朱卫兵
- 作品数：167 被引量：2,213H指数：33
- 供职机构：中国矿业大学矿业工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球文化科学水利工程更多>>
- 采动覆岩卸荷膨胀累积效应被引量：22
- 2020年
- 地下煤层开采引起的岩层运动是一系列安全和环境问题的根源,研究采动岩层运动规律是安全、高效、绿色开采的重要基础。通过对岩层运动过程的研究,揭示了采动覆岩卸荷膨胀累积效应及其对岩层运动规律的影响机制。研究表明:采动覆岩经历了卸荷膨胀与再压实的动态过程。受关键层结构控制,上覆岩层由下向上成组破断运动,关键层破断前,阻断了上覆载荷向下方岩层的传递,导致其因卸荷而产生膨胀,包括碎胀与弹性膨胀。随着关键层破断高度增加,覆岩卸荷高度同步增大,因卸荷而膨胀的岩层总厚度不断增大;同时卸荷煤岩也受到已破断关键层载荷的压实作用,从而造成覆岩卸荷膨胀总量的不断变化。将这种覆岩卸荷膨胀总量随覆岩卸荷高度动态变化的现象定义为采动覆岩卸荷膨胀累积效应,进而建立了理论模型,并通过淮北海孜煤矿巨厚火成岩下采煤覆岩裂隙实测进行了验证。结果表明,采动覆岩卸荷膨胀累积效应对采动岩层运动规律产生了重要影响,如影响覆岩关键层下离层量,影响覆岩关键层贯通破断的高度,影响不同开采条件的地表下沉系数等。采动覆岩卸荷膨胀累积效应改变了对离层存在形式的传统认识,该效应的存在导致关键层下最大离层量一般小于采高的10%,覆岩可注浆充填空间并非传统认识上的“离层区”,而主要是注浆充填压力“压实”作用下将覆岩卸荷累积膨胀所转化出的那部分空间,该发现指导了覆岩隔离注浆充填绿色开采技术的创新研发及其在建筑物压煤开采中的成功实践。
- 许家林秦伟轩大洋朱卫兵
- 关键词：关键层岩层移动
- 采动覆岩运动影响矿压的模拟实验装置及协同监测方法
- 本发明公开了采动覆岩运动影响矿压的模拟实验装置及协同监测方法，属于采矿工程领域。包括采场覆岩运动监测、采场覆岩应力传递监测和采场矿压显现监测，采场覆岩运动监测分为关键层初次破断运动监测和关键层周期破断运动监测，采场覆岩应...
- 朱卫兵鞠金峰齐祥瑞许家林李竹谢建林
- 文献传递
- 浅埋深蹬空底板煤柱群动态失稳机理及防治被引量：5
- 2022年
- 针对山西元宝湾煤矿浅埋深上覆和下伏柱式采空区中部煤层的安全复采难题,综合采用理论分析、实验室实验、物理模拟、数值模拟和现场实测方法,探究了柱采区蹬空开采底板煤柱垂直荷载及内应力分布形态,并基于Mises等效应力探讨了柱采区蹬空煤柱潜在破坏形式;揭示了柱采区蹬空开采底板关键柱破坏形式及破坏剥落体运动特征;阐明了底板煤柱破坏次序及柱群动态失稳演化规律。提出通过柱采区注浆充填强化底板煤柱承载能力的方法来进行中层遗煤资源的回收,并据此给出了确保元宝湾煤矿6107工作面中部遗煤蹬空安全复采的底板柱采区临界充填高度。结果表明:若底板9号煤层柱式采空区不充填,层间岩层的非均匀下沉将使柱采区煤柱产生偏心压缩,导致关键柱及其剥落体出现旋转下沉的现象;当柱采区关键柱破坏失稳后,覆岩载荷呈现出双向传递的特点,整个煤柱群表现为以关键柱为中心,双向多米诺骨牌式的链式失稳特征,而三维空间中则呈现出以关键柱为圆心的外向辐射波状失稳扩展特征,柱采区关键柱的破坏失稳将诱发底板煤柱群整体失稳,导致6107工作面蹬空开采区域采掘设备及工作人员、超前煤岩体大面积塌陷等动力灾害。数值模拟及物理相似模拟结果表明,确定6107工作面蹬空段安全复采的底板柱采区临界充填高度为6 m,即充填不接顶高度为2 m,这一结论亦得到了实测结果的证实。在此基础上,针对充填效果较差且充填高度未达6 m的局部区域,进一步提出了底板空洞二次充填和加固处理方法,确保了蹬空段中层遗煤资源的安全复采。
- 冯国瑞朱卫兵朱卫兵白锦文白锦文
- 关键词：浅埋深近距离煤层
- 一种煤田地质探测与采动岩层移动监测的一孔两用方法
- 一种煤田地质探测与采动岩层移动监测的一孔两用方法，在需要进行地质探测或补充勘探的位置设置垂直探测钻孔，孔深依照地质探测深度设计，钻孔孔径按照岩层内部运动监测需要的最小孔径设计，钻孔施工后首先进行地质探测，之后在中空注浆钻...
- 王晓振谢建林朱卫兵许家林胡国忠于思源
- 文献传递
- 浅埋房采区下近距离煤层开采动载矿压机理被引量：34
- 2017年
- 浅埋煤层工作面房采区下开采易发动载矿压甚至压架等灾害事故。以石圪台矿31201综采工作面典型房采煤柱下动载矿压的案例为基础,采用现场实测、理论分析、数值模拟和物理模拟手段对此类动载矿压发生的机理进行深入研究。研究结果表明:房采煤柱较集中煤柱更易失稳破坏;在下煤层采动和超前支承压力的影响下,房采煤柱突然大范围的失稳破坏会导致其上方关键层发生超前断裂,关键块体的逆向回转将过大的覆岩载荷传递至下方岩层结构,最终导致下位关键块体发生滑落失稳,这是造成工作面发生强烈动载矿压的根本原因。针对易发此类动载矿压的条件,从阻止或转移上覆岩层载荷的角度提出几点针对性的防治措施,其有效性和实用性得到了31201工作面后续安全开采的证实。
- 徐敬民朱卫兵鞠金峰
- 关键词：浅埋煤层关键块体失稳破坏
- 一种利用可控源微波辐射提高综放工作面顶煤冒放性的方法
- 本发明公开了一种利用可控源微波辐射提高综放工作面顶煤冒放性的方法，解决放煤过程中坚硬顶煤难冒落而造成煤炭损失的问题；本发明利用微波对煤体中各矿物成分的选择性与整体性加热特性，使之产生热应力，引起煤体结构损伤与热破裂，提高...
- 胡国忠朱健杨南朱卫兵李康谢建林贾丽明
- 文献传递
- 一种矿山压力相似模拟气动支架系统及控制方法
- 本发明公开了一种矿山压力相似模拟气动支架系统及控制方法，支架系统包括支架结构、气路结构和操作控制台，其中，支架结构包括两个气缸、长方形的支架底座、长方形的支架顶梁、长方形的连接板以及长方形的掩护梁；气路结构包括调压过滤器...
- 朱卫兵温嘉辉张冬冬
- 文献传递
- 降低煤矿厚硬岩层破断致灾风险的分层预裂爆破方法
- 本发明公开了一种降低煤矿厚硬岩层破断致灾风险的分层预裂爆破方法，其能够降低煤矿厚硬顶板破断致灾风险。本发明包括以下步骤，在煤层上覆的厚硬岩层中掘进一条岩巷，利用岩巷作业空间，采用钻孔设备钻出若干平行钻孔，然后在平行钻孔里...
- 陈大勇王晓振朱卫兵许家林韩红凯季英明高震王亚楠
- 文献传递
- 大柳塔煤矿22103综采面压架机理及防治技术被引量：56
- 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
- 覆岩注水充填降低导高的保水开采方法
- 一种覆岩注水充填降低导高的保水开采方法，尤其适用于煤炭开采的水资源保护和地表沉陷控制。先获取覆岩相关地质资料，选择恰当的时机在合理的层位进行钻孔，并进行覆岩高压注水，通过离层区加压注水主动压实下部岩体，从而达到降低导水裂...
- 朱卫兵齐祥瑞郭宇隆史泽凯李枝于胜超
