多
关键词 力学机理 无煤柱自成巷 预裂切顶
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车库顶板支撑方案比选及施工技术研究
2
作者 牛奕然 刘家全 +1 位作者 郭海鹰 张振宇 《建筑技术》 2026年第4期448-453,共6页
为提高地下1层空间利用率,节省架体费用并充分利用现场材料,曲江·云松间项目采用圆钢管柱对车库顶板作为运输车辆道路范围进行支撑。为确定支撑方案,在混凝土塑性损伤模型的基础上,采用数值模拟手段,针对无支撑、在次梁底部支撑和... 为提高地下1层空间利用率,节省架体费用并充分利用现场材料,曲江·云松间项目采用圆钢管柱对车库顶板作为运输车辆道路范围进行支撑。为确定支撑方案,在混凝土塑性损伤模型的基础上,采用数值模拟手段,针对无支撑、在次梁底部支撑和在板底中心支撑3种方式下结构受到重载车荷载作用的应力状态,以及结构薄弱点在加载过程中的应力应变关系进行对比研究,选取一种经济且可靠的支撑方案,同时采取可靠的施工工艺,使钢管柱与混凝土结构紧密贴合,保证支撑措施的有效性。研究结果表明,在重载车荷载下,水平结构最容易开裂处为次梁相交处底面及板顶与梁交界处,投入相同材料量时,在次梁相交处采取支撑措施,可显著减小混凝土薄弱点处拉应力,提高结构承载能力,当板底支撑对结构可靠性的提高不明显,采用满堂支设方式将造成严重的材料浪费。 展开更多
关键词 开裂 圆钢管柱 车库顶板 运输车道 有限元
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天然弱面对瓦斯抽采水平井压裂多裂缝扩展的影响 被引量：2
3
作者 庞涛 姜在炳 +2 位作者 王正喜 刘修刚 李浩哲 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第S1期130-138,共9页
针对碎软低渗煤层待掘煤巷条带瓦斯高效抽采难题,提出待掘煤巷条带顶板水平井分段压裂高效预抽瓦斯技术。为实现瓦斯无空白带均衡抽采,基于分段多簇压裂的裂缝网络构建是技术成功的关键。为研究煤系地层中的多裂缝扩展形态,分析了煤系... 针对碎软低渗煤层待掘煤巷条带瓦斯高效抽采难题,提出待掘煤巷条带顶板水平井分段压裂高效预抽瓦斯技术。为实现瓦斯无空白带均衡抽采,基于分段多簇压裂的裂缝网络构建是技术成功的关键。为研究煤系地层中的多裂缝扩展形态,分析了煤系地层天然弱面发育特征,建立了天然弱面对多裂缝扩展形态的判别式,并采用有限元方法分析了单一天然弱面和多天然弱面对多裂缝扩展的影响。结果表明:煤层及顶底板岩层中发育有大量裂隙、层理、界面等天然弱面,影响着水力压裂裂缝的扩展形态;裂缝与天然弱面的相互作用受原场地应力、已形成裂缝的诱导应力和裂缝尖端应力场的共同影响;天然弱面距预置裂缝距离小时能够诱导裂缝起裂并迅速取得扩展优势,距离大时能够诱导多裂缝扩展呈复杂形态;小角度天然弱面能够诱导附近裂缝快速扩展,角度为90°时不影响缝间干扰。多天然弱面发育条件下,应力差低时易形成以天然弱面为主的缝网,应力差大时易形成较为简单的单一裂缝;天然弱面密度大、形态复杂时易形成缝网,地应力对缝网形态影响不大。工程应用表明,试验井水力压裂形成了覆盖待掘煤巷条带的缝网,日产气量已达1708 m^(3),且正处于产气量上升阶段,具有良好抽采前景。 展开更多
关键词 煤巷条带 顶板水平井 瓦斯预抽 天然弱面 多裂缝扩展
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三角煤柱孤岛工作面冲击地压防治技术研究 被引量：2
4
作者 王文杰 陈理强 +1 位作者 董文卓 孙铄寒 《煤炭技术》 CAS 2025年第1期78-82,共5页
为解决近邻三角形煤柱孤岛工作面冲击地压防治问题,分析了国内该条件下导致冲击地压的研究现状;以唐山矿Y392工作面为研究对象,通过理论分析得出了以大埋深、上覆不规则煤柱、本层三角形煤柱、孤岛工作面冲击地压的主控因素;采用FLAC3D... 为解决近邻三角形煤柱孤岛工作面冲击地压防治问题,分析了国内该条件下导致冲击地压的研究现状;以唐山矿Y392工作面为研究对象,通过理论分析得出了以大埋深、上覆不规则煤柱、本层三角形煤柱、孤岛工作面冲击地压的主控因素;采用FLAC3D建立了数值模型,分析了本层三角形煤柱孤岛工作面的应力分布规律;提出了通过顶板预裂调控冲击地压主控因素的防冲方法;最后通过现场工程实践,建立并实施了以顶板预裂为主的冲击地压防治技术,通过应力法和钻屑法验证了顶板预裂对该条件下的冲击地压防控具有良好的效果。 展开更多
关键词 冲击地压 三角形煤柱 孤岛工作面 顶板预裂 数值模拟
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深-浅孔协同爆破高-低位顶板互馈破断护巷消冲技术研究 被引量：3
5
作者 张广辉 《采矿与安全工程学报》 北大核心 2025年第2期345-355,共11页
针对某矿在高埋深复合坚硬顶板双巷掘进留小煤柱护巷下,临空巷道受高地应力、工作面侧向悬顶和双重采动影响易发生蠕变变形及冲击地压灾害,以该矿地质条件和采掘部署为工程背景,提出深-浅孔协同爆破促使高-低位顶板互馈破断护巷消冲技... 针对某矿在高埋深复合坚硬顶板双巷掘进留小煤柱护巷下,临空巷道受高地应力、工作面侧向悬顶和双重采动影响易发生蠕变变形及冲击地压灾害,以该矿地质条件和采掘部署为工程背景,提出深-浅孔协同爆破促使高-低位顶板互馈破断护巷消冲技术。通过开展复合坚硬顶板赋存特征下相似模拟、数值模拟和小煤柱护巷顶板结构理论分析,揭示临空巷道大变形和冲击灾害与侧向悬顶长度的关联性,基于2类钻孔起爆顺序和导向孔作用原理构建深-浅孔协同爆破机制,在分析高-低位顶板间相互作用载荷对应力强度因子K_(Ⅰσ1)和K_(ⅢT)的影响作用的基础上,研究高-低位顶板互馈破断原理,并通过理论推演和现场试验确定组合爆破参数。工程实践表明:浅孔爆破低位岩层产生轴向贯通性裂隙和深孔爆破高位岩层预制径向非贯通性裂隙,达到了协同爆破的目的和互馈垮断的基本条件;13163巷围岩变形量和顶板离层的最大值分别为440 mm和32 mm,表明协同爆破促进了低位顶板破断、充填,减缓了蠕变变形,起到护巷作用;13132巷微震事件频次降低34%,微震事件集中能量区间向左偏移7.5 kJ左右,表明深-浅孔协同爆破降低了高位复合坚硬顶板剧烈破断诱发动载冲击的概率,具有临空巷道消冲功能。 展开更多
关键词 深-浅孔协同爆破 高-低位互馈垮断 护巷消冲 顶板预裂 顶板结构 巷道变形
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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：2
6
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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煤矿采空区顶板裂隙水形成机制及防控对策研究 被引量：1
7
作者 余长春 《山西化工》 2025年第6期179-180,247,共3页
为应对煤矿采空区顶板裂隙水这一严重的水害问题,延长矿井的服务年限,保证矿井的安全开采,深入研究了顶板裂隙水的形成机制,并提出了综合性的防控解决方案。最后结合具体案例,对顶板裂隙水的处理方法进行了详细分析,并验证了此方案的可... 为应对煤矿采空区顶板裂隙水这一严重的水害问题,延长矿井的服务年限,保证矿井的安全开采,深入研究了顶板裂隙水的形成机制,并提出了综合性的防控解决方案。最后结合具体案例,对顶板裂隙水的处理方法进行了详细分析,并验证了此方案的可靠性和可行性。 展开更多
关键词 顶板裂隙水 采空区技术 防止水技术 煤矿
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KQL7/110矿用链臂切顶机在无煤柱煤矿开采技术中的研究与应用 被引量：1
8
作者 谷丽东 龙新良 《中国矿业》 北大核心 2025年第1期209-216,共8页
随着煤矿开采工艺的不断进步,传统的切顶卸压无煤柱煤矿开采方法面临着安全风险高、操作复杂、效率低下等问题。为了解决这些问题,KQL7/110矿用链臂切顶机应运而生。该设备采用先进的链臂切割机构,能够实现对顶板的精准切割,有效解决了... 随着煤矿开采工艺的不断进步,传统的切顶卸压无煤柱煤矿开采方法面临着安全风险高、操作复杂、效率低下等问题。为了解决这些问题,KQL7/110矿用链臂切顶机应运而生。该设备采用先进的链臂切割机构,能够实现对顶板的精准切割,有效解决了传统预裂爆破中常见的部分预裂孔未打通成缝问题,显著提高了切顶效果和顶板垮落的规整性,从而减少了后期巷道维护的难度。此外,KQL7/110链臂切顶机配备了智能化控制系统,实现了自动化操作,大幅降低了人工参与,提高了作业的安全性和效率。在实际应用中,KQL7/110矿用链臂切顶机在42204辅运巷的切顶泄压效果显著,实现了顶板沿切缝的完全垮落,极大地提高了切顶泄压效果。与传统爆破切顶方式相比,该设备显著降低了施工成本和巷道维护量,同时提高了矿井采煤回收率,延长了矿井的开采服务年限。通过收集大量试验数据,为设备性能优化和工艺改进提供了科学依据。KQL7/110矿用链臂切顶机的成功应用标志着煤矿切顶工艺向智能化、绿色化方向发展的重要一步。未来,煤矿开采工艺将继续向智能化方向发展,注重信息技术、自动控制技术和机器人技术的融合,以实现煤矿开采的自动化、信息化和智能化。这不仅可以提高生产效率和安全性,还可以有效减少环境污染,符合绿色发展的要求。 展开更多
关键词 链臂切顶机 切顶卸压 无煤柱开采 爆破预裂 坚硬顶板
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榆神矿区中深煤层开采松散含水层地下连续墙侧向截水帷幕可行性分析 被引量：6
9
作者 赵春虎 王世东 +2 位作者 姬中奎 朱开鹏 梁向阳 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1062-1072,共11页
榆神矿区是陕北煤炭基地的主力矿区,高强度煤炭资源开发过程中煤层顶板水害与地下水资源流失问题突出,随着黄河流域生态环境保护战略的全面推进,对矿井水防治与水资源保护提出了超前化、主动化、源头化的地质保障要求。针对陕北榆神矿... 榆神矿区是陕北煤炭基地的主力矿区,高强度煤炭资源开发过程中煤层顶板水害与地下水资源流失问题突出,随着黄河流域生态环境保护战略的全面推进,对矿井水防治与水资源保护提出了超前化、主动化、源头化的地质保障要求。针对陕北榆神矿区井工煤矿煤层开采影响下近地表富水松散含水层涌(失)水问题,借鉴露天大水矿区地下连续墙的帷幕减渗成功经验,从稳定的补给水源、相对集中补给通道、防绕流托底3个方面总结了煤矿区开展地下水连续墙截水帷幕的基本条件;通过建立井工煤矿开采与松散富水含水层帷幕条件下矿井涌水量理论计算模型,得出截水帷幕墙体渗透能力越弱、厚度越大,以及距离采掘范围越近是减少煤层顶板近地表松散含水层涌(失)水的基本原理。以榆神矿区某矿工作面集中涌水问题对研究对象,依据井工煤矿地下水连续墙帷幕减渗基本原理,分析得出工作面集中涌水区段主要水源以近地表松散含水层地下水为主,且具备稳定可观的动态补给,煤层开采形成的导水裂隙突破顶板隔水土层揭露松散层内条带状古河道(古河道内隔水土层变薄、松散层增厚),形成了相对集中的涌水通道,以及在“上含下隔”(上为富水松散含水层,下为相对隔水土层)的防绕流托底组合结构下,认为该区段具有建造侧向截水帷幕墙的可行性。建立了案例矿井正常开采与侧向帷幕墙建设条件下地下水系统数值模型,模拟结果显示,在工作面外围局部侧向帷幕工况下(侧向帷幕墙体长度600 m),帷幕墙体内外松散含水层地下水水位梯度显著加剧,但由于松散含水层良好的渗透性,以及井田地面东高西低地形地貌控水条件,帷幕墙体外围近地表松散层地下水水位整体未发生明显抬升,原来通过薄基岩区、松散层增厚带进入工作面采空区的地下水径流量沿帷幕墙体外围导流至下游,600 m长侧向截水帷幕整体减水效率28.43%。研究成果为榆神矿区井工煤矿开展基于侧向截水帷幕的顶板水害防治与地下水资源保护可行性分析提供了科学依据。 展开更多
关键词 顶板水害 导水裂隙 充水条件 截水帷幕 保水开采
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坚硬顶板工作面端头爆破切顶技术研究与实践 被引量：1
10
作者 赵云虎 《能源与环保》 2025年第1期265-270,共6页
为解决回采工作面出现的端头悬顶等问题,保障矿井生产安全。根据和善煤矿9102工作面现场条件,通过理论分析、数值模拟等方法,分析工作面端头顶板悬顶成因机理及受力特征,探究不同切顶方式和位置对悬顶面积影响,提出最佳切顶方案,沿巷道... 为解决回采工作面出现的端头悬顶等问题,保障矿井生产安全。根据和善煤矿9102工作面现场条件,通过理论分析、数值模拟等方法,分析工作面端头顶板悬顶成因机理及受力特征,探究不同切顶方式和位置对悬顶面积影响,提出最佳切顶方案,沿巷道垂直及平行于工作面推进方向切顶,对直接顶提前进行爆破预裂。通过工业性试验,端头悬顶区域切顶后,悬顶面积减少至15m^(2)以下,避免了顶板瞬时垮落危险,取得了良好的应用效果,对同类矿井具有指导意义。 展开更多
关键词 特厚顶板 端头悬顶 爆破预裂 切顶方式
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基于YOLOv8与三维激光扫描仪的煤矿巷道顶板裂隙动态识别方法
11
作者 黄林 武学文 +1 位作者 曾江 冯艳辉 《中国矿业》 北大核心 2025年第12期176-182,共7页
针对煤矿井下低照度、高粉尘及复杂空间结构环境下,顶板裂隙形态多样、特征微弱且易受环境噪声干扰导致的识别精度低、稳定性差等问题,本文提出一种融合YOLOv8深度学习架构与三维激光扫描点云数据的顶板裂隙动态识别方法。通过构建巷道... 针对煤矿井下低照度、高粉尘及复杂空间结构环境下,顶板裂隙形态多样、特征微弱且易受环境噪声干扰导致的识别精度低、稳定性差等问题,本文提出一种融合YOLOv8深度学习架构与三维激光扫描点云数据的顶板裂隙动态识别方法。通过构建巷道局部坐标系,实现三维点云与图像数据的空间配准与特征融合;采用反射分量重构与自适应中值滤波增强裂隙区域的视觉显著性,有效抑制光照不均与粉尘噪声;提出基于近邻距离统计的离群点剔除与多时相点云配准策略,消除设备位姿变化引起的识别偏差;进一步引入基准平面拟合与距离阈值筛选机制,实现裂隙区域的初步定位与YOLOv8识别框架的高效输入;通过CIoU损失函数优化边界框回归过程,提升裂隙位置与形态的识别精度。实验结果表明,该方法在典型巷道场景下的裂隙识别准确率达到96.7%,平均处理延迟为0.8 s;在极暗(照度<5 lux)和极浓粉尘(能见度<2 m)条件下,识别准确率仍保持在90.2%和88.5%,性能下降幅度分别为6.5%和8.2%。通过CIoU损失函数优化,边界框回归误差降低至0.05。因此,该方法在多种巷道场景下均能实现高精度、高鲁棒性的裂隙识别,识别结果在位置、尺寸及角度等多个维度与实际值高度吻合,为煤矿顶板安全监测提供了高效可靠的技术手段。 展开更多
关键词 YOLOv8算法 三维激光扫描仪 煤矿巷道顶板裂隙 置信度 重构反射分量
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海绵城市建设背景下绿色屋顶结构特性分析与优化设计研究 被引量：1
12
作者 张帅 李鹏程 +3 位作者 杜世杰 李可心 李阳 赵建利 《黑龙江水利科技》 2025年第2期39-48,共10页
绿色屋顶作为海绵城市低影响开发(LID)关键措施之一,广泛应用于城市绿色基础设施建设领域。针对绿色屋顶结构特性进行分析,开展结构优化设计研究,利用非线性有限元分析软件ANSYS建立计算模型,分别研究自身重力作用下的黑色屋顶、植被层... 绿色屋顶作为海绵城市低影响开发(LID)关键措施之一,广泛应用于城市绿色基础设施建设领域。针对绿色屋顶结构特性进行分析,开展结构优化设计研究,利用非线性有限元分析软件ANSYS建立计算模型,分别研究自身重力作用下的黑色屋顶、植被层压力荷载下绿色屋顶、最不利工况温度荷载绿色屋顶应力分布及裂缝的产生、分布情况。结果表明,绿色植被层压力荷载下柱和框架梁的衔接处,应力集中超过单轴抗拉强度,纵框架梁的中点位置出现较大应力集中;在温差作用下,屋顶面板的内力及应力由面板内外边缘差值决定,受拉发生在温度较低一侧,受压发生在温度较高一侧;面板挠度主要控制因素为垂直荷载;在负温差大的情况下,温度荷载最为不利,屋面板与框架梁衔接的区域应加强配筋;绿色屋顶施工时应加强柱顶加牛腿配筋处理,对上部屋面板的外边界区域和中心区域进行防裂处理。 展开更多
关键词 绿色屋顶 结构特性 荷载 应力 优化设计
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大跨度预应力混凝土梁抗裂性能研究
13
作者 刘运 《工程建设与设计》 2025年第16期92-95,共4页
以某主题乐园大跨度屋盖工程为背景,通过模型试验,分析了钢纤维掺量、预应力张拉控制应力比及纵筋直径对梁体特征荷载和裂缝宽度的影响。结果表明:钢纤维掺量为1.2%时,开裂荷载提升25.5%,裂缝宽度显著降低;但过量掺加会因团聚效应导致... 以某主题乐园大跨度屋盖工程为背景,通过模型试验,分析了钢纤维掺量、预应力张拉控制应力比及纵筋直径对梁体特征荷载和裂缝宽度的影响。结果表明:钢纤维掺量为1.2%时,开裂荷载提升25.5%,裂缝宽度显著降低;但过量掺加会因团聚效应导致性能回落。张拉控制应力比增至0.75时,开裂荷载提升63.4%,但后期裂缝扩展加速,建议张拉控制应力比取0.65以平衡性能;纵筋直径增大可改善抗裂性,但过度配筋会因混凝土保护层薄弱而降低效果。 展开更多
关键词 预应力混凝土梁 大跨度 屋盖 抗裂性能
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煤矿窥视仪在设计支护形式及顶板管理中的应用研究
14
作者 赵金萍 《仪器仪表用户》 2025年第9期39-40,43,共3页
煤矿顶板稳定性方面存在的问题作为制约安全生产的关键技术难点。本文围绕窥视仪于井下围岩控制中的实际应用展开研究,对其在初期支护设计中的地质参数识别功能加以探讨,对成像信息在围岩稳定性判断中的判据作用予以分析。最后结合典型... 煤矿顶板稳定性方面存在的问题作为制约安全生产的关键技术难点。本文围绕窥视仪于井下围岩控制中的实际应用展开研究,对其在初期支护设计中的地质参数识别功能加以探讨,对成像信息在围岩稳定性判断中的判据作用予以分析。最后结合典型案例对裂缝监测、下沉预警及风险响应机制的技术路径进行阐述。研究表明,窥视仪所具备的实时成像、结构识别与趋势分析能力,可实现支护调整准确性的有效提高以及顶板管理前瞻性的强化。 展开更多
关键词 煤矿窥视仪 支护设计 顶板裂缝 动态风险管理
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煤矿井下工作面顶板裂缝快速检测方法分析
15
作者 初永强 《凿岩机械气动工具》 2025年第8期119-121,共3页
文章提出煤矿井下工作面顶板裂缝快速检测方法,利用高清钻孔成像分析仪采集图像,采用加权平均、均值滤波和MASK匀光算法优化图像质量。在YOLOv5模型的基础上融入SENet、变形卷积及空间域注意力模块,精确提取裂缝特征。采用形态学闭操作... 文章提出煤矿井下工作面顶板裂缝快速检测方法,利用高清钻孔成像分析仪采集图像,采用加权平均、均值滤波和MASK匀光算法优化图像质量。在YOLOv5模型的基础上融入SENet、变形卷积及空间域注意力模块,精确提取裂缝特征。采用形态学闭操作优化边缘检测,运用k维空间划分树搜索算法显著提升了裂缝检测的连续性和效率。实验结果表明,应用该裂缝检测方法能精准定位裂缝位置,确保检测的准确性、可靠性和快速性。 展开更多
关键词 煤矿井下工作面 顶板裂缝 图像处理 特征提取 边缘检测技术
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预裂爆破精准卸压技术在坚硬顶板中的应用 被引量：1
16
作者 刘瑞林 《当代化工研究》 2025年第2期139-141,共3页
为了进一步研究91303工作面顶板难以垮落问题,引用预裂爆破精准卸压技术展开研究。通过图文描述解释了使用聚能管进行顶板预裂爆破的原理。同时结合工程现状,为其设计预裂爆破方案,对预裂爆破精准卸压主要技术参数进行确定。并对切顶卸... 为了进一步研究91303工作面顶板难以垮落问题,引用预裂爆破精准卸压技术展开研究。通过图文描述解释了使用聚能管进行顶板预裂爆破的原理。同时结合工程现状,为其设计预裂爆破方案,对预裂爆破精准卸压主要技术参数进行确定。并对切顶卸压效果进行分析,最终顶底板移近量为680 mm,帮缩量为200 mm,浅基点部分离层与深基点部分离层分别为8 mm和21 mm,并且均在工作面推进60 m时趋于稳定。可以看出整体切顶卸压效果较好,为后续预裂爆破切顶卸压工作提供一定的参考。 展开更多
关键词 预裂爆破 顶板 切顶卸压
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高位钻孔超前负压抽采技术在贵州长兴煤矿高瓦斯矿井中的应用
17
作者 孔祥贵 贾昆鹏 +1 位作者 范杰 侯颖 《山东国土资源》 2025年第10期82-88,共7页
在煤炭开采中,瓦斯灾害是制约矿井安全生产的关键问题。顶板裂隙带作为瓦斯运移与积聚的主控通道,其治理技术至关重要。本文以长兴煤矿11203工作面为例,提出一种基于高位钻孔的超前负压抽采技术,通过精准布局于裂隙发育区,实现对原始瓦... 在煤炭开采中,瓦斯灾害是制约矿井安全生产的关键问题。顶板裂隙带作为瓦斯运移与积聚的主控通道,其治理技术至关重要。本文以长兴煤矿11203工作面为例,提出一种基于高位钻孔的超前负压抽采技术,通过精准布局于裂隙发育区,实现对原始瓦斯的疏排。现场试验表明:在60 kPa负压下,1^(#)孔抽采浓度可达59.05%;当负压降至31 kPa,且1^(#)、2^(#)钻孔协同运行时,工况瞬时纯流量增至28.23 m^(3)/min,混合流量累计抽采量高达3140156.83 m^(3),较60 kPa条件下分别提升近10倍和22倍。同时,工作面瓦斯绝对涌出量由13.80 m^(3)/min下降至8.52 m^(3)/min,降幅达38.3%。研究表明,该技术可有效提高抽采效率与治理前瞻性,特别适用于深部、高瓦斯及裂隙系统发育煤层,为西南岩溶区瓦斯灾害的主动防控提供了新路径。 展开更多
关键词 瓦斯灾害 高位钻孔 顶板裂隙带 负压抽采技术 长兴煤矿 贵州省
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布孔参数对导向缝槽-静态膨胀协同致裂效果的影响规律研究 被引量：1
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作者 亓佳利 李伟清 +6 位作者 和志永 韩金明 张建 张假妮 卢绪涛 王怀远 李长青 《煤矿安全》 北大核心 2025年第3期127-136,共10页
为进一步提升静态膨胀致裂技术顶板弱化能力,探究施工参量对钻孔周围应力分布的影响规律,基于弹性力学、断裂力学揭示了导向缝槽-静态膨胀协同致裂力学机制;采用PFC2D离散元法建立了相应静态膨胀致裂数值模型,通过设置不同施工参量来进... 为进一步提升静态膨胀致裂技术顶板弱化能力,探究施工参量对钻孔周围应力分布的影响规律,基于弹性力学、断裂力学揭示了导向缝槽-静态膨胀协同致裂力学机制;采用PFC2D离散元法建立了相应静态膨胀致裂数值模型,通过设置不同施工参量来进行双向围压与静态膨胀耦合作用下的数值模拟研究。结果表明:相较于常规单孔无围压静态膨胀致裂,导向缝槽可有效提升静态膨胀致裂效果,距离孔心越远的位置提升作用越明显;离散元法可有效模拟静态膨胀致裂过程中应力分布情况,静态膨胀力、孔径以及导向缝槽长度与环向应力呈现正相关关系,导向缝槽角度、应力系数以及埋深与环向应力呈现负相关关系;布孔参量敏感参数排序为:孔径>缝槽角度>缝槽长度,实际应用时应尽量增大孔径与缝槽长度,减小缝槽角度;导向缝槽改变了环向应力分布特征,但缝槽的引导作用存在局限性,缝槽尖端与钻孔周边存在竞争起裂、扩展行为。 展开更多
关键词 顶板弱化 静态膨胀致裂 导向槽 爆破致裂 水力压裂
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考虑天然裂缝的深煤层裂缝穿层扩展控因分析
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作者 吉俊杰 黄志强 孔祥伟 《能源与环保》 2025年第3期108-114,122,共8页
为研究深煤层条件下顶板压裂裂缝在煤岩界面处的穿层和扩展规律,考虑煤储层天然裂缝、煤岩界面粗糙度、界面抗剪切能力等参数,通过数值模拟和实例验证,分析水平主应力差、弹性模量、排量等参数,对顶板压裂裂缝穿层扩展的影响。结果表明... 为研究深煤层条件下顶板压裂裂缝在煤岩界面处的穿层和扩展规律,考虑煤储层天然裂缝、煤岩界面粗糙度、界面抗剪切能力等参数,通过数值模拟和实例验证,分析水平主应力差、弹性模量、排量等参数,对顶板压裂裂缝穿层扩展的影响。结果表明,随水平主应力差增大,裂缝穿层扩展变得逐渐困难;随弹性模量差异增大,裂缝穿层扩展变得逐渐容易;随起裂位置距煤层顶面距离增大,裂缝穿层扩展的缝长总体呈现减小的趋势;随排量的增大,裂缝穿层扩展更加容易,但增加了界面失稳破坏的可能性,不利于裂缝的穿层。通过模拟发现,当顶板与煤层的弹性模量差异≤18 GPa、水平主应力差在3~7 MPa,是深煤层顶板压裂施工的最佳地层参数范围。通过实例验证发现,临兴L井在合适的地层参数范围内,调整起裂位置距离煤层顶面1.5 m、排量控制在16.5~18.0 m^(3)/min时,有较为优异的压裂效果;相较于浅煤层的顶板压裂,水平主应力差和弹性模量差异是影响深煤层顶板压裂能否开展的关键因素。研究成果可为涉及天然裂缝的深煤层顶板压裂提供理论参考意义。 展开更多
关键词 顶板压裂 深煤岩界面 裂缝穿层扩展 天然裂缝 数值模拟
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1102工作面顶板精准定向预裂切缝卸压技术应用研究
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作者 魏晨 程坦 《煤炭科技》 2025年第5期192-196,共5页
为了降低1102工作面采动压力对相邻巷道1103轨道巷的影响,采取顶板精准定向预裂切缝技术实施卸压管理。通过对卸压原理、岩体内部爆炸载荷、冲击波影响范围及关键施工参数等进行研究,确定了合理参数,并对切顶段和不切顶段实施了实测对... 为了降低1102工作面采动压力对相邻巷道1103轨道巷的影响,采取顶板精准定向预裂切缝技术实施卸压管理。通过对卸压原理、岩体内部爆炸载荷、冲击波影响范围及关键施工参数等进行研究,确定了合理参数,并对切顶段和不切顶段实施了实测对比。经实测表明,切顶后顶底板最大移近量降低了389 mm,两帮移近量减少了399 mm,抽检锚杆锚固力提升了13~14 kN,整体合格率达到92%,切顶后围岩控制效果显著。 展开更多
关键词 顶板卸压 预裂切缝 采空区管理 围岩控制
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