国家自然科学基金(51274022)
- 作品数：16 被引量：312H指数：9
- 相关作者：姜福兴刘金海杨伟利张明温经林更多>>
- 相关机构：北京科技大学华北科技学院山东能源集团有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 高地应力特厚煤层“蠕变型”冲击机理研究被引量：36
- 2015年
- 多起"蠕变型"冲击事故分析表明:该类冲击属于典型的隐蔽性灾害,具有自发性和时滞性的特点,发生机理的不明导致其防治极具挑战,给深部特厚煤层的安全开采造成了严重威胁。"蠕变型"冲击与不稳定蠕变密切相关,通过建立蠕变模型和三维蠕变方程,得到高地应力与特厚煤层为不稳定蠕变的形成提供了有利的孕育条件;分析了巷道围岩不稳定蠕变破坏的过程,认为不稳定蠕变通过强度"腐蚀"和应力解除2方面实现启动冲击和减小阻抗,从而在受外部静态应力叠加影响的巷道薄弱区域形成"蠕变型"冲击,并提出了判别其发生可能性的评估公式。针对这类冲击的发生机理,提出了针对性的防治措施建议:合理布置巷道、加强主动支护、优化卸压参数和长期监测。
- 姜福兴
- 关键词：高地应力特厚煤层冲击地压时滞性
- 深埋巷道锚杆破断失效机理被引量：9
- 2015年
- 锚杆破断失效是深埋巷道支护面临的工程问题之一.采用现场调研、理论分析等方法,对深埋巷道锚杆破断失效形式、机理进行了分析.得到结论:1)深埋巷道锚杆破断失效形式主要有剪断失效、脆断失效、折断失效、拉断失效、崩盘失效和松脱失效;2)材料缺陷和受载性能是深埋巷道锚杆破断失效的内因,荷载超过极限荷载是深埋巷道锚杆破断失效的外因;3)拉伸、剪切、扭转等载荷复合作用下,锚杆有效直径减小,拉应力增大,导致破断失效;4)采用恒阻大变形锚杆或二次支护工艺,能够实现深埋巷道锚杆破断失效和围岩变形的协调控制.研究结果对深埋巷道围岩控制具有参考意义.
- 刘金海孙广京谭文峰
- 关键词：深埋巷道加载模式
- 首采工作面顶板岩层垮落步距预测方法研究被引量：1
- 2017年
- 为了研究煤矿首采工作面顶板岩层的运移规律,有效保证冲击地压和煤与瓦斯突出高危工作面的安全开采,综合运用理论计算、监测预测和数值模拟3种方法对某矿11041首采工作面岩层垮落步距进行预测研究。研究与分析结果表明,3种方法所得出顶板岩层运移规律与垮落步距具有较好的一致性。
- 成功
- 关键词：首采工作面垮落步距矿压理论微震监测数值模拟
- 深井条带充填开采冲击地压发生机理与防治研究
- 冲击地压矿井条带工作面的安全开采一直是冲击地压领域的研究热点和难点,充填开采是防治条带工作面冲击地压的有效手段。本文以鲁西南矿区深井条带充填开采工作面为背景,采用理论分析、相似材料模拟、数值模拟、工程类比、现场实测等手段...
- 陈洋
- 关键词：冲击地压条带工作面覆岩结构
- 文献传递
- 巨厚岩浆岩失稳的大孤岛工作面防冲研究被引量：7
- 2017年
- 巨厚岩浆岩失稳导致的冲击地压灾害严重威胁着煤矿的安全生产。以王楼煤矿巨厚岩浆岩下孤岛工作面开采为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法研究巨厚岩浆岩失稳的孤岛工作面防冲,得出如下主要结论:(1)巨厚岩浆岩失稳导致的孤岛工作面冲击地压类型为自发型和诱发型,自发型冲击机制为巨厚岩浆岩失稳导致自身及其上覆载荷层重力向下传递,使得被影响区域煤岩应力逐渐集聚到冲击的应力水平,诱发型冲击机制为巨厚岩浆岩断裂强动载使得被影响区域煤岩应力突跃至冲击的应力水平;(2)提出巨厚岩浆岩失稳的孤岛工作面整体失稳冲击判断准则,根据准则将王楼煤矿12310孤岛工作面设计成大宽度孤岛工作面开采可使其由整体失稳冲击向局部冲击转化,并得到了现场验证;(3)针对巨厚岩浆岩失稳时大孤岛工作面局部冲击类型提出了保持低应力的防治措施,微震、应力监测结果验证了措施的有效性。研究成果为巨厚坚硬岩层下工作面冲击地压灾害的防治提供了一种新方法。
- 杨伟利姜福兴杨鹏翟明华王永宝刘维信张假妮
- 关键词：采矿工程失稳防冲
- 冲击煤层孤岛煤柱可开采性研究被引量：8
- 2016年
- 条带开采孤岛煤柱和采空区上覆岩层离层位置的确定是计算孤岛煤柱支承压力以及进行孤岛煤柱可开采性研究的前提。根据孤岛煤柱上覆岩层能否形成离层结构,提出孤岛煤柱支承压力的"有源"和"无源"计算模型,以应力准则和挠度准则判定孤岛煤柱上覆岩层离层位置,进而求得孤岛煤柱所承受地层重力并定义孤岛煤柱整体冲击失稳率,最后结合孤岛煤柱冲击地压发生可能性指数诊断法,对孤岛面的整体冲击失稳危险性和可开采性进行判定。经工程实例验证,该方法是合理可行的。
- 张俊飞姜福兴杨建博赵鹏翟明华王桂利
- 关键词：孤岛煤柱冲击地压离层挠度
- 综放采场异常来压危险性评价系统及应用被引量：1
- 2014年
- 确定异常来压危险区是实施异常来压控制措施的前提。统计分析诱发综放采场异常来压的因素,确定异常来压危险性评价因子;采用危险指数表征采场异常来压危险程度,建立综放采场异常来压危险性评价模型;采用现代编程语言开发了综放采场异常来压危险性评价系统。以山东某煤矿综放采场异常来压危险性评价为例进行应用,评价结果与实际吻合较好,为综放采场异常来压危险性评价提供了一种方法。
- 刘金海姜福兴高林生
- 关键词：综放采场
- 采场覆岩的“载荷三带”结构模型及其在防冲领域的应用被引量：80
- 2016年
- 决定采场冲击地压的基础应力主要是重力和构造应力,诱发冲击的力源主要是采场上覆岩层结构运动产生的应力,而上覆岩层多变的结构形式和运动规律是导致冲击地压机制复杂、冲击形式各异的主要原因。通过研究采场边界条件与覆岩结构的关系,以矿山压力和岩层控制理论为基础,提出了影响采场冲击地压应力场的"载荷三带"岩层结构模型,并阐述了"载荷三带"对工作面侧向及走向支承压力的影响。基于"载荷三带"模型,研究了采场冲击危险性的评价、监测和防治方法。采用提出的"载荷三带"模型,能够对采场可能发生的冲击地压进行分类和危险性判定,为针对性治理冲击地压提供理论依据。
- 姜福兴刘懿张益超温经林杨伟利安洁
- 关键词：采矿工程覆岩结构支承压力
- 震动场、应力场联合监测冲击地压的理论与应用被引量：74
- 2014年
- 在总结现有冲击地压监测方法和分析其优缺点的基础上,提出冲击地压多参量实时在线联合监测的观点。根据事故现场勘查,将冲击地压破坏方式分为帮部冲击、底板冲击、顶板冲击、气浪、强震等5种;基于主客体不同,将冲击地压分为"自发型"和"诱发型"两类,并阐明了新分类的工程意义;根据两类冲击地压的可监测特征,提出了震动场、应力场联合监测冲击地压的观点,阐明了技术内涵;鉴于获取手段不同,宏观上将冲击地压危险区分为静态危险区和动态危险区两类;结合现场实际,提出了矿井冲击地压监测技术体系和分区治理思路,实现冲击地压的"宏观—区域—局部—点"全局"无缝"监测和"预卸压—解危"的分段分级治理。将研究成果分别应用于深厚表土综放工作面和深井三硬煤层冲击地压治理,取得了良好效果。
- 刘金海翟明华郭信山姜福兴孙广京张宗文
- 关键词：冲击地压应力场
- 强排煤粉防治冲击地压的机制与应用被引量：43
- 2014年
- 确定合理的技术参数是应用强排煤粉防治冲击地压的关键。采用室内实验、数值模拟等方法研究强排煤粉防治冲击地压的机制,建立钻孔间距、钻孔直径等强排煤粉技术参数的确定方法,提出冲击地压分区治理思路,并得到以下结论:(1)强排煤粉的主要作用是"降模增变"和"耗能增阻";(2)防冲钻孔间距是钻孔直径、煤层厚度、增溢系数和安全增变量的函数,并与增溢系数、钻孔直径呈正相关,与煤层厚度、安全增变量呈负相关;(3)冲击地压治理分为预卸压和解危2个阶段,强排煤粉应用于预卸压阶段时的主要作用是"降模增变",应用于解危阶段时的主要作用是"耗能增阻"。将研究成果应用于新巨龙矿井1302工作面冲击地压防治,取得良好效果,避免冲击地压事故的发生。研究结果对深井冲击地压防治具有参考意义。
- 刘金海姜福兴孙广京张治高谭文峰
- 关键词：采矿工程冲击地压钻孔参数
