急倾斜特厚煤层水平分段开采夹持型冲击失稳机理研究
发布时间：2021-06-06 05:00
冲击矿压是典型的煤岩动力灾害之一,随着开采深度与强度的增大,冲击矿压灾害越来越严重。其中,在急倾斜特厚煤层分段开采过程中也发生了冲击动力灾害,严重影响矿井正常安全生产。因此研究急倾斜分段开采条件下冲击矿压机理与防治问题具有重要的理论意义及实用价值。论文综合采用现场调研、理论分析、物理模拟试验、数值模拟试验及工程实践等方法,开展了急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击机理研究。分析了急倾斜分段开采冲击显现特征。急倾斜分段开采采场煤体具有夹持受载特性,顶底板两侧煤体的冲击显现具有非对称性。分段开采工作面和巷道冲击显现存在差异,采场冲击发生次数少于巷道冲击但破坏程度大于后者,采动影响是巷道冲击的主要诱因。研究了急倾斜分段开采夹持煤体受力及动载扰动特征。基于受力状态将夹持煤体划分为三角塑性区,深部塑性区,深部弹性区和原岩应力区,其中深部塑性区和深部弹性区均属于深部承载区,是采动应力的主要承载区域。当夹持煤体处于本分段工作面回采影响期间,覆岩运移活动性增强且采动应力增大。通过建立覆岩破断释放能量、矿震能量、质点峰值振动速度和动载扰动的互相联系,推导出覆岩破断诱发动载的表达式。高位关键层破断会引起下位关键...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：193 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
典型冲击矿压类型示意图
（c）底煤鼓起并产生裂缝 （d）巷道挤压变形和轻微掉渣图 2-5 窑街三矿“3.24”冲击（急倾斜分段开采采场冲击）Figure 2-5 “3.24” accident in Yaojie No. 3 coal mine, as a typical example of rockbursts in workingfaces for top coal caving mining in steep inclined seam sections近直立分段开采巷道冲击（乌东煤矿“2.27”冲击）现场破坏情况如图 2-6 所示，该次冲击影响范围为150m，工作面超前75m区域B3巷道帮鼓最严重，南帮帮鼓0.6 m、北帮帮鼓 0.5m，巷道底鼓 0.64m，巷道 50m 处顶板下沉、巷道高仅为 1.9m；造成 B3巷道串车掉道，串车上部防雨棚大部分被损坏，顶板下沉并出现底鼓显现。（a）巷道帮鼓 （b）串车掉道
（a）采场大量煤体抛出 （b）大范围支架立柱折断（c）底煤鼓起并产生裂缝 （d）巷道挤压变形和轻微掉渣图 2-5 窑街三矿“3.24”冲击（急倾斜分段开采采场冲击）Figure 2-5 “3.24” accident in Yaojie No. 3 coal mine, as a typical example of rockbursts in workingfaces for top coal caving mining in steep inclined seam sections近直立分段开采巷道冲击（乌东煤矿“2.27”冲击）现场破坏情况如图 2-6 所示，该次冲击影响范围为150m，工作面超前75m区域B3巷道帮鼓最严重，南帮帮鼓0.6 m、北帮帮鼓 0.5m，巷道底鼓 0.64m，巷道 50m 处顶板下沉、巷道高仅为 1.9m；造成 B3巷道串车掉道，串车上部防雨棚大部分被损坏，顶板下沉并出现底鼓显现。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近直立煤层水平分段开采夹持煤体型冲击机理及防治[J]. 李安宁,窦林名,王正义,解嘉豪,王永忠. 煤炭学报. 2018(12)
[2]动载诱发近直立煤层水平分段开采冲击矿压的数值模拟研究[J]. 李安宁,窦林名,王正义,曹晋荣,王崧玮,山长昊. 煤炭工程. 2018(09)
[3]基于多因素模式识别的急倾斜特厚煤层冲击地压危险性预测[J]. 荣海,张宏伟,陈建强,赵象卓,孙秉成,常博. 采矿与安全工程学报. 2018(01)
[4]近直立特厚煤层冲击地压致灾过程分析[J]. 杜涛涛,李康,蓝航,刘旭东. 采矿与安全工程学报. 2018(01)
[5]急倾斜分段开采液压支架合理工作阻力的确定[J]. 王永忠,王崧玮,山长昊,何江. 煤炭技术. 2018(01)
[6]急斜煤岩体动力失稳时空演化特征综合分析[J]. 来兴平,杨毅然,王宁波,单鹏飞,张东升. 岩石力学与工程学报. 2018(03)
[7]孤岛工作面采前冲击危险性预评估研究[J]. 朱广安,窦林名,丁自伟,解嘉豪. 岩土工程学报. 2018(05)
[8]急倾斜特厚煤层复杂结构条件冲击地压防治技术[J]. 孙秉成,李春阁. 煤炭科学技术. 2017(S1)
[9]煤矿冲击矿压动静载的“应力场–震动波场”监测预警技术[J]. 窦林名,姜耀东,曹安业,刘海顺,巩思园,蔡武,朱广安. 岩石力学与工程学报. 2017(04)
[10]深部矿井动压回采巷道围岩大变形破坏机理[J]. 袁越,王卫军,袁超,余伟健,吴海,彭文庆. 煤炭学报. 2016(12)
博士论文
[1]乌东近直立煤层组冲击地压及恒阻大变形防冲支护研究[D]. 郝育喜.中国矿业大学(北京) 2016
[2]厚煤层综放开采的降载减冲原理及其工程实践[D]. 李振雷.中国矿业大学 2016
[3]急倾斜综放采场围岩控制技术及支架稳定性研究[D]. 李小萌.中国矿业大学(北京) 2016
[4]王家山矿急倾斜煤层长壁开采覆岩破断机理及强矿压控制方法[D]. 张基伟.北京科技大学 2015
[5]断层型冲击矿压的动静载叠加诱发原理及其监测预警研究[D]. 蔡武.中国矿业大学 2015
[6]煤矿采动动载对煤岩体的作用及诱冲机理研究[D]. 何江.中国矿业大学 2013
[7]大倾角硬厚煤层综放工作面支护技术及应用研究[D]. 卢喜山.中国矿业大学（北京） 2013
[8]采动煤岩冲击破裂的震动效应及其应用研究[D]. 曹安业.中国矿业大学 2009
[9]采动影响下断层滑移诱发煤岩冲击机理研究[D]. 李志华.中国矿业大学 2009
[10]地下开采围岩稳定性及控制技术研究[D]. 蔡来生.兰州大学 2009
硕士论文
[1]大倾角煤层走向长壁大采高开采围岩运移规律研究[D]. 李柱.西安科技大学 2013
[2]薛村矿双向大倾角煤层放顶煤开采关键技术研究与应用[D]. 张标.河北工程大学 2013
[3]大倾角67m厚煤层综放开采支架与围岩关系研究[D]. 翟红胜.西安科技大学 2012
[4]大倾角厚煤层放顶煤开采覆岩运动规律与矿压特征研究[D]. 郑军.河南理工大学 2011
[5]清水营煤矿大倾角厚煤层大采高开采技术研究[D]. 张建华.西安科技大学 2010
[6]大倾角煤层开采矿压特征及围岩控制技术研究[D]. 蔡瑞春.安徽理工大学 2009
[7]铁厂沟矿急斜临界角煤层综放开采高产高效关键技术研究[D]. 陈建强.西安科技大学 2007
[8]大倾角厚煤层长壁综放工作面支护系统复杂性研究[D]. 李向华.西安科技大学 2006
[9]急斜煤层水平分段放顶煤开采围岩结构及其控制性研究[D]. 邵小平.西安科技大学 2005
[10]急斜煤层综放开采“支架—围岩”关系的研究[D]. 张幼振.西安科技大学 2005
本文编号：3213659
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：193 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
典型冲击矿压类型示意图
（c）底煤鼓起并产生裂缝 （d）巷道挤压变形和轻微掉渣图 2-5 窑街三矿“3.24”冲击（急倾斜分段开采采场冲击）Figure 2-5 “3.24” accident in Yaojie No. 3 coal mine, as a typical example of rockbursts in workingfaces for top coal caving mining in steep inclined seam sections近直立分段开采巷道冲击（乌东煤矿“2.27”冲击）现场破坏情况如图 2-6 所示，该次冲击影响范围为150m，工作面超前75m区域B3巷道帮鼓最严重，南帮帮鼓0.6 m、北帮帮鼓 0.5m，巷道底鼓 0.64m，巷道 50m 处顶板下沉、巷道高仅为 1.9m；造成 B3巷道串车掉道，串车上部防雨棚大部分被损坏，顶板下沉并出现底鼓显现。（a）巷道帮鼓 （b）串车掉道
（a）采场大量煤体抛出 （b）大范围支架立柱折断（c）底煤鼓起并产生裂缝 （d）巷道挤压变形和轻微掉渣图 2-5 窑街三矿“3.24”冲击（急倾斜分段开采采场冲击）Figure 2-5 “3.24” accident in Yaojie No. 3 coal mine, as a typical example of rockbursts in workingfaces for top coal caving mining in steep inclined seam sections近直立分段开采巷道冲击（乌东煤矿“2.27”冲击）现场破坏情况如图 2-6 所示，该次冲击影响范围为150m，工作面超前75m区域B3巷道帮鼓最严重，南帮帮鼓0.6 m、北帮帮鼓 0.5m，巷道底鼓 0.64m，巷道 50m 处顶板下沉、巷道高仅为 1.9m；造成 B3巷道串车掉道，串车上部防雨棚大部分被损坏，顶板下沉并出现底鼓显现。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近直立煤层水平分段开采夹持煤体型冲击机理及防治[J]. 李安宁,窦林名,王正义,解嘉豪,王永忠. 煤炭学报. 2018(12)
[2]动载诱发近直立煤层水平分段开采冲击矿压的数值模拟研究[J]. 李安宁,窦林名,王正义,曹晋荣,王崧玮,山长昊. 煤炭工程. 2018(09)
[3]基于多因素模式识别的急倾斜特厚煤层冲击地压危险性预测[J]. 荣海,张宏伟,陈建强,赵象卓,孙秉成,常博. 采矿与安全工程学报. 2018(01)
[4]近直立特厚煤层冲击地压致灾过程分析[J]. 杜涛涛,李康,蓝航,刘旭东. 采矿与安全工程学报. 2018(01)
[5]急倾斜分段开采液压支架合理工作阻力的确定[J]. 王永忠,王崧玮,山长昊,何江. 煤炭技术. 2018(01)
[6]急斜煤岩体动力失稳时空演化特征综合分析[J]. 来兴平,杨毅然,王宁波,单鹏飞,张东升. 岩石力学与工程学报. 2018(03)
[7]孤岛工作面采前冲击危险性预评估研究[J]. 朱广安,窦林名,丁自伟,解嘉豪. 岩土工程学报. 2018(05)
[8]急倾斜特厚煤层复杂结构条件冲击地压防治技术[J]. 孙秉成,李春阁. 煤炭科学技术. 2017(S1)
[9]煤矿冲击矿压动静载的“应力场–震动波场”监测预警技术[J]. 窦林名,姜耀东,曹安业,刘海顺,巩思园,蔡武,朱广安. 岩石力学与工程学报. 2017(04)
[10]深部矿井动压回采巷道围岩大变形破坏机理[J]. 袁越,王卫军,袁超,余伟健,吴海,彭文庆. 煤炭学报. 2016(12)
博士论文
[1]乌东近直立煤层组冲击地压及恒阻大变形防冲支护研究[D]. 郝育喜.中国矿业大学(北京) 2016
[2]厚煤层综放开采的降载减冲原理及其工程实践[D]. 李振雷.中国矿业大学 2016
[3]急倾斜综放采场围岩控制技术及支架稳定性研究[D]. 李小萌.中国矿业大学(北京) 2016
[4]王家山矿急倾斜煤层长壁开采覆岩破断机理及强矿压控制方法[D]. 张基伟.北京科技大学 2015
[5]断层型冲击矿压的动静载叠加诱发原理及其监测预警研究[D]. 蔡武.中国矿业大学 2015
[6]煤矿采动动载对煤岩体的作用及诱冲机理研究[D]. 何江.中国矿业大学 2013
[7]大倾角硬厚煤层综放工作面支护技术及应用研究[D]. 卢喜山.中国矿业大学（北京） 2013
[8]采动煤岩冲击破裂的震动效应及其应用研究[D]. 曹安业.中国矿业大学 2009
[9]采动影响下断层滑移诱发煤岩冲击机理研究[D]. 李志华.中国矿业大学 2009
[10]地下开采围岩稳定性及控制技术研究[D]. 蔡来生.兰州大学 2009
硕士论文
[1]大倾角煤层走向长壁大采高开采围岩运移规律研究[D]. 李柱.西安科技大学 2013
[2]薛村矿双向大倾角煤层放顶煤开采关键技术研究与应用[D]. 张标.河北工程大学 2013
[3]大倾角67m厚煤层综放开采支架与围岩关系研究[D]. 翟红胜.西安科技大学 2012
[4]大倾角厚煤层放顶煤开采覆岩运动规律与矿压特征研究[D]. 郑军.河南理工大学 2011
[5]清水营煤矿大倾角厚煤层大采高开采技术研究[D]. 张建华.西安科技大学 2010
[6]大倾角煤层开采矿压特征及围岩控制技术研究[D]. 蔡瑞春.安徽理工大学 2009
[7]铁厂沟矿急斜临界角煤层综放开采高产高效关键技术研究[D]. 陈建强.西安科技大学 2007
[8]大倾角厚煤层长壁综放工作面支护系统复杂性研究[D]. 李向华.西安科技大学 2006
[9]急斜煤层水平分段放顶煤开采围岩结构及其控制性研究[D]. 邵小平.西安科技大学 2005
[10]急斜煤层综放开采“支架—围岩”关系的研究[D]. 张幼振.西安科技大学 2005
本文编号：3213659
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