国家自然科学基金(51274117)
- 作品数：34 被引量：357H指数：12
- 相关作者：张宏伟韩军朱峰陈蓥荣海更多>>
- 相关机构：辽宁工程技术大学中国矿业大学华北科技学院更多>>
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- 相关领域：矿业工程环境科学与工程天文地球建筑科学更多>>
- 三硬条件下孤岛区域大直径钻孔防冲方案优化被引量：5
- 2017年
- 忻州窑矿是典型的冲击地压矿井,为确保忻州窑矿8939三硬条件孤岛工作面安全高效回采,采用理论计算的方法,得出在该地质条件下卸压钻孔参数的合理范围,并采用数值模拟方法对理论计算得出的参数范围进行深入研究,得出适合该地质条件下的大直径卸压钻孔优化方案。采用KBD5电磁辐射仪对卸压效果进行了检验,结果表明,经过优化,煤体内电磁辐射强度较原卸压方案降低了15.7%,累计脉冲数降低了16.6%。方案优化后不但提升了卸压效果,而且节省了约690个钻孔和30%的工作量。
- 张宏伟李云鹏陈蓥朱峰邵凌峰
- 关键词：安全工程冲击地压防治钻孔卸压电磁辐射
- 地质动力区划在冲击地压矿井中的应用被引量：14
- 2016年
- 为解决和降低冲击地压事故对矿井安全生产带来的危险,以抚顺老虎台矿区为研究对象,对老虎台矿区的活动断裂进行深入的研究.采用地质动力区划的方法,通过应用地形测量图,并且结合卫星照片、地震震源分布图等,查明了老虎台矿区的Ⅰ~Ⅴ级活动断裂,确定了研究区域内的活动断裂,并且划分出了区域内断块结构.由各级活动断裂所划分出的断块结构表明了老虎台矿区现今构造运动的情况.通过现场考察,结合理论计算的方法明确了活动断裂对老虎台矿区冲击地压有较大的影响.同时分析了断裂构造与区域地震的分布以及活动断裂对冲击地压和矿震的影响.
- 张宏伟孟庆男韩军汤国水朱峰
- 关键词：冲击地压地质动力区划矿震
- 大同矿区综放开采覆岩压力拱演化规律研究被引量：4
- 2017年
- 为研究大同矿区综放开采的覆岩运动特征,以同忻矿8105工作面为研究对象,运用关键层理论确定了同忻矿8105工作面关键层分布,采用理论分析、相似材料模拟方法对压力拱的演化规律进行了研究,并结合现场监测数据对研究结果进行了验证。结果表明,在同忻矿双系煤层开采条件下,关键层破断影响着压力拱的发展高度,沿工作面推进方向,压力拱的失稳步距为283~330 m。拱脚位置在工作面前方40~55 m,压力拱承载着大部分的覆岩载荷,一旦发生失稳破坏,会造成石炭系岩层与侏罗系采空区连通,引起工作面强矿压显现。
- 张宏伟吴文达陈蓥朱志洁
- 关键词：压力拱关键层相似材料
- 冲击地压的地质动力条件与监测预测方法被引量：30
- 2016年
- 系统研究了井田自然地质动力条件和开采工程效应对冲击地压的综合作用以及井下冲击地压监测预测方法。建立了冲击地压地质动力条件评价方法和指标体系;提出了应用锚索监测断层活动预测冲击地压的方法。阐明了自然地质动力条件是冲击地压发生的必要条件,开采工程效应是冲击地压发生的充分条件。矿井发生冲击地压必须具备相应的地质动力条件,开采等工程活动仅是诱发因素。测力锚索的应力变化与断层活动具有较大的相关性,当锚索测力计数值突变时,表明断层已经活动,据此可预测矿井近期将有冲击地压发生。研究成果在老虎台煤矿83003工作面进行了成功应用,提高了矿井安全生产水平。
- 张宏伟朱峰韩军霍丙杰荣海汤国水
- 关键词：冲击地压
- 乌东矿急倾斜特厚煤层水平分段综放开采顶板破断特征研究被引量：3
- 2017年
- 为研究急倾斜特厚煤层水平分段综放开采顶板破断特征,基于急倾斜特厚煤层工作面顶板赋存条件并结合弹性力学,建立了急倾斜特厚煤层水平分段开采顶板力学模型。通过力学模型分析,推导出急倾斜特厚煤层水平分段开采后顶板沿工作面倾向方向的岩板破断判据及挠度公式,应用三角级数方法对挠度公式进行求解,确定了顶板沿倾向方向上最大挠度发生的位置关系式。理论研究成果在乌东矿南采区B1+2急倾斜特厚煤层水平分段综放开采中的工程应用表明,工作面沿倾向方向上推进到385 m时顶板发生破断,倾向方向顶板最大挠度坐标位置为y=325.78 m,顶板沿工作面倾向方向的最大挠度位于采空区中部偏下位置。表现为急倾斜特厚煤层顶板在工作面上方的非对称性破断;相似材料试验进一步验证了顶板挠度公式的合理性。
- 霍丙杰路洋波付兴金宝圣
- 关键词：安全工程急倾斜特厚煤层力学模型三角级数
- 基于“AHP+熵权法”的CW-TOPSIS冲击地压评判模型被引量：50
- 2017年
- 针对冲击地压灾害评价系统模型中指标权重难以确定的问题,提出一种"AHP+熵权法"组合赋权方法。通过引入拉格朗日函数,建立优化决策模型,确保主客观权重和偏好系数间的一致性,进而获得各指标的组合权重(CW),并评价冲击地压预判影响因素的主次关系。基于逼近理想解排序法(TOPSIS)的基本理论,建立CW-TOPSIS冲击地压综合评判模型,分析贴近度,最终预测冲击地压等级。将此模型应用于老虎台矿83003工作面,得出该工作面有中等冲击危险,构造应力为诱发冲击的主导因素;基于"AHP+熵权法"的CW-TOPSIS冲击地压评判模型的预测结果与实际结果相吻合。
- 朱峰张宏伟
- 关键词：冲击地压预测
- 近距离煤层综放开采矿压显现规律研究被引量：11
- 2016年
- 为深入研究近距离煤层综放开采矿压显现规律,以六家煤矿SⅡN_26-7工作面为研究对象,采用数值模拟和现场实测方法对顶板运动规律、围岩应力规律和工作面支架工作阻力进行了分析。UDEC数值模拟结果表明:在上部6-6号煤层开采的影响下,SⅡN_26-7工作面初次来压步距和周期来压步距均有所降低,应力峰值由24.1 MPa降低至17.0 MPa,影响范围由40 m增大至120 m。通过工作面液压支架工作阻力监测,在上部采空区作用下,工作面支架初撑力偏低;工作面初次来压步距平均为29.9 m,周期来压步距平均值为13.6 m,周期来压期间动载系数约为1.13。研究表明:在上部采空区作用下,工作面超前支承压力和顶板来压步距均有所降低,矿压显现强度有所减弱。
- 王宏生张宏伟陈超朱志洁
- 关键词：近距离煤层综放开采矿压显现规律覆岩运动
- 多手段综合分析特厚煤层分层开采覆岩破坏高度被引量：10
- 2016年
- 为研究特厚煤层分层开采过程中已采工作面上覆围岩破坏高度,以老虎台矿83002已采工作面为例,分别采用EH-4物理探测、数值模拟和微震监测等多种手段进行分析论证。EH-4探测确定了垮落带和裂隙带位于油页岩层内,高阻区位于绿色页岩和砂砾岩的交界面,F1断层处出现离层空间,数值模拟和微震监测对该结果进行了验证;数值模拟和微震监测综合确定了覆岩破坏高度为400～485 m,为累计采高的6.3～7.5倍。研究成果可对下一分层83003工作面的安全开采进行指导,为类似条件矿井提供借鉴。
- 张宏伟朱峰盛继权韩军汤国水李仕为
- 关键词：特厚煤层覆岩破坏高度数值模拟微震监测
- 液态CO_2致裂技术在冲击地压防治中的应用被引量：12
- 2017年
- 为解决冲击地压常规解危措施中的难题,研发了冲击地压防治新技术,即液态CO_2致裂。系统介绍了液态CO_2致裂技术的工作原理,在实验室中通过自主研发设备进行压力转化率测试,测试了不同孔壁和泄能头间距与爆破压力的关系,根据实验室研究成果在现场进行了工业性试验。研究实践表明,液态CO_2致裂无明火、可反复使用,是一种新型安全高效的防冲手段。孔壁和泄能头间距越小,孔壁所受压力越大;间距为10~21 mm时,压力转化率为70%~82%;封孔较不封孔压力增大了52.3%。选用直径为50、65 mm两种规格的钻孔进行现场煤体致裂,通过钻孔窥视和光纤监测发现致裂效果良好,研究成果可在高瓦斯冲击地压矿井进行应用。
- 张宏伟朱峰李云鹏张柏林陈蓥张智纲
- 关键词：冲击地压钻孔窥视
- 矿井冲击地压危险性预测的多因素模式识别被引量：28
- 2013年
- 为预测矿井冲击地压的危险区域,提出基于冲击地压危险性划分的多因素模式识别概率预测方法。以跃进煤矿为例,定量分析矿井预测区域中影响冲击地压发生的因素,建立多因素模式识别概率预测模型;确定冲击地压危险性的概率预测准则。将预测区域划分为有限个单元网格,计算单元网格内的危险性概率值。依据概率值,最终确定矿井预测区域的冲击地压危险性等级(无、弱、中等、强和冲击地压极危险),并提出相应的治理措施。
- 兰天伟张宏伟李胜宋卫华韩军董华东
- 关键词：冲击地压
