教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-10-0775)
- 作品数：9 被引量：375H指数：7
- 相关作者：张科学姜耀东赵毅鑫马振乾李彦伟更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）山西高河能源有限公司北京天地华泰采矿工程技术有限公司更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程更多>>
- 超前管棚注浆支护技术在极复杂断层带中的应用被引量：66
- 2013年
- 基于煤矿巷道采用超前管棚注浆支护技术顺利通过复杂断层带的实际案例,研究了巷道通过极复杂断层带面临的破碎围岩变形控制问题。通过计算确定了超前管棚注浆支护的设计参数,采用数值计算手段分析了过断层区域不同支护条件下的围岩应力和巷道变形情况,并针对施工后的管棚支护巷道变形量进行了现场实测,总结了超前管棚注浆支护技术在巷道通过复杂断层带的成功经验。实践证明:超前管棚注浆支护技术提高了围岩的完整性及整体承载能力,能够形成较强的预支护体系,可应用于复杂断层带的破碎围岩变形控制,但需辅以物探手段提高注浆质量、加强监测才能保障巷道顺利通过复杂断层带,本文经验可对类似工程的设计和施工提供借鉴。
- 赵毅鑫姜耀东孟磊王涛刘华博
- 关键词：管棚注浆支护巷道断层带
- 基于扰动状态理论的回采巷道稳定性分析被引量：26
- 2014年
- 为定量评价不同回采阶段对煤层巷道稳定性的影响,以宁东矿区任家庄矿11501和11503工作面回采巷道为研究对象,根据现场监测数据,引入扰动状态理论中扰动因子D的概念,探讨了回采巷道受本区段回采(一次扰动)、上区段和本区段回采(二次扰动)的影响情况,并基于数值模拟和高精度地质雷达对所研究回采巷道不同位置处的围岩松动圈进行了分析和实测.结果表明:基于围岩变形的扰动因子具有较好的物理意义,能够用于分析不同开采阶段不同巷道受扰动情况;扰动因子D越大,回采对巷道稳定性影响越大;当受一次扰动的回采巷道扰动因子D≥0.7时和受二次扰动的回采巷道扰动因子D≥0.6时,巷道稳定性均需加强安全预警.
- 赵毅鑫姜耀东张科学王宏伟田素鹏
- 关键词：扰动状态理论回采巷道稳定性松动圈
- 大煤柱内沿空掘巷窄煤柱合理宽度的确定被引量：130
- 2014年
- 大煤柱内沿空掘巷是基于工作面双U型巷道布置方式提出的一种新技术,本文针对其具体生产地质条件,运用极限平衡理论、数值分析和现场实践相结合的方法,得出大煤柱内沿空掘巷窄煤柱合理宽度的确定方法,即从上区段采空区侧向支承应力分布规律和煤柱应力分布、巷道围岩应力分布、巷道围岩塑性区分布、巷道围岩变形与煤柱宽度的关系及窄煤柱宽度的极限平衡理论计算6个方面综合考虑窄煤柱的宽度,最终确定窄煤柱宽度为5 m,并深度分析了本区段工作面回采对窄煤柱和宽煤柱围岩应力分布规律的影响。
- 张科学姜耀东张正斌张永平庞绪峰曾宪涛
- 关键词：窄煤柱沿空掘巷煤柱宽度
- 沿空巷道锚杆支护参数优化及应用研究被引量：2
- 2015年
- 通过数值分析手段,采用普氏冒落拱理论对沿空巷道内采用类比法得到的锚杆长度进行了重新校核,探讨了在此种条件下锚杆长度的变化对围岩变形、应力变化、巷道破坏的影响,并最终确定了合理的支护参数,得到了在此种条件下的围岩控制技术。
- 李彦伟马振乾张科学刘继平
- 关键词：沿空巷道巷道变形
- 坚硬顶板厚煤层分层开采诱冲机理实验研究被引量：3
- 2016年
- 针对坚硬顶板厚煤层下分层综放开采冲击频发的现象,设计了厚煤层分层开采相似模型实验,研究了分层开采条件下上覆岩层的运移规律和底板岩层的应力特征。应力监测表明,顶分层开采时煤岩应力变化较平稳,而下分层开采时应力波动十分剧烈,当载荷超过煤体极限载荷时,就可能会发生冲击地压。
- 李彦伟张科学
- 关键词：坚硬顶板厚煤层冲击地压
- 基于稳健模拟退火-单纯形混合算法的微震定位研究被引量：23
- 2013年
- 为提高矿井微震的定位精度,通过模拟试验对比分析常规定位及新方法在定位求解中的适用范围及优缺点,研究反演未知变量数目、检波器的密度、波速等对各自定位方法的影响。基于单纯形法的优点,并结合模拟退火法的全局收敛性,提出采用稳健的模拟退火-单纯形法进行微震定位。研究发现,该方法不必直接搜索发震时刻,只需通过稳健方法预先估算,利用较少的检波器就可进行微震定位,且基本不受初始波速影响,从而大大减少搜索步数,有效地提高定位精度及收敛速度。以柿竹园矿人工爆破定位测试试验为例,重点分析比较模拟退火-单纯形法、稳健模拟退火-单纯形法及其他定位方法的空间绝对距离及目标函数误差,认为检波器数量较多且可获得理想的P波信息时,应用非线性最小二乘法能求出可信的结果;其余定位方法的三维定位误差及目标函数误差相差不大,但稳健模拟退火-单纯形法目标函数误差最小,稳定性最高,可在矿井微震定位中推广使用。
- 吕进国姜耀东赵毅鑫祝捷王欣陶磊
- 关键词：微震单纯形模拟退火
- 厚煤层综放工作面高强度开采底鼓防治技术被引量：13
- 2014年
- 为提高厚煤层综放工作面开采效率,运用相似模拟、数值分析和现场监测等手段,分析综放高强度开采工作面所面临的矿压显现明显、巷道底鼓严重等机理,针对其上覆岩层顶板破坏特征及煤岩层活动规律,对矿压显现特征、巷道底鼓变形特点等进行研究,结果表明:两侧采动影响下回采巷道底板岩层存在零位移等值线和零应变等值线,并确定了底板零位移点、零应变点最大深度分别为1.9、3.4 m。由此提出综放高强度开采巷道底鼓控制关键技术,,即:首先通过对穿锚索、补打高强让压锚杆等措施加强两帮支护,其次采用长2.4 m的水力膨胀锚杆将锚杆锚固端深入底板拉应变压缩区,通过锚杆的主动锚固力与锚固端围岩向下压缩施加给锚杆的附加锚固力,增大底板岩层抗弯刚度限制底鼓,同时将底板底角处锚杆布置为45°倾角,限制该范围内高剪切应力作用。
- 张科学马振乾杨英明马长乐蒋聪李彦伟
- 关键词：厚煤层综放开采底鼓采动应力
- 霍普金森杆冲击加载煤样巴西圆盘劈裂试验研究被引量：32
- 2014年
- 为研究煤样动态拉伸变形破坏特征,利用分离式霍普金森杆冲击加载系统,对煤样进行冲击条件下巴西圆盘劈裂试验,探讨了冲击速度和煤样中层理倾角对煤样动态抗拉强度、破坏应变及应变率的影响;并通过高速相机和数字散斑图像分析方法,对样品的动态劈裂及表面应变场变化过程进行了初步分析。研究表明:冲击速度和层理倾角对煤样动态拉伸破坏特征有明显影响。冲击速度越大,煤样动态抗拉强度则越大,但其随冲击速度增加的幅度逐渐减小;样品破坏应变在冲击速度为3.5 m/s时出现最大值。在冲击速度相近的情况下,层理与加载方向夹角相垂直时,样品的破坏应变相对较大,而应变率则最小。抗拉强度随层理倾角波动变化。在层理倾角与加载方向平行或非垂直时,煤样主要表现为拉伸破坏;在层理与加载方向非平行或非垂直时,样品表现出基质的拉伸和层理的剪切破坏相伴生。
- 赵毅鑫肖汉黄亚琼
- 关键词：霍普金森压杆煤岩层理数字散斑
- 沿空掘巷窄煤柱宽度确定被引量：108
- 2015年
- 沿空掘巷是我国煤矿回采巷道布置和维护的一种技术。本文针对具体生产地质条件，运用极限平衡理论、数值分析和现场工业性试验相结合的方法，通过应力场分析，得出：煤宽为3～5m时，垂直应力分布近似呈钝角三角形；煤宽为5～8m时，垂直应力分布近似呈锐角三角形；煤宽为8～10 m时，垂直应力分布近似呈梯形。通过位移场分析，得出煤柱向巷道内位移普遍大于向采空区侧位移，且随着煤柱宽度增大向巷道内位移增大，向采空区侧位移相对影响较小。最后得出沿空掘巷窄煤柱宽度的确定方法，即从上区段采空区侧向支承应力分布规律和应力场分布、位移场分布、巷道围岩变形与煤柱宽度的关系及窄煤柱宽度的极限平衡理论计算5个方面综合考虑窄煤柱的宽度，最终确定窄煤柱宽度为5m。现场工业性试验表明，沿空掘巷巷道变形大、破坏严重的现状得以改善。
- 张科学张永杰马振乾毕文广杨英明李杨
- 关键词：沿空掘巷窄煤柱巷道煤柱宽度应力场位移场
