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找到 12 条结果
[期刊论文] 吕有厂
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CSTPCD
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摘要:煤层瓦斯赋存是瓦斯防治的重要指标之一.根据平顶山矿区地形的数字高程模型研究了矿区的地形曲率变化,并结合矿区煤层瓦斯含量测试结果和瓦斯含量等值线图,进一步探讨了地形曲率与瓦斯赋存规律的关系.以地形曲率半径作为研究对象,结果表明,平顶山矿区地形曲率变化复杂区域煤层瓦斯含量变化范围也较大,正、负地形曲率转变地区易出现高瓦斯煤层....
[期刊论文] 吕有厂
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:为探究不同加载速率对层理性页岩的Ⅰ型断裂韧性影响规律,对3种类型的页岩试件(Crack-arrester型、Crack-splitter型、Crack-divider型)进行三点弯曲的断裂韧性试验.结果表明:(1)页岩的Ⅰ型断裂韧性随加载速率的变化规律为正相关关系,即随着加载速率增加,Ⅰ型断裂韧性逐渐增大.加载速率对岩石断裂韧性的影响主要是岩石内部损伤发展和演化的作用时间.(2)层理方向对页岩的Ⅰ型断裂韧性有一定影响,相同基质的层状岩石,由于其层理引起的结构方向上的差异,会造成抵抗断裂能力的不同.(3) Crack-divider型的断裂韧性最大,Crack-splitter型的断裂韧性最小,Crack-arrester型的断裂韧性居于前两者之间.主要是由于页岩层理面胶结程度好,基质体完整且强度较高.(4)对于层理面胶结程度与基质体完整性较好的页岩,其Crack-splitter型与Crack-splitter型的Ⅰ型断裂韧性相差较小.(5)层理方向对岩石Ⅰ型断裂韧性大小的影响与其UCS值测试相应证,可以用垂直层理和平行层理的UCS值相对大小来评估Crack-arrester型和Crack-divider型的Ⅰ型断裂韧性的相对大小....
[期刊论文] 刘银志 吕有厂 王英伟
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CSTPCD 北大核心
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摘要:为了掌握深井掘进巷道围岩应力分布规律,结合现场监测、实验室测试和数值分析的研究方法,系统研究了低位巷与煤巷的时间、空间关系以采动影响下煤岩体内裂隙发育特征,揭示了应力场、裂隙场演化规律与瓦斯流动规律.现场监测表明,随着工作面的推进,煤岩体裂隙网络的分布区域逐渐向开采方向和上覆岩层方向发展,应力扰动同时引起了瓦斯流量出现正弦曲线式的起伏波动,围岩支承压力逐渐增加,因此在离工作面25 m以内时要加密钻取瓦斯抽采钻孔形成瓦斯抽采钻孔群,对煤层瓦斯进行抽采,以降低瓦斯压力减小突出危险;在距离工作面60 m处,需要采用有效的支护结构对围岩进行支护,以保证围岩的稳定性....
[期刊论文] 吕有厂 王玉杰
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CSTPCD 北大核心
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摘要:文章针对平煤股份首山一矿突出煤层结构复杂、渗透性低,致使预抽煤层瓦斯效果差、效率低的问题,以平煤股份首山一矿突出煤层底板岩巷瓦斯治理工程典型应用模式为研究对象,现场观测分析上覆突出煤层采掘过程中低板岩巷围岩应力变化规律,观测分析卸压瓦斯抽采效果,优化煤岩巷层位关系、为深部突出煤层巷道支护和抽采瓦斯提供指导,对提高深井突出煤层瓦斯治理效果具有重要的借鉴意义....
[期刊论文] 吕有厂
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北大核心 CSTPCD
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摘要:以平煤股份千米深井十二矿己15-31010工作面的煤与瓦斯协调安全高效开采为例,提出并实施了极薄煤层上保护层开采技术,分别进行了上覆极薄煤层己14煤层卸压瓦斯、采空区瓦斯己15煤层本煤层瓦斯抽采.实践结果表明:将己1¨己15煤层合并计算,抽采瓦斯平均纯量8.5 m3/min,风排瓦斯平均纯量4.03 m3/min,累计风排瓦斯纯量269.5万m3,累计抽采瓦斯纯量553.44万m3,瓦斯涌出量822.94万m3,瓦斯抽采率平均达到65.94%,己15-31010工作面回风流平均瓦斯体积分数0.167%.实现了千米深井突出煤层煤与瓦斯协调安全高效开采.研究成果对类似条件矿井的瓦斯治理和煤与瓦斯协调安全高效开采有借鉴意义....
摘要:为解决煤层瓦斯抽采体积分数低和抽采安全问题,分析抽采钻孔封堵段漏气原因和有效瓦斯抽采段压损机制.通过分析得到,漏气量与注浆压力、封堵长度成反比,与孔径大小和抽采负压成正比,且有效瓦斯抽采段全筛网管技术可减少沿程负压损失,在此基础上设计“两堵一注一排全网管”一体化装置.工程实践表明:与“两堵一注”封孔方法相比,在同等条件下“两堵一注一排全网管”封孔抽采瓦斯体积分提高了54.33%;“两堵一注一排全筛网管”比“两堵一注一排直管”在塌孔后平均瓦斯体积分数提高了125.82%....
摘要:为提高瓦斯抽采钻孔的抽采浓度,实现煤矿瓦斯回收利用,针对现有的“一体式囊袋两堵一注”封孔器漏气问题,对其工艺进行改进,设计出“两堵一注一排”封孔装置,并进行井上试验研究和井下工程试验,对比分析2种封孔器的抽采效果.结果显示:井上试验“两堵一注一排”新工艺注浆段密实,“一体式囊袋两堵一注”出现明显的空白段;井下在相同煤层条件下,“两堵一注一排”新工艺抽采90天平均瓦斯体积分数为75%,“一体式囊袋两堵一注”抽采瓦斯体积分数为55%....
摘要:为确定煤与瓦斯突出的主控因素和解危优化措施,以河南某煤矿为研究对象,综合运用瓦斯地质分析法、地质动力区划方法、FLAC3D数值模拟等方法,研究确定了瓦斯赋存规律,划分了煤与瓦斯突出发生危险区域,建立区划断裂与煤与瓦斯突出发生的内在联系,分析煤与瓦斯突出发生的危险性概率值和掘进工作对煤与瓦斯突出的具体影响,确定矿井煤与瓦斯发生的主控因素其显现特征,并对原解危措施进行了优化.研究结果表明:超过临界条件的埋藏深度、区划断裂交汇以较高的构造应力等是该矿井煤与瓦斯突出发生的地质类因素;巷道的掘进使煤岩体应力升高24%~25%,增大了煤与瓦斯突出等动力灾害发生的危险....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:我国浅部煤炭资源逐渐耗竭,开采深度逐渐进入1 000~2000 m水平,常常伴有大量的工程灾害,其根本原因是深部采动应力场的显现规律与响应规律不清楚.以平煤股份十二矿超千米深己15-31030工作面为研究基地,开展了不同开采速率下超千米煤层采动应力显现规律响应特征研究,并集成“锚杆应力-钻孔应力-钻孔裂隙窥视”等研究手段进行现场原位测试.结果 表明:随着采煤工作面的不断推进,超前支承压力峰值先是交替上升,回采距离超过80 m时,由于埋深较大导致支承压力峰值增长变缓并最终在85 MPa左右波动,应力集中系数达3.3,高于一般浅部工作面集中系数;同时上覆岩层在采动影响下形成垮落带、断裂带、弯曲下沉带的“三带”结构;其次,随着开采速度增大,超前支承压力峰值逐渐增大,峰值点距采煤工作面的距离相应减小,基本顶断裂形成的岩块长度也越长;工作面支架压力随着采煤工作面持续推进呈现出周期上升的趋势.在采动影响下,由于扰动后应力重分布能量释放,锚杆应力呈现出先增长后降低的趋势,得出工作面采动影响范围大约为85 m,钻孔应力距采煤工作面75 m左右时进入采动影响范围开始上升,而后进入支承压力降低区,应力开始出现小幅度下降;随着采煤工作面不断推进,强烈的开采扰动导致裂隙不断发育,裂隙逐渐发育成纵横交错的破碎带,并向顶板上方发展....
摘要:针对平煤十矿顺层抽采钻孔封孔不佳导致钻孔自然发火问题,用钻屑法试验研究巷道围岩应力分布特征,深入分析钻孔周围存在的漏气情况导致钻孔自然发火的条件,并利用Comsol Multiphysics软件,数值模拟不同封孔深度与长度下钻孔周围漏风速度的分布状况,得到最优封孔参数,并探讨其对瓦斯抽采效果的影响.结果 显示,距巷道0~7 m为破碎区,8~19 m为塑性区,20~28 m为弹性区;巷道周围破碎区、钻孔周围漏气圈、封孔材料漏风抽采管路漏风为钻孔漏风区域,为钻孔自然发火提供通风供氧条件.研究表明:当封孔深度为17m,封孔长度为8 m,最大抽采负压低于30 kPa时为最优封孔条件,既能保证抽采效果又能防止钻孔自然发火;封孔参数优化后单孔瓦斯抽采体积分数达到70%....
摘要:我国深部近距离煤层群赋存开采比重大,采动力学机理不清,导致开采效率低,安全事故频发.深部煤岩体所表现出的物理力学特性变形破坏特征较浅部有着本质差异,尤其在深部近距离煤层群开采条件下,临近工作面扰动影响将导致更加复杂的采动应力重分布过程.针对深部近距离煤层群采动影响下巷道围岩控制难题,依托平煤十二矿己14和己15深部近距离煤层群工程实践,在己15-31030工作面进风巷内开展了巷道收敛变形、锚索应力现场原位监测试验,理论计算了近距离煤层群底板破坏范围并推导得出了巷道围岩变形速度公式,初步揭示了深部近距离煤层群采动力学行为.研究表明:己14煤层底板破坏深度理论值约21.24 ~30.88 m,上覆煤层采动影响导致本煤层采场边界改变,巷道顶底板左右帮收敛量约400 mm,巷道收敛变形量随采煤工作面推进呈现阶梯式缓慢增长与指数式快速增长两阶段模式,其中指数式快速增长阶段为巷道变形的主要阶段;锚索应力随采煤工作面推进呈现“近线性增长一跃阶式降低”两阶段演化模式,顶板锚索应力平均变化率、峰值应力均显著高于巷帮相应参数,巷道顶板采动效应较巷帮更为明显;锚索应力峰值点滞后最大收敛变形位置约40 m,采动影响时效相比单一煤层开采大幅延长约35 m,采动应力变化率其峰值分别降低约53.5%,24.5%,己15煤层采动影响范围约105 m;巷道围岩变形速率与距采煤工作面距离呈现反比例函数关系,在此基础上,进一步推导得出深部近距离煤层群距采煤工作面不同距离处围岩变形速度预测公式,并对比现场原位监测数据验证了该公式的合理性.研究成果可为同类深部近距离煤层群的巷道围岩变形速度预测、巷道支护采矿技术优化等工程问题提供参考....
摘要:为了研究保护层开采对近直立特厚煤层的解危效果,以乌东煤矿南采区为研究对象,应用FLAC3D数值计算方法,通过增加单侧煤层开采水平数量,计算岩柱本身被保护层垂直应力和最大主应力分布的变化情况,对两个保护层的保护范围和保护效果进行评价,应用理论分析和相似材料模拟方法对优化方案进行了验证.结果 表明:无论B1 +2煤层或B3 +6煤层作为保护层,均可降低被保护层煤体的垂直应力与最大主应力,应力降低值与两个工作面相对高差成正比;随着B1 +2煤层的开采,将同时降低岩柱的垂直主应力和最大主应力;随着B3 +6煤层的开采,岩柱的垂直应力将呈现逐渐升高的趋势,增大了冲击地压发生的危险性.当B1 +2煤层作为保护层时,可使岩柱局部区域的应力升高1.14%;但当B3 +6煤层作为保护层时可使岩柱局部区域的应力升高6.17%.将B1 +2煤层作为保护层可降低岩柱垂直应力的升高幅度,降低冲击地压发生危险.B3 +6煤层开采对B1 +2煤层起到保护效果时的岩柱宽度应小于60 m,B1 +2煤层开采对B3 +6煤层起到保护效果时的岩柱宽度应小于80 m....
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