国家自然科学基金(51174288)
- 作品数：11 被引量：555H指数：10
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- 浅埋特大采高综采工作面关键层“悬臂梁”结构运动对端面漏冒的影响被引量：61
- 2014年
- 通过对神东矿区大柳塔煤矿52304综采工作面7.0 m支架开采时端面漏冒的现场实测、模拟实验与理论分析,从特大采高综采工作面覆岩关键层"悬臂梁"结构运动对直接顶作用的角度,阐述了端面漏冒的发生机理,并提出了相应的控制对策。结果表明:综采工作面的端面漏冒不仅与顶板岩性、构造和裂隙发育以及支护工况有关,还与关键层破断块体的回转运动密切相关。特大采高综采工作面覆岩第1层关键层易破断进入垮落带而形成"悬臂梁"结构,不同于低采高综采工作面关键层稳定铰接的"砌体梁"结构,由于其破断块体后方无水平的侧向约束力,它将无法形成自稳的承载结构;当支架初撑力不足以平衡该"悬臂梁"破断块体及其上覆垮落带岩层的载荷时,易造成该块体发生失稳错动而切割直接顶,从而导致贯穿式的端面漏冒的发生。这是造成52304特大采高综采工作面在顶板完整、煤壁片帮并不突出的条件下,仍发生严重端面漏冒的主要原因。由此提出了以提高支架初撑力来防止关键层"悬臂梁"破断块体发生失稳错动为思路的端面漏冒控制对策,并依此确定了52304综采工作面7.0 m支架的合理初撑力为12 405 kN,现有支架的初撑力仍显不足。
- 鞠金峰许家林朱卫兵
- 关键词：浅埋煤层悬臂梁关键层
- 大采高采场关键层“悬臂梁”结构运动型式及对矿压的影响被引量：131
- 2011年
- 通过理论分析并结合模拟实验,提出了大采高覆岩关键层"悬臂梁"结构的3种运动型式,即:"悬臂梁"直接垮落式、"悬臂梁"双向回转垮落式、"悬臂梁-砌体梁"交替式。结合关键层"悬臂梁"与"砌体梁"结构对采场矿压影响的对比分析,揭示了关键层"悬臂梁"结构3种运动型式对采场矿压的不同影响规律,并得到了补连塔煤矿7.0 m支架综采工作面矿压实测数据的验证。
- 鞠金峰许家林王庆雄
- 关键词：大采高关键层悬臂梁矿压砌体梁
- 浅埋深极近距离煤层工作面矿压显现规律研究被引量：67
- 2013年
- 针对神东矿区石圪台矿12102工作面矿压显现不明显和周期来压步距较大等问题,采用现场实测、理论分析和物理模拟的方法,对浅埋深极近距离煤层开采工作面的矿压显现特征和周期来压规律进行了研究。结果表明:采空区下煤层工作面的周期来压步距为23 m,是上煤层工作面的2.1倍,而周期来压持续长度反而减少了0.8～1.6 m,造成该现象的主要原因是下煤层工作面的矿压显现受上覆主关键层回转运动的影响,因主关键层破断块体较长且距离下煤层较远,导致主关键层破断块体回转较小角度便能受到采空区冒落矸石的支撑,从而出现了工作面周期来压步距更大及来压持续长度更短的现象。
- 王路军朱卫兵许家林鞠金峰
- 关键词：浅埋深极近距离煤层矿压显现周期来压
- 大柳塔煤矿22103综采面压架机理及防治技术被引量：58
- 2012年
- 根据神东矿区浅埋煤层开采压架机理的已有认识,对大柳塔煤矿22103综采面支架在12 000 kN工作阻力时发生压架事故的原因进行了分析,并提出了相应的防治对策。结果表明,附近小煤矿对上煤层的越界开采,使得22103工作面回采经历了推出上覆遗留煤柱的开采状况;而在此过程中,煤柱上方三铰式关键块体结构的相对旋转运动会造成2煤层间关键层结构上的载荷过大而失稳,最终引起工作面的压架。据此提出应首先探明上覆煤柱的分布情况,通过减小煤柱上方关键块体的回转空间、降低采高以及提高支护质量等措施进行压架事故的防范。
- 鞠金峰许家林朱卫兵陈苏社
- 关键词：浅埋煤层关键层煤柱
- 松散承压含水层特征对其载荷传递特性的影响研究被引量：12
- 2014年
- 以松散承压含水层下采煤压架突水灾害防治问题为工程背景，基于含水层载荷传递机理设计了专门的模拟实验装置，就松散承压含水层赋存特征对其载荷传递特性及关键层复合破断的影响进行了研究。结果表明：松散承压含水层骨架颗粒粒径越大，组分越单一，含水层的流动补给性能越好，作用在基岩顶部的载荷较大，覆岩越易发生复合破断，易导致压架突水事故；骨架颗粒粒径越小，粒度组分复杂，含水层流动补给性能越差，作用在基岩顶界面的载荷易随采动降低，含水层载荷传递系数小，覆岩关键层自下而上逐层破断，不易导致压架突水事故。研究形成了含水层载荷传递系数的确定方法，在祁东煤矿的开采条件下，洪冲积扇区域含水层的载荷传递系数应为0.83~0.94，漫滩沉积区域可取0.69~0.71。
- 王晓振许家林朱卫兵王欢
- 关键词：松散承压含水层
- 神东浅埋综采面末采段让压开采原理及应用被引量：55
- 2012年
- 针对神东矿区综采面末采段回撤过程中发生压架事故的问题,综合采用理论分析与现场实测的方法,就让压开采的原理及适用性进行了研究。结果表明,让压开采是一种通过在综采面回撤前适当位置停采来避免贯通回撤时工作面受顶板来压威胁的有效技术措施。运用停采让压,降低推进速度,可改变周期来压位置和减小来压持续长度,实现贯通时顶板无来压的目标。而合理让压位置的确定要以让压间隔煤柱稳定和贯通回撤时工作面不来压为前提。结合工作面停采让压前来压规律及停采让压时压力显现特征,提出了4种可能存在的情况。利用让压开采原理,指导了神东矿区大柳塔矿21305综采面、补连塔矿22303综采面末采段的安全回撤。
- 王晓振鞠金峰许家林
- 关键词：浅埋煤层工作面回撤
- 7.0m支架综采面矿压显现规律研究被引量：77
- 2012年
- 基于神东矿区补连塔煤矿22303工作面矿压实测结果,对世界首个7.0 m支架综采面不同开采阶段的矿压显现规律进行了总结,并结合神东矿区各类大采高综采面的矿压显现,对比分析了不同采高综采面矿压显现规律的差异。结果表明:上覆遗留煤柱区下开采时7.0 m支架工作面矿压显现正常,但在临近推出煤柱区时,工作面内煤壁片帮现象严重,直接导致刮板板输送机被压死。而长壁采空区下开采时,7.0 m支架工作面在煤层间单一关键层结构和2层关键层结构区域呈现出不同的矿压显现。煤层间单一关键层结构区域,关键层距离煤层越近,矿压显现各项参数(除来压步距外)越大;而在煤层间2层关键层结构区域,工作面来压步距及动载系数呈现出大小交替的周期性变化规律,且大来压步距对应小动载系数。通过对比7.0 m支架综采面与神东矿区其它几个大采高综采面的矿压显现规律发现,随着采高的增加,支架支护强度缓慢增加,而动载系数随之减小,且采高越大、亚关键层1距离煤层越近,越易形成亚关键层1的"悬臂梁"结构,从而来压持续长度越长。
- 鞠金峰许家林朱卫兵王庆雄郝宪杰
- 关键词：浅埋煤层矿压显现关键层
- 浅埋近距离一侧采空煤柱下切眼位置对推出煤柱压架灾害的影响规律被引量：16
- 2014年
- 针对浅埋近距离煤层工作面在推出上覆一侧采空煤柱过程中普遍出现的压架现象,以神东矿区石圪台煤矿1-2煤一盘区4个工作面的开采实例为背景,就一侧采空煤柱下切眼位置对压架发生的影响规律进行研究,由此提出避免出一侧采空煤柱压架的切眼位置确定方法。结果表明:随着一侧采空煤柱下切眼位置逐渐远离煤柱边界,煤柱上方关键层在工作面推出煤柱时的破断形态将随之改变,即由无法破断转变为大跨度悬臂式破断再转变为先初次破断后周期破断,最终影响到压架的发生及其强度。若在近距离煤层间存在关键层时,则煤柱上方关键层的破断形态还将受到该关键层破断与否及其破断形态的影响。由此针对煤层间是否存在关键层,按照切眼布置位置的不同将工作面出一侧采空煤柱的开采划分为2类7种。据此提出保证煤柱上方关键层不发生破断或其破断块体的回转对支架不产生影响的切眼位置确定方法,为压架灾害的防治提供参考和依据。
- 鞠金峰许家林朱卫兵刘康
- 关键词：采矿工程浅埋煤层近距离煤层关键层
- 大柳塔煤矿52304综采面过沟谷地形矿压显现实测被引量：4
- 2013年
- 针对大柳塔煤矿5-2煤三盘区7m大采高首采面过沟谷地形时是否发生动载矿压的问题,采用关键层位置判别方法对52304综采面过沟谷地形阶段的主关键层位置进行了判别,结果表明过沟谷地形阶段的主关键层未被侵蚀,其较完整且距5-2煤层较远,预计不会发生动载矿压,并得到实际开采的验证。实测结果表明:52304工作面过沟谷地形上坡段时周期来压步距平均为13.97m,支架循环末阻力平均16723kN,动载系数1.51,矿压显现正常。
- 高浩然朱卫兵王路军鞠金峰张文柯
- 关键词：大采高关键层矿压显现
- 浅埋综采面高速推进对周期来压特征的影响被引量：78
- 2012年
- 以活鸡兔井为工程背景,通过实测和理论分析就浅埋综采面高速推进对周期来压特征的影响规律进行了深入研究.结果表明:在高速推进情况下(推进速度一般大于10m/d),工作面周期来压持续长度显著增加,而周期来压步距、支架载荷和动载系数的变化相对较小.推进速度差异引起周期来压特征发生变化的实质是围岩变形破坏特征时间效应的体现.工作面高速推进时,直接顶由于推进速度较快垮落不充分,老顶在破断回转过程中需要更大的回转量才能触矸稳定,这是导致来压持续长度明显增加的重要原因.将推进速度对周期来压特征的影响规律运用到了神东矿区双回撤通道综采面末采段的让压开采实践中,指导了活鸡兔井21306综采面的安全回撤.
- 王晓振许家林朱卫兵鞠金峰
- 关键词：浅埋煤层关键层
