国家自然科学基金(51204006)
- 作品数：12 被引量：271H指数：10
- 相关作者：常聚才谢广祥张向阳涂敏张学会更多>>
- 相关机构：安徽理工大学淮南矿业集团淮南矿业(集团)有限责任公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金安徽省杰出青年科学基金安徽省高校省级自然科学研究项目更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程更多>>
- 深井巷道控制围岩最小变形时空耦合一体化支护被引量：35
- 2013年
- 采用现场实测、数值模拟等综合研究方法对深井巷道围岩变形、应力及破坏规律进行了深入研究,揭示了深井巷道时空演化失稳机理,阐明了允许巷道一定变形的支护方法用于深井巷道时围岩破坏失稳的力学本质.提出了深井巷道控制围岩最小变形支护原理,并研发了深井巷道围岩稳定性控制的时空耦合一体化支护技术.其核心是突出不同时间、巷道不同部位,强调实施不同强度一体化主动支护,实现巷道支护在时间及空间上的最佳耦合,及时地尽可能把巷道围岩变形控制在最小范围内.
- 谢广祥常聚才
- 关键词：深井巷道
- 特厚煤层大采高综放工作面煤壁片帮机制分析被引量：41
- 2015年
- 针对特厚煤层大采高工作面,将超前支承压力作用的煤体分为破裂区、塑性区和弹性区。考虑支架护帮阻力等因素,建立了支承压力作用的煤体变形破坏及煤壁片帮分析力学模型。通过摩尔-库仑准则和非关联弹塑性分析,推导出了煤壁水平位移量及破裂区和塑性区半径解析表达式,分析了影响煤壁片帮的主要因素。理论结果与现场实测结果误差仅为15.6%,验证了模型的正确性。研究表明,随支承压力集中系数的增大、机采高度的增加以及支架护帮阻力的减小,煤壁水平位移量明显增大,煤壁片帮程度严重。工程实践表明,提高支架工作阻力,减缓煤壁处压力,控制合理采高以及增大支架护帮阻力,可有效缓解大采高综放工作面煤壁片帮程度。
- 常聚才谢广祥张学会
- 关键词：特厚煤层大采高综放开采煤壁片帮支承压力
- 深部巷道锚网索支护参数关键因素分析被引量：14
- 2014年
- 为了获得深部巷道锚网索支护的关键参数,运用数值模拟计算和正交试验方法,研究了深部巷道锚网索支护参数对巷道两帮及顶底板移近量的影响程度,并采用极差分析法对试验结果进行分析,得出了影响锚网索支护的关键因素。结果表明,锚杆间排距对巷道两帮及顶底板移近量的影响程度最大,依次为锚杆直径、锚杆长度及施加的预紧力。工程实践证明,合理的支护参数使巷道围岩变形明显减小,围岩稳定性得到明显提高。
- 常聚才谢广祥
- 关键词：深部矿井锚网索支护支护参数正交试验
- 底板锚索及胶囊管帷幕注浆技术控制深井巷道底鼓研究被引量：7
- 2015年
- 根据谢一矿-960 m水平C15顶板运输大巷工程实际,通过对巷道深部围岩变形监测及分析底鼓影响因素,获得了巷道顶板、两帮及底板围岩动态变形特征及底鼓主要原因,认为在两帮与顶板支护后,巷道应力和变形集中到支护体系薄弱的底板释放,发生强烈的挤压流动型底鼓。在此基础上,提出并实施了注浆加固顶帮围岩、底板锚索和底板胶囊管帷幕注浆的深井巷道底鼓综合控制技术,同时配用自行加工制造的风动底板锚索钻机,有效解决了底板锚索孔施工难题。工程实践表明,该技术能有效控制深井巷道底鼓,保持巷道长久稳定。
- 常聚才何礼品
- 关键词：深井巷道底鼓
- 锚杆支护控制深部巷道围岩力学效应研究被引量：13
- 2013年
- 为从理论上揭示锚杆支护控制深部巷道围岩的力学效应,针对深井锚杆支护岩石巷道,将巷道围岩分成破裂区、塑性区和弹性区,考虑锚杆支护与围岩的耦合相互作用,进行非关联弹塑性分析,推导出了锚杆支护后巷道围岩位移、应力分布及破裂区和塑性区半径解析表达式,分析了锚杆支护控制深部巷道围岩的力学效应。研究表明,锚杆支护耦合作用能改善巷道周边围岩力学状态,有效控制巷道围岩变形,随锚杆直径的增加、间排距的减小、锚杆长度的增大以及锚杆弹性模量的增大,巷道围岩变形明显减小,巷道周边围岩的应力增大。
- 常聚才谢广祥
- 关键词：深部巷道锚杆支护
- 迎上下采空孤岛面沿空掘巷围岩变形破坏特征被引量：9
- 2015年
- 为了研究分析上下煤层两侧都采空而形成的孤岛面沿空掘巷和煤层开采时围岩应力分布及变形破坏特征,应用理论分析、计算机数值模拟与具体工程实践相结合的研究方法,分析了上下煤层两侧采空情况下,下孤岛工作面迎上孤岛面沿空掘巷期间及煤层开采过程中,采场围岩应力分布、变形破坏规律。结果表明:该情况下孤岛工作面围岩结构特征因受多次开采影响,其整体性和联动性都有所降低,采场围岩应力分布特征有所不同,且煤柱宽度尺寸对巷道受力变形有较大影响。掘巷期间轨道巷煤柱帮的变形量大于实体煤帮变形量,顶板下沉量大于底鼓量;回采期间顶板运移特点决定了两巷围岩主要呈现拉剪破坏,随着工作面的推进,采动影响阶段和影响剧烈阶段范围逐渐增大,巷道断面收缩率随着距工作面距离的减小而增大。对于孤岛面开采沿空巷道的特殊围岩条件,应遵循"强顶、固帮、控底的全断面围岩控制技术思路,对上下隅角附近巷道加强支护,提高围岩自身强度,为类似条件孤岛面巷道维护及安全开采提供理论技术保障。
- 张向阳涂敏
- 关键词：孤岛工作面沿空掘巷矿压特征
- 深井复合顶板回采巷道支护技术研究被引量：33
- 2016年
- 为解决深井复合顶板回采巷道难以支护的问题,以谢一矿4671B4工作面-600 m水平回风巷为研究背景,分析了深井大断面复合顶板回采巷道围岩变形破坏特点,认为受高地应力和回采动压影响,各层顶板极易发生离层,且高帮变形影响顶板的稳定,由此提出了高强全长树脂锚固预应力锚杆支护系统控制对策,同时配用自行设计的低稠度树脂锚固剂,实现了树脂全长锚固,结合自制的光纤光栅测力锚杆,分析了巷道掘进过程中树脂全长锚固锚杆受力特征。工程实践表明,全长锚固锚杆沿锚杆全长均产生较强的黏聚力,能有效控制复合层状顶板的离层变形,保持巷道围岩稳定。
- 常聚才
- 关键词：复合顶板回采巷道光纤光栅深井
- 综采面多层坚硬顶板破断特征及其安全控制研究被引量：11
- 2017年
- 祁东煤矿8_2煤层覆岩存在多层厚度较大坚硬岩层,初次跨落步距大,周期断裂悬顶长,严重危害工作面的安全生产。通过分析坚硬顶板的岩梁结构、力学特性,建立了初次来压双固支梁模型,判断出关键层的位置,获得了顶板初次垮落及周期垮落步距。并建立了有矸石支撑的周期跨落悬臂梁模型,根据平衡关系计算得到给定支架载荷下的合理悬顶长度。采用超前深孔预裂爆破技术弱化坚硬顶板,设计了合理爆破参数。开采实践表明,采用的爆破技术实现了对坚硬顶板的有效控制,减小了基本顶跨落步距,降低了来压程度,保证了工作面的安全正常开采。
- 王拓常聚才张兵苏亚峰
- 关键词：坚硬顶板预裂爆破
- 深部近距离煤层上行开采覆岩运动及应力分布试验研究被引量：14
- 2015年
- 为深入研究深部近距离煤层上行开采过程中岩层应力分布、断裂破坏及下沉变形特征,根据深部煤层开采的具体工程地质条件,建立了深部近距离煤层上行开采相似材料试验模型,对上行开采中围岩应力变化、覆岩运动及裂隙演化过程进行了模拟分析。获得了下煤层和上煤层开采过程中,围岩应力分布变化特点及分区特征、岩层裂隙富集区主要分布区域及其演化规律,煤层开采过程中切眼和煤壁附近岩层断裂角的变化特征,并得到了两煤层工作面相对位置不同情况下,岩层裂隙富集区演化特点、断裂角变化及下沉变形规律。研究成果为类似条件下煤层上行开采、瓦斯抽采提供参考。
- 张向阳涂敏窦怡川
- 关键词：围岩应力裂隙演化
- 锚杆预紧力对煤矿巷道支护效果的响应特征研究被引量：14
- 2012年
- 为从理论上揭示锚杆预紧力对巷道支护效果的作用机理,针对锚杆支护岩石巷道,建立了分析巷道围岩力学特征的理想弹塑性应变软化模型,获得施加预紧力锚杆支护后巷道围岩位移、应力分布的解析表达式,从理论上表明:提高锚杆预紧力对控制巷道围岩变形及改善巷道周边围岩的应力状态有积极的作用,有利于保持巷道围岩的稳定。并结合现场实际研究了锚杆预紧力对巷道支护效果的影响关系,研究成果对分析锚固作用机理及进行锚杆支护设计具有指导意义。
- 常聚才谢广祥
- 关键词：岩石巷道锚杆支护预紧力支护效果
