中央高校基本科研业务费专项资金(2009QL03)
- 作品数：6 被引量：369H指数：5
- 相关作者：孙晓明王冬王聪刘鑫姜育林更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）兖州煤业股份有限公司山东科技大学更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 南屯煤矿深部泵房硐室群动压失稳机理及控制对策被引量：11
- 2015年
- 采用工程地质调查、理论分析、数值模拟相结合的手段,针对南屯煤矿-670泵房硐室群在二次回采初期出现的失稳破坏现象,对其采动影响下的失稳过程进行了分析,并提出了相应的稳定性控制对策。认为-670泵房硐室群在相邻工作面相继回采过程中,已采工作面93上10对其影响较小,原支护能够保证泵房硐室群的稳定,数值模拟结果与现场观测值接近,两者吻合较好,而备采工作面93上08对其影响较大,二次回采扰动将使泵房发生极大的顶沉及帮缩现象,围岩稳定性急剧下降,围岩远部应力集中加剧,对围岩影响范围增大。据此提出了锚杆(索)与注浆相结合的耦合支护对策,充分利用二者优点,以注浆恢复岩体强度,关键部位锚索加强支护。数值模拟与现场应用结果表明,该支护方案能够满足泵房承受二次回采动压影响的稳定性控制要求。
- 孙晓明王冬缪澄宇李阳徐慧臣
- 关键词：采动影响注浆加固
- 薄煤层切顶卸压沿空留巷关键参数研究被引量：299
- 2014年
- 以南屯煤矿1610工作面为工程背景,对薄煤层切顶卸压沿空留巷关键参数进行研究。通过对薄煤层工作面回采过程中顶板受力状态分析,确定影响薄煤层切顶卸压沿空留巷的关键参数为顶板预裂切顶高度、预裂切顶角度以及预裂爆破钻孔间距。数值模拟分析结果表明,当直接顶岩层厚度远大于采空区高度时,应在预裂切顶高度满足岩层下沉弯矩产生的拉应力使直接顶整体拉断的同时,预裂切顶面应向采空区偏转一定角度,从而有效切断采空区顶板与留巷顶板间的应力传递,实现顶板的顺利切落成巷。在此基础上,通过现场预裂爆破试验,确定最佳预裂爆破钻孔间距。研究成果在现场实际工程中成功实施,对于切顶卸压沿空留巷技术在薄煤层开采中的推广应用具有重要的借鉴意义。
- 孙晓明刘鑫梁广峰王冬姜育林
- 关键词：薄煤层开采沿空留巷无煤柱开采
- 恒阻大变形锚杆拉伸力学性能及其应用研究被引量：45
- 2014年
- 为了进一步研究恒阻大变形锚杆的拉伸力学性能,采用室内拉伸试验和现场实践相结合的方法,通过恒阻大变形锚杆(索)静力拉伸试验系统对恒阻大变形锚杆进行拉伸试验,从支护能力、锚杆伸长量、直径变形量和吸收能量4个方面对试验数据进行对比分析,并对其进行工程应用。试验与应用结果表明,恒阻大变形锚杆能够在顺应围岩大变形过程中,通过对围岩提供恒定的支护阻力,实现岩体内部变形能量的有控制性释放,从而达到支护体–围岩共同作用的巷道稳定性控制目标。恒阻大变形锚杆独有的恒定较高支护阻力、大拉伸量、锚杆变粗、吸收能量能力强的特点为易发生大变形破坏的软岩及深部巷道工程稳定性控制提供了有效途径。
- 孙晓明王冬王聪刘鑫张飚刘宗权
- 关键词：采矿工程深部软岩巷道
- 新安矿深部软岩巷道大变形特征及原因被引量：1
- 2014年
- 新安煤矿是在建矿井,煤系地层属中生代地层。巷道埋深达1 000 m,不仅应力高,地质构造复杂,而且煤层顶底板以泥质岩石为主,含膨胀性矿物,岩石松散破碎、强度低。巷道开挖后,出现严重底臌、折帮和顸沉等非线性大变形破坏现象。运用工程地质学、软岩工程力学、黏土矿物学等多学科理论,采用工程地质调研、室内实验研究相结合的手段,对新安矿回风石门软岩巷道的变形破坏特征及其原因进行深入研究。研究认为:深部软岩巷道所处地质环境和围岩特征是产生非对称变形破坏的客观原因;普通支护的局限性是造成大变形破坏的主观原因。应该有针对性地采用有效支护方式,实现围岩与支护体在强度、刚度和结构变形三方面的耦合,有效控制变形,保证巷道稳定。该研究为下一步有针对性地进行支护设计提供了理论依据和指导性建议。
- 孙晓明王冬王聪
- 关键词：深部软岩巷道大变形
- 基于核磁共振监测的砂岩强度软化实验及微观机制研究被引量：8
- 2021年
- 随着煤炭开采向深部不断发展,岩石所处地质条件愈发复杂,地下水作用使得围岩强度明显降低,严重影响现场人员及生产安全。为研究巷道开挖后水岩相互作用对围岩性质的影响,以万福煤矿深部巷道砂岩为研究对象,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、压汞(MIP)及核磁共振实验(NMR),对砂岩样品矿物成分、孔隙尺寸及微观结构进行监测,研究孔隙结构随含水率的动态变化规律。结合关键含水率(0%,0.8%,1.6%,2.4%,3.3%)的室内力学实验结果,探讨砂岩强度软化机制。研究表明:(1)本次砂岩核磁共振T2谱曲线呈现单峰特征,随着含水率增加,总谱面积不断增加,峰值对应弛豫时间不断右移。根据实验过程中谱面积占比出现稳定阶段及相互转化阶段,将传统吸水三阶段过程进一步分为急速吸水、均匀吸水、孔隙转化及稳定吸水4个阶段,其中,孔隙转化过程主要发生在第Ⅲ阶段(31~113 h);(2)砂岩强度随含水率增加呈非线性衰减,衰减程度受围压影响,随围压增大强度软化程度越低,其中,单轴抗压强度软化系数为0.372;(3)实验过程中黏土矿物的膨胀及石英骨架的约束是小孔闭合的原因,而石英颗粒的错动、孔隙水的流动及可溶性矿物的溶解,会导致吸水过程中孔隙变大;(4)对不同吸水阶段的软化机制进行探讨,除了结合水膜的润滑作用、黏土矿物胶结能力下降外,孔隙的扩张、连通也是导致砂岩软化的重要原因,且影响砂岩最终的破坏形态。
- 缪澄宇杨柳杨柳杨凯孙晓明孙晓明赵文超
- 关键词：岩石力学砂岩核磁共振孔隙结构
- 近距离煤层多工作面开采沿空侧围岩结构演化规律研究被引量：8
- 2014年
- 采用数值模拟的方法,针对南屯煤矿93下05工作面上覆及侧向采空复杂条件下多工作面相继采空的复杂地质条件,对多工作面开采下93下05工作面沿空侧围岩结构的动态演化过程进行了研究,得出基于南屯煤矿的近距离煤层多工作面开采后的沿空侧相应的围岩结构动态演化规律:93下07工作面回采后,93下07采空区下帮侧6 m范围内围岩以碎裂结构为主,沿空巷道附近其他位置以块裂结构为主;93上05工作面及93上03工作面回采后,3下煤顶板以碎裂结构为主,沿空巷道附近其他位置仍以块裂结构为主。
- 孙晓明王冬于世波王聪郑亚雷任晓东
- 关键词：近距离煤层数值模拟围岩结构
