方刚
- 作品数：49 被引量：312H指数：13
- 供职机构：西安科技大学地质与环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球更多>>
- 神府矿区浅埋煤层工作面煤柱稳定性评价被引量：11
- 2019年
- 煤柱的稳定性是决定老(采)空区安全的重要因素之一。为了评价浅埋煤层工作面区段防水煤柱的稳定性,以郭家湾煤矿51103首采工作面为例,采用室内试验、现场实测、理论分析、数学建模等方法对其煤柱特征、留设尺寸进行综合分析研究。结果表明:煤柱屈服区宽度为4.3m,水压破坏区宽度为6.8m,有效隔水区宽度为8.4m。工作面煤柱高度按照5.0m考虑,根据Bieniawski煤柱强度理论及相关判别指标,所留设的煤柱处于绝对安全稳定状态,由此证明,在51104相邻工作面开采期间51103工作面留设的区段防水煤柱可以保持稳定。
- 方刚刘洋李昂
- 关键词：煤柱稳定性破坏区
- 焦坪矿区某井田综采覆岩导水裂隙带高度研究被引量：14
- 2015年
- 为了研究在综放开采条件下覆岩导水裂隙带高度的发展规律,以焦坪矿一盘区1418工作面为地质原型,应用经验公式计算并结合现场实测数据、计算机数值模拟(FLAC3D有限差分软件和UDEC离散元软件)和物理相似材料模拟实验方法,对工作面4-2号煤层采动后造成的覆岩变形破坏情况进行分析,并对导水裂隙带发育高度进行预测。研究表明:该矿1418工作面综放开采巨厚煤层覆岩导水裂隙带高度为采厚的近26倍。
- 方刚
- 关键词：导水裂隙带水害防治
- 榆横北区富水煤层巷道掘进防治水技术被引量：17
- 2021年
- 为解决榆横北区富水煤层巷道掘进过程中的2号煤层水患问题,以巴拉素煤矿为例,结合以往采掘经验,首先进行岩巷内超前钻探工程(短钻+长钻)、水化学分析,而后提出针对于本区特殊的煤层水害巷道掘进的疏放水探查思路。结果表明:前期对2号煤层的钻探工程疏放水效果显著,各钻孔水量、水压衰减明显,说明2号煤层水体补给条件差,总体属于静态水赋存状态。经水质全分析测试发现:2号煤层水的水质类型基本为SO4-Na·(Ca)型水,p H值在7.63~8.04之间,总矿化度在5 820.88~6 202.99 mg/L之间,认为其水体径流、排泄条件有限,长期处于封闭状态,有利于疏放水工作的开展。由此,提出适用于本区2号煤层掘进巷道的疏放水探查思路,具体包括"双层漏斗式"、"超前掩护式"、"下煤引流式"及"双侧羽状式"等钻探技术方案。
- 王春林刘洋方刚方刚梁向阳姬强杨冬管生玉
- 关键词：巷道掘进防治水技术
- 榆横北区煤层顶板含水层岩石微观特征研究被引量：12
- 2019年
- 研究岩石的微观特征,可掌握含水层的空间结构、渗透性质及展布规律等。为了充分了解煤层顶板直接充水含水层的富水性质,以巴拉素井田为例,通过理论分析、薄片观察、压汞测试等手段,对矿井未来主采的2#煤顶板直接充水含水层岩石微观特征进行分析研究。结果表明:延安组含水层的岩性主要有细粒岩屑长石砂岩和中粒岩屑长石砂岩共2种;直罗组含水层的主要岩性共3种,比延安组多一种粗粒岩屑长石砂岩;其砂岩含水层中粒度越粗,密度越小,直罗组含水层的孔隙度和渗透率条件要优于延安组第四段含水层;这2种含水层赋存均具有不均一性,后期极有可能影响矿井安全生产。
- 王春刚方刚
- 关键词：矿井水害岩石学特征
- 急倾斜煤层综放开采顶煤破坏过程数值模拟研究被引量：3
- 2017年
- 综放开采急倾斜煤层的基本前提为顶煤的有效破坏,但目前对于其沿工作面方向的力学结构研究成果不多。应用数值模拟方法,建立结构力学模型,通过应力解析,研究了顶煤沿倾向破坏的演化历程。研究发现,顶煤体中形成稳定冒落拱的力学机理是由于随着冒落的不断发展,直至拱圈内仅有压应力时达到稳定平衡。采用预先对底板侧煤体进行强度弱化处理,使顶煤冒落拱形态由全拱形向半拱形扩展,将有助于拱圈以上煤体的破坏发展,有利于减少底板侧三角煤损失。
- 刘洋方刚
- 关键词：急倾斜煤层综放开采顶煤破坏数值模拟
- 巴拉素煤矿先期开采地段顶板涌(突)水危险性评价及防治措施被引量：21
- 2018年
- 陕北侏罗纪煤田内各矿井多年来受煤层顶板水害影响严重。为有效遏制该类水害威胁打好基础,以巴拉素煤矿先期开采地段为例,结合充水含水层厚度、岩心采取率、渗透系数、单位涌水量和物探工程成果等多元地学信息,采用"三图-双预测法",通过叠加分析,最终得到煤层顶板涌(突)水条件综合分区图。研究表明:直罗组含水层水将为研究区全区未来开采的主要充水水源,其相对富水的中西部及东部区域,即为研究区顶板涌(突)水的威胁地段。针对矿井未来面临的水害问题,提出相应合理有效的防治措施。
- 方刚
- 关键词：层次分析法顶板水害
- 巴拉素煤矿2号富水煤层水理性质分析
- 2023年
- 陕北侏罗纪煤田榆横北区的巴拉素煤矿2号煤层水害严重威胁矿井安全。以区内巴拉素煤矿2号富水煤层为研究对象,阐明了2号煤层水的赋存、运移形式。结合其他非富水煤层,即巴拉素煤矿3号煤层、大海则煤矿2号煤层,利用采样实验、数据分析等方法,通过对比研究水理性质,总结了各煤层的容水度、透水性、给水度和持水度特征。研究结果表明,巴拉素煤矿2号煤层水赋存于煤层内部发育的孔隙、裂隙中,随煤层起伏变化由高向低流动运移,并趋于稳定状态;在外部因素影响作用下,大量煤层水瞬间涌出。对比各煤层水理性质的主要参数,巴拉素煤矿2号煤层容水度比其他煤层大30%~50%,渗透系数是其他煤层的近2倍,给水度比其他煤层大30%~40%,而持水度小40%~60%。由此认为,巴拉素煤矿2号煤层具有良好的内部空间和通道,有利于地下水的存储和运移,且其煤层内部结合水含量少、重力水含量多,更有利于水体的释放流出,而其他煤层则不具备该条件。研究成果可为区内2号煤层富水机理研究提供理论依据。
- 方刚
- 关键词：水理性质
- 纳林河二号矿井防治水规划被引量：1
- 2020年
- 根据对纳林河二号矿井的地质、水文地质条件分析,确定矿井的充水通道、水源、强度等因素,对矿井未来3-1煤层采掘期间可能面临的水害问题进行研究,提出各类水害隐患的防治措施及相关矿井防治水工作领域的软、硬件配套建设,为矿井的水文地质及防治水工作提供有效保证并构建合理系统,通过规划未来矿井防治水内容,切实精准落实相关的具体工作,可确保矿井安全生产。
- 刘毅涛李海深黄浩梁向阳方刚
- 基于巴拉素井田多孔抽水试验的含水层特征及水力联系研究被引量：20
- 2019年
- 抽水试验是获取地下水含水层水文地质参数的有效手段之一。为了准确掌握各含水层特征及水力联系,以巴拉素井田为例,通过抽水试验、理论分析、水质化验等方法对井田先期开采地段内开采煤层富水情况、各主要含水层水文地质特征及其水力联系等进行研究。结果表明:矿井未来开采的2、3、8号煤的富水性均较弱;主要含水层中,除第四系含水层富水性中~强、白垩系洛河组含水层富水性中等以外,其它含水层均富水性弱;第四系含水层和白垩系洛河组含水层之间水力联系密切,侏罗系直罗组含水层与白垩系洛河组含水层之间未发现水力联系,侏罗系直罗组含水层与2号煤之间未发现水力联系;3号煤与8号煤之间未发现水力联系。本次抽水试验成果,为矿井未来水文地质及防治矿井水害工作提供了有力的理论依据,同时对周边条件类似矿井具有一定的借鉴价值。
- 方刚刘柏根
- 关键词：抽水试验含水层水文地质特征水力联系
- 榆横北区富水煤层与上覆含水层的水力联系
- 2023年
- 煤层水害作为一类特殊问题在陕北侏罗纪煤田榆横北区内屡有发生。以区内巴拉素煤矿2号煤层水为主要研究对象,对煤层水的补给来源和形成条件进行研究,结合现场采样、室内测试、理论分析、远程监测等方法手段,具体开展了各类水体的离子组成特征、矿化度特征、氢氧同位素特征、离子组合参数特征研究,并通过煤岩接触关系、抽水试验及水文监测成果分析,发现了研究区2号富水煤层与其上覆含水层的水力联系。结果表明:研究区地下水系统主要以侏罗系安定组为界,将浅部的第四系、白垩系洛河组含水层水与深部的侏罗系直罗组及含水层水分为两类。其中,2号煤层水与其上覆直罗组、延安组含水层水联系紧密,其水质类型均为Na_(2)SO_(4)型。结合顶板砂岩与2号煤层的赋存形式、煤层水疏放与顶板直罗组含水层水位变化情况等关联分析,认为巴拉素井田2号煤层水主要源于上覆侏罗系直罗组、延安组砂岩裂隙含水层水的垂向下渗补给。研究成果可为区内煤层富水机理和赋存规律研究提供理论参考。
- 方刚
- 关键词：地下含水层水化学特征水力联系
