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Study on the Fissure Rate in the Roof Strata of Excavated Coal Seams
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作者 ZHANG Fawang CHEN Li +4 位作者 YAO Hongchao HAN Zhantao QIAN Long CHEN Liang JIANG Chengchao 《Acta Geologica Sinica(English Edition)》 SCIE CAS CSCD 2015年第6期2090-2090,共1页
In the past decades,the intense excavation of coal resources in China has induced a series of severe waterrelated disasters or problems,such as water burst accidents,severe groundwater depletion and contamination.All ... In the past decades,the intense excavation of coal resources in China has induced a series of severe waterrelated disasters or problems,such as water burst accidents,severe groundwater depletion and contamination.All of these problems were caused by the structural changes of roof rocks or bed rocks induced by coal excavation.The structure of collapsed roof rocks is generally classified into three zones:falling zone. 展开更多
关键词 Study on the Fissure Rate in the roof strata of Excavated Coal Seams
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Fundamental principles of an effective reinforcing roof bolting strategy in horizontally layered roof strata and areas of potential improvement 被引量:7
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作者 Russell Frith Guy Reed Martin McKinnon 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI CSCD 2018年第1期67-77,共11页
It is arguable that the development of reinforcing roof bolting systems has largely stagnated in recent times, primarily due to the prevailing industry view that few, if any, further improvements can be made to what c... It is arguable that the development of reinforcing roof bolting systems has largely stagnated in recent times, primarily due to the prevailing industry view that few, if any, further improvements can be made to what currently exists.However, this paper contends that reinforcing roof bolting systems can be further refined by considering both the specific manner by which horizontally bedded roof strata loses its natural self-supporting ability and the specific means by which reinforcing roof bolts act to promote or retain this natural self-supporting ability.The Australian coal industry has insisted on minimising bolt-hole diameter to maximise load transfer and on targeting full-encapsulation by any means necessary for many years.This has led to a significant, albeit unintended, consequence in terms of overall roof bolting effectiveness, namely increased resin pressures during bolt installation and the associated potential for opening bedding planes that may have, otherwise, remained closed during the bolt installation process.Given that the natural self-supporting ability of roof strata is strongly linked to whether bedding planes are open or closed, logically, minimising resin pressures should be a significant benefit.This paper focuses primarily on three key issues that relate directly to the function of the roof bolting system itself:(1) the importance of proper resin mixing in the context of maximising load transfer strength and stiffness,(2) the importance of minimising resin pressures developed during bolt installation, and(3) the importance of maximising the effectiveness of the available bolt pre-tension.All mine operators should be invested in improving the individual effectiveness of each installed roof bolt, even by relatively small incremental amounts, so this is an important topic for discussion within the mining community. 展开更多
关键词 roof BOLTS strata reinforcement Partial-encapsulation PRE-TENSION Resin mixing Improved BOLT effectiveness
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顶板水平井分段分簇压裂治理掘进巷道瓦斯模式研究
3
作者 王博 侯恩科 +5 位作者 马良 孙四清 杜新峰 杨建超 王正喜 单元伟 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期114-126,共13页
为了解决淮南矿区碎软低渗煤层掘进巷道瓦斯抽采效率低的问题,提出了煤层顶板水平井分段分簇压裂瓦斯治理模式。运用数值模拟方法和物理相似模拟方法研究了煤层顶板水平井水力压裂裂缝扩展过程;运用产能模拟的方法研究了分段分簇压裂的... 为了解决淮南矿区碎软低渗煤层掘进巷道瓦斯抽采效率低的问题,提出了煤层顶板水平井分段分簇压裂瓦斯治理模式。运用数值模拟方法和物理相似模拟方法研究了煤层顶板水平井水力压裂裂缝扩展过程;运用产能模拟的方法研究了分段分簇压裂的产气效果,对分簇压裂和不分簇压裂进行了剩余瓦斯含量对比分析。裂缝扩展数值模拟结果表明:煤层顶板水平井内的裂缝能够扩展至煤层,将煤层全部压开,且由于煤层的塑性大于顶板砂质泥岩,煤层形成比顶板更为宽泛的压裂缝。裂缝扩展物理相似模拟结果表明:在考虑了泥岩伪顶发育的条件下,水平钻孔布置在碎软煤层顶板的砂岩内,在合理的垂直距离和大排量压裂液施工的环境下,若煤层发育有较薄的泥岩伪顶,裂缝能沿着射孔孔眼穿过直接顶−伪顶界面(粉砂岩−泥岩界面)和伪顶−煤层界面(泥岩−煤层界面),扩展至下伏煤层内,裂缝延伸形成1条弯曲不规则的阶梯型裂缝,能实现对碎软煤层的压裂改造目标。但是,当煤层发育有较厚的泥岩伪顶时,泥岩对水力压裂产生了阻挡作用,导致裂缝难以压开下伏煤层。产能模拟结果表明:在相同的地层环境和施工条件下,经过3 a的抽采,单段不分簇压裂能够产生更大的瓦斯抽采影响范围,但不能均匀降低掘进巷道的瓦斯含量,压裂段之间出现了瓦斯抽采空白带,分簇压裂产生的瓦斯抽采影响范围小,却能够更均匀的降低掘进巷道的瓦斯含量。经过在淮南地区潘谢煤矿的工程验证,在10 m^(3)/min的施工排量下,裂缝长度最长可以达到193.8 m,最大缝高27.0 m,单井日产气量最高达到1490 m^(3)/d,2 a的瓦斯抽采量达到31×10^(4) m^(3),说明煤层顶板水平井分段分簇压裂技术是淮南地区碎软低渗煤层掘进巷道瓦斯高效抽采的有效模式。 展开更多
关键词 掘进巷道 瓦斯治理 顶板水平井 分段分簇压裂 裂缝形态 产能模拟
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大采高综采工作面矿压显现及顶板活动特征研究
4
作者 郭延华 宋昊宇 韩现刚 《甘肃科学学报》 2024年第2期43-49,共7页
为了得到唐山某煤矿综采工作面的矿压显现及顶板活动特征,基于关键层理论、“悬臂梁-砌体梁”力学模型,通过现场观测、理论分析、数值模拟的方法对9煤层矿压显现特征、顶板结构、支架工作阻力开展了深入研究,建立了覆岩结构力学模型,得... 为了得到唐山某煤矿综采工作面的矿压显现及顶板活动特征,基于关键层理论、“悬臂梁-砌体梁”力学模型,通过现场观测、理论分析、数值模拟的方法对9煤层矿压显现特征、顶板结构、支架工作阻力开展了深入研究,建立了覆岩结构力学模型,得到了工作面支架工作阻力的合理计算式。研究结果表明:工作面来压步距和来压大小均有一定的规律性,呈现一大一小的周期来压现象,来压期间中部测区支架荷载最大,两边偏小;通过直接顶关键层判别方法,确定了第2层岩层和第7层岩层分别为亚关键层1和亚关键层2。亚关键层1破断后以“悬臂梁”结构形态垮落进入采空区,亚关键层2破断后形成了稳定的“砌体梁”结构,此时亚关键层1与亚关键层2共同组成了“悬臂梁-砌体梁”结构;第2层岩层和第7层岩层组成的双关键层结构的破断运移规律导致了工作面呈现一大一小的周期来压现象。当双关键层同步破断时,支架工作阻力为13 688 kN。 展开更多
关键词 大采高综采 矿压监测 直接顶关键层 悬臂梁-砌体梁 支架工作阻力
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顶板疏水条件下矿压显现规律及防治对策
5
作者 孙淼 杨晓国 芦盛亮 《能源与节能》 2024年第3期313-316,共4页
顶板疏水带来矿压显现,影响矿井安全生产。为降低顶板疏水对工作面回采的影响,在分析顶板疏水条件下矿压显现规律的基础上,提出了针对性的防治措施。防治措施主要包括:大直径钻孔卸压和加强巷道支护,通过改变煤岩变形系统控制量,提高矿... 顶板疏水带来矿压显现,影响矿井安全生产。为降低顶板疏水对工作面回采的影响,在分析顶板疏水条件下矿压显现规律的基础上,提出了针对性的防治措施。防治措施主要包括:大直径钻孔卸压和加强巷道支护,通过改变煤岩变形系统控制量,提高矿压显现的临界应力;控制回采速度和顶板深孔预裂爆破,降低煤岩变形系统外部实际应力,降低矿压危险性。可以为顶板疏水引起的矿压显现防治提供一定的技术参考。 展开更多
关键词 煤矿开采 顶板疏水 矿压显现
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两次采动影响下小煤柱巷道切顶卸压围岩控制技术
6
作者 李汉璞 张百胜 +2 位作者 郭俊庆 杨依卓 崔俊彪 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第2期90-97,共8页
为解决多次采动影响下留小煤柱巷道矿压显现剧烈、围岩变形量大的问题,提出了“切顶卸压+顶、帮锚索补强”联合控制技术。以贾家沟煤矿10115运输巷为工程背景,分析了切顶卸压位置、高度与巷道围岩垂直应力分布的关系,给出切顶卸压关键参... 为解决多次采动影响下留小煤柱巷道矿压显现剧烈、围岩变形量大的问题,提出了“切顶卸压+顶、帮锚索补强”联合控制技术。以贾家沟煤矿10115运输巷为工程背景,分析了切顶卸压位置、高度与巷道围岩垂直应力分布的关系,给出切顶卸压关键参数,并研究了留小煤柱巷道在切顶卸压后受两次采动影响下的矿压显现规律。结果表明:切顶卸压后,煤柱上的应力峰值随切顶深度的增加呈指数降低;10115运输巷在邻近工作面一次采动过程中巷道围岩变形依次呈现出无变形、缓慢变形、快速变形和围岩稳定的变化规律,本工作面二次采动过程中巷道围岩变形依次呈现出明显变形和剧烈变形的规律;巷道围岩在受二次采动影响时变形更加剧烈,巷道变形量为一次采动时的3.0~7.5倍。 展开更多
关键词 切顶卸压 小煤柱 矿压显现 二次采动 综放工作面 围岩控制
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基于能量法的工作面端面冒顶机理及“支架-围岩”耦合关系试验研究
7
作者 宋高峰 黄鹏 +3 位作者 李鹤鹤 昝明惠 孔德中 张鹏飞 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期11-22,共12页
为研究综采工作面顶板稳定性及其影响因素,结合能量法和“顶板-支架-煤壁”系统模型,建立了端面顶板稳定性力学模型,利用分布式支架顶梁压力监测系统和数字图像监测技术,开展了端面冒顶相似模拟试验,分析了端面冒顶影响因素、顶板破坏... 为研究综采工作面顶板稳定性及其影响因素,结合能量法和“顶板-支架-煤壁”系统模型,建立了端面顶板稳定性力学模型,利用分布式支架顶梁压力监测系统和数字图像监测技术,开展了端面冒顶相似模拟试验,分析了端面冒顶影响因素、顶板破坏形态和支架顶梁压力分布演化特征。研究表明:根据端面顶板稳定性力学模型,距煤壁1 m范围内直接顶稳定性系数小于0,该区域为端面冒顶高发区;距离煤壁越远,顶板垂直位移和水平位移也随之增大;提高支架工作阻力能有效减小顶板下沉量;顶板黏聚力和内摩擦角越大,顶板稳定性越好;相似模型试验中直接顶依次经历了端面冒落、顶板破断、顶板破碎等阶段,液压支架顶梁压力表现为中部>前部>后部;当顶板完整时,模型支架初撑力和支护阻力充足,“支架-围岩”耦合关系良好;当顶板破碎导致支架位态不佳时,模型支架降阻或偏载现象明显,容易造成顶板裂隙发育、端面冒顶、支架压架等事故,“支架-围岩”耦合关系恶化;利用数字图像监测技术获得了端面冒顶阶段直接顶最大剪应变集中于端面顶板附近。研究显示支架与围岩相互作用关系与端面顶板稳定性互相影响,维持良好的“支架-围岩”耦合关系有助于提高工作面顶板稳定性。 展开更多
关键词 端面冒顶 能量法 相似模拟试验 支架压力 “支架-围岩”耦合关系
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瞬变电磁法在某铁矿岩层富水性探测中的应用
8
作者 尚继斌 秦振超 王蓓 《矿业工程》 CAS 2024年第1期28-31,35,共5页
矿井顶底板岩层富水性探测是矿井防治水工作中的重点。通过瞬变电磁技术,对某铁矿-230 m中段主运巷进行顶底板岩层富水性探测,根据瞬变电磁响应数据,对不同探测方向进行富水异常区分析,结合三维成像技术对富水区圈定。结果表明在-230 m... 矿井顶底板岩层富水性探测是矿井防治水工作中的重点。通过瞬变电磁技术,对某铁矿-230 m中段主运巷进行顶底板岩层富水性探测,根据瞬变电磁响应数据,对不同探测方向进行富水异常区分析,结合三维成像技术对富水区圈定。结果表明在-230 m富水异常区有两处,主要分布在横向距离0~40 m、80~110 m、140~190 m,纵向距离20~40 m范围的富水异常区以及顶板方向横向距离40 m至200 m,纵向距离80~100 m范围的富水异常区,这能够有效指导矿区防治水工作。 展开更多
关键词 瞬变电磁法 顶底板岩层 富水异常区 三维成像
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榆神矿区多层厚硬顶板强矿压显现及覆岩破断运动规律研究
9
作者 刘江斌 刘晓刚 +3 位作者 刘茂福 张震 程磊 刘前进 《中国煤炭》 北大核心 2024年第4期46-56,共11页
针对榆神矿区多层厚硬顶板条件下工作面强矿压和邻空侧巷道变形严重问题,综合采用理论分析、数值计算和微震监测方法,分析了多关键层结构下顶板覆岩破断和邻空侧巷道围岩应力特征。研究结果表明:多层厚硬岩层条件下,顶板破断垂向位移和... 针对榆神矿区多层厚硬顶板条件下工作面强矿压和邻空侧巷道变形严重问题,综合采用理论分析、数值计算和微震监测方法,分析了多关键层结构下顶板覆岩破断和邻空侧巷道围岩应力特征。研究结果表明:多层厚硬岩层条件下,顶板破断垂向位移和能量均呈现明显的“低、中、高”分区特征,中高位岩层破断明显滞后于低位岩层,这构成了工作面“大、小周期”的重要结构基础;本工作面开采时,相邻采空区破碎顶板大能量微震事件增多、破断强度较高,并可对邻空回风巷围岩形成强二次采动影响,这是邻空侧回风巷高应力、强变形的主要诱因。同时,高低位多关键层组合破断可导致“大周期”来压发生强度和风险上升,对关键层顶板破断运动规律进行控制是降低“大周期”强度和频率的有效途径之一。 展开更多
关键词 多关键层 大、小周期来压 厚硬顶板 覆岩运动 微震监测
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临空巷道二氧化碳致裂切顶卸压技术应用研究
10
作者 董世卓 《建井技术》 2024年第2期42-48,共7页
针对坚硬顶板临空巷道强矿压显现问题,以晋能控股煤业集团有限公司马脊梁煤矿为工程背景,运用理论分析、数值模拟方法进行了临空巷道二氧化碳致裂切顶卸压技术应用研究,并成功完成现场工业性试验。结果表明:二氧化碳致裂切顶卸压技术能... 针对坚硬顶板临空巷道强矿压显现问题,以晋能控股煤业集团有限公司马脊梁煤矿为工程背景,运用理论分析、数值模拟方法进行了临空巷道二氧化碳致裂切顶卸压技术应用研究,并成功完成现场工业性试验。结果表明:二氧化碳致裂切顶卸压技术能够降低应力峰值,应力集中远离巷帮,缓解矿压显现现象,切顶高度和切顶角度对巷道围岩控制有显著影响,切顶高度越大卸压效果越好,但当切顶高度达到一定程度后,继续增加切顶高度对应力降低影响不甚明显;切顶角度大时煤柱内的应力显著降低,切顶角度小时更利于优化巷道附近应力环境;马脊梁煤矿5015巷应用二氧化碳致裂技术切顶卸压,顶底板移近量、两帮变形量、支承压力峰值较未切顶时分别降低22.6%、28.7%、21.8%,显著改善了巷道的应力环境,减小了围岩变形量,有助于解决强矿压显现问题。 展开更多
关键词 临空巷道 坚硬顶板 二氧化碳致裂 切顶卸压 矿压显现
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杭来湾煤矿30201综采面矿压显现及支架适应性分析
11
作者 胡志华 薛雄飞 +3 位作者 郭金帅 闫鹏佳 牛佳波 魏上津 《陕西煤炭》 2024年第4期42-48,共7页
综采面顶板控制是矿井安全生产中面临的关键问题,有必要对综采面矿压显现规律和支架适应性开展研究,以保障综采面安全生产。通过对杭来湾煤矿30201工作面矿压显现规律进行现场观测和分析,发现工作面支架工作阻力整体表现为“中间大、两... 综采面顶板控制是矿井安全生产中面临的关键问题,有必要对综采面矿压显现规律和支架适应性开展研究,以保障综采面安全生产。通过对杭来湾煤矿30201工作面矿压显现规律进行现场观测和分析,发现工作面支架工作阻力整体表现为“中间大、两头小”的分布规律;上、中、下部支架平均工作阻力分别约为31.76 MPa、37.91 MPa和45.44 MPa,平均动载系数分别为1.228、1.413、1.291,支架安全阀平均开启次数分别为7.8、29.5、8.6;建立了工作面正常开采期间与周期来压期间支架-顶板力学模型,给出了相应的支架临界工作阻力计算方法,计算得到正常开采期间支架所需载荷为14700 kN,周期来压期间所需载荷为17050 kN。经验证,30201工作面ZY21000/36/75D号支架能够满足安全生产要求,研究成果可为后续矿井开采设计、顶板控制等提供借鉴。 展开更多
关键词 综采面 矿压显现 周期来压 支架适应性 顶板控制
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Relationship between water inrush from coal seam floors and main roof weighting 被引量:4
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作者 Sun Jian Hu Yang Zhao Guangming 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI CSCD 2017年第5期873-881,共9页
A water-resistant key strata model of a goaf floor prior to main roof weighting was developed to explore the relationship between water inrush from the floor and main roof weighting. The stress distribution,broken cha... A water-resistant key strata model of a goaf floor prior to main roof weighting was developed to explore the relationship between water inrush from the floor and main roof weighting. The stress distribution,broken characteristics, and the risk area for water inrush of the water-resistant key strata were analysed using elastic thin plate theory. The formula of the maximum water pressure tolerated by the waterresistant key strata was deduced. The effects of the caved load of the goaf, the goaf size prior to main roof weighting, the advancing distance of the workface or weighting step, and the thickness of the waterresistant key strata on the breaking and instability of the water-resistant key strata were analysed.The results indicate that the water inrush from the floor can be predicted and prevented by controlling the initial or periodic weighting step with measures such as artificial forced caving, thus achieving safe mining conditions above confined aquifers. The findings provide an important theoretical basis for determining water inrush from the floor when mining above confined aquifers. 展开更多
关键词 FLOOR WATER inrush Main roof weighting Water-resistant key strata FORCED CAVING
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切顶卸压留巷及矿压显现规律研究 被引量:3
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作者 郝建 陈安法 +4 位作者 边华 汤建泉 王社新 张培哲 赵佳丽 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第4期1-4,共4页
传统的煤柱护巷开采模式下易造成应力集中致使巷道变形失稳,并且工作面接替紧张、煤炭资源回收率低。为维护巷道的稳定、解决采掘接替紧张的局面、提高煤矿的效益,在双鸭山矿区东荣二矿南二下-800 m 16煤层第3工作面实施切顶卸压留巷开... 传统的煤柱护巷开采模式下易造成应力集中致使巷道变形失稳,并且工作面接替紧张、煤炭资源回收率低。为维护巷道的稳定、解决采掘接替紧张的局面、提高煤矿的效益,在双鸭山矿区东荣二矿南二下-800 m 16煤层第3工作面实施切顶卸压留巷开采技术,对“切顶卸压留巷技术”在复合顶板条件下的工艺流程及关键参数进行设计,并总结工作面和巷道的矿压显现规律。结果表明:工作面周期来压步距为中部<头部<尾部,尾部因切顶卸压有效降低了周边的来压强度;在超前工作面0~45 m围岩进入支承压力明显影响范围,滞后工作面0~50 m为留巷边缘冒落带剧烈活动时期,巷道围岩结构约在滞后工作面150 m进入稳定状态;最大顶板下沉量为260 mm,顶板离层值为110 mm。切顶卸压效果良好,满足安全生产需要。 展开更多
关键词 切顶卸压 复合顶板 矿压显现 关键参数 现场监测
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Deformation effect of lateral roof roadway in close coal seams after repeated mining 被引量:2
14
作者 Xie Jianlin Xu Jialin +2 位作者 Wang Feng Guo Jiekai Liu Donglin 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI 2014年第5期597-601,共5页
This paper analyzed the deformation mechanism in lateral roof roadway of the Ding Wu-3 roadway which was disturbed by repeated mining of close coal seams Wu-8 and Wu-10 in Pingdingshan No. 1Mine. To determine the stra... This paper analyzed the deformation mechanism in lateral roof roadway of the Ding Wu-3 roadway which was disturbed by repeated mining of close coal seams Wu-8 and Wu-10 in Pingdingshan No. 1Mine. To determine the strata disturbance scope, the strata displacement angle was used to calculate the protection pillar width. A numerical model was built considering the field geological conditions. In simulation, the mining stress borderline was defined as the contour where the induced stress is 1.5 times of the original stress. Simulation results show the mining stress borderline of the lateral roadway extended 91.7 m outward after repeated mining. Then the original stress increased, deforming the roadway of interest. This deformation agreed with the in situ observations. Moreover, the strata displacement angle changed due to repeated mining. Therefore, reselection of the displacement angle was required to design the protective pillar width. Since a constant strata displacement angle was used in traditional design, the proposed method was beneficial in field cases. 展开更多
关键词 变形效果 煤层开采 挖掘 巷道 车顶 诱导应力 传统设计 位移角
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矿山采动覆岩内部岩移原位监测技术进展及应用
15
作者 朱卫兵 王晓振 +3 位作者 谢建林 赵波智 宁杉 许家林 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第9期1-12,共12页
覆岩内部岩移原位监测技术具备适应深井高承压水特厚煤层开采复杂地质条件、多层位动态监测、高精度远程实时在线传输等技术特点,可为矿山企业开展顶板灾害防控提供有效的数据支撑。从煤炭开采应用实践背景出发,系统回顾了采动覆岩内部... 覆岩内部岩移原位监测技术具备适应深井高承压水特厚煤层开采复杂地质条件、多层位动态监测、高精度远程实时在线传输等技术特点,可为矿山企业开展顶板灾害防控提供有效的数据支撑。从煤炭开采应用实践背景出发,系统回顾了采动覆岩内部岩移原位监测技术的发展历程、技术进展和应用效果。结合我国矿压理论及岩移监测技术发展历史,全面介绍了矿山采动覆岩内部岩移原位监测技术的重要阶段,阐述了该技术在多维实时协同监测、无人在线监测和深部岩移监测3个方面所取得的理论创新与技术突破。结合补连塔煤矿、同忻煤矿、高家堡煤矿等矿井监测工程实例,展示了采动覆岩内部岩移原位监测技术在实际工程应用中的有效性,并探讨了该技术在不同类型矿区、不同研究领域的应用前景。指出矿山采动覆岩内部岩移原位监测技术的发展趋势为精确化、智能化和集成化,即通过优化传感器性能和布置方案等提高监测精度和准确性,利用人工智能、大数据和物联网技术实现自动化分析和预测,将原位监测技术与其他技术相结合以形成完整的监测系统。 展开更多
关键词 采动覆岩 内部岩移监测 顶板灾害 矿压显现 冲击地压 岩层控制 关键层
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多关键层厚硬顶板覆岩破断运动规律研究 被引量:4
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作者 刘晓刚 张震 刘前进 《煤炭工程》 北大核心 2023年第5期96-102,共7页
针对榆神矿区多层厚硬顶板条件下工作面“大、小周期来压”现象及矿压显现强烈问题,综合采用理论分析、数值计算以及微震实测等手段,对曹家滩矿多层厚硬顶板条件下工作面顶板破断运动及工作面来压规律进行分析研究。结果表明:垂高40m范... 针对榆神矿区多层厚硬顶板条件下工作面“大、小周期来压”现象及矿压显现强烈问题,综合采用理论分析、数值计算以及微震实测等手段,对曹家滩矿多层厚硬顶板条件下工作面顶板破断运动及工作面来压规律进行分析研究。结果表明:垂高40m范围内的低位基本顶及关键层是影响工作面“小周期”来压的主要顶板层位;垂高70~150 m范围内的中高位关键层破断具有“低频次”“大断距”的特点,并与“大周期”存在密切关联;高低层关键层破断的时空叠加是工作面发生“大周期来压”的重要致因。研究结论对深化榆神矿区类似地质条件下工作面“大周期”强矿压现象的理解以及指导后续系统治理工程实践的开展具有积极指导意义。 展开更多
关键词 周期来压 厚硬顶板 多关键层 覆岩运动 微震监测
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遗留煤柱下回撤通道高低位顶板联合失稳机理及控制技术 被引量:1
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作者 褚渊 张永强 +5 位作者 王襄禹 罗祎 李鑫琦 李梦龙 谷浩源 吕玉祥 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2023年第6期13-23,共11页
针对末采期工作面采出上覆遗留煤柱,近距离回撤通道高低位厚硬顶板易发生联合失稳而导致巷道强变形、设备难以安全回撤等的难题;建立了遗留煤柱高、低位坚硬顶板结构“联合失稳”力学模型;分析了遗留煤柱下开采时支架载荷变化情况,阐述... 针对末采期工作面采出上覆遗留煤柱,近距离回撤通道高低位厚硬顶板易发生联合失稳而导致巷道强变形、设备难以安全回撤等的难题;建立了遗留煤柱高、低位坚硬顶板结构“联合失稳”力学模型;分析了遗留煤柱下开采时支架载荷变化情况,阐述了末采期遗留煤柱下高低位顶板发生联合失稳的风险来源;基于遗留煤柱顶板支承压力峰值分布区域与水力压裂裂缝扩展规律,结合低位基本顶断裂位置对回撤通道矿压显现影响,综合提出了“高位定向孔区域水力压裂+低位直孔局部水力压裂”的围岩结构优化控制技术,并在霍洛湾矿31107工作面进行试验。现场应用表明,提出的围岩优化控制技术可有效控制末采期高应力集中强动载,实现了回撤通道围岩稳定、设备安全回撤的目标。 展开更多
关键词 顶板结构联合失稳 遗留煤柱 厚硬顶板 回撤通道 水力压裂
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双层近距离坚硬顶板切顶成巷围岩控制技术 被引量:2
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作者 王成帅 黄玉诚 +4 位作者 郭俊庆 沈玉旭 王希明 赵鹏飞 曹政权 《煤炭工程》 北大核心 2023年第9期28-33,共6页
针对双层近距离坚硬顶板下切顶参数不合理导致的沿空留巷围岩大变形问题,通过现场监测、理论分析和离散元模拟,以柏沟煤业090109运输巷道为工程背景,阐明双层近距离坚硬顶板沿空留巷矿压显现特征和机制,分析保持围岩稳定的必要条件,提... 针对双层近距离坚硬顶板下切顶参数不合理导致的沿空留巷围岩大变形问题,通过现场监测、理论分析和离散元模拟,以柏沟煤业090109运输巷道为工程背景,阐明双层近距离坚硬顶板沿空留巷矿压显现特征和机制,分析保持围岩稳定的必要条件,提出合理的切顶高度、角度和顶板强化支护技术。综合实际条件确定090109运输巷道切顶卸压高度和角度分别为6 m和15°;现场监测数据表明,结合顶板锚索强化支护技术后,顶底板与实体煤帮位移较原巷道围岩控制方案分别减少了35.3%和49.9%,围岩稳定时滞后工作面距离减少了55.2%。研究成果为双层近距离坚硬顶板下切顶留巷提供可行性依据。 展开更多
关键词 沿空留巷 双层坚硬顶板 切顶卸压 切顶参数 围岩控制
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矿井瞬变电磁法探测顶板低阻岩层富水性 被引量:6
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作者 王军 程久龙 +3 位作者 黄忠正 董毅 李志刚 杨素佼 《矿业安全与环保》 北大核心 2023年第1期76-81,共6页
为研究矿井瞬变电磁法探测麦垛山煤矿工作面顶板侏罗系低阻岩层富水性的效果,建立了工作面顶板低阻岩层局部富水的全空间三维地质模型,分析总结其电磁响应特征。根据麦垛山煤矿顶板岩层富水性矿井瞬变电磁法探测工程应用情况,结合已知... 为研究矿井瞬变电磁法探测麦垛山煤矿工作面顶板侏罗系低阻岩层富水性的效果,建立了工作面顶板低阻岩层局部富水的全空间三维地质模型,分析总结其电磁响应特征。根据麦垛山煤矿顶板岩层富水性矿井瞬变电磁法探测工程应用情况,结合已知水文地质资料,对探测结果进行分析与解释,后期探放水钻孔较好地验证了圈定的相对低阻异常范围的准确性。研究表明:矿井瞬变电磁法能够实现对采煤工作面顶板侏罗系低阻岩层中富水区的准确探查,可为受顶板水害威胁且具有类似电性特征的工作面的开采提供安全地质保障。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 工作面顶板 侏罗系低阻岩层 富水性 探测
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采动影响下煤矿顶板岩层三维应力变化规律研究 被引量:1
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作者 张概文 《能源与环保》 2023年第3期281-285,292,共6页
煤矿采动过程中,由于应力集中密切会造成煤矿顶板岩层变形,从而导致三维应力发生变化,产生冲击地压等灾害。首先分析煤矿基本概况与地质环境条件,其次根据煤矿顶板岩层移动破坏分带构建煤矿顶板岩层三维应力变化数学模型,最后利用FLAC^(... 煤矿采动过程中,由于应力集中密切会造成煤矿顶板岩层变形,从而导致三维应力发生变化,产生冲击地压等灾害。首先分析煤矿基本概况与地质环境条件,其次根据煤矿顶板岩层移动破坏分带构建煤矿顶板岩层三维应力变化数学模型,最后利用FLAC^(3D)有限差分软件数值模拟三维应力变化。实验结果表明,随着工作面推进,z轴正应力变化大于x轴、y轴正应力;x轴沉降值差距大于y轴、z轴沉降值差距;工作区推进至50 m时地表水平位移变化较大。研究成果可为缓解冲击地压,探寻优质矿产资源提供理论依据。 展开更多
关键词 煤矿开采 采动影响 顶板岩层 应力集中 三维应力 支撑压力
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