- 潘俊锋;邬建宏;贺海鸿;高家明;马小辉;杜涛涛;吕大钊;
通过地面“L”型井压裂厚硬顶板,在煤层上方形成“人造解放层”,可以显著降低冲击地压风险性。针对工程现场因手段受限而难以揭示“人造解放层”形成后覆岩在工作面回采过程中结构与载荷的变化特征,基于OFDR分布式光纤、压力盒以及三维光学数字散斑监测等技术,开展厚硬顶板区域预裂形成“人造解放层”后覆岩结构与载荷采动响应规律相似模拟研究。结果表明,压裂使厚硬岩层的整体性及其强度得到有效弱化,工作面推进过程中覆岩能够及时、有序垮落,悬臂面积和悬臂长度减小,由未压裂条件下的长悬臂梁“F”形结构转变为压裂后的短悬臂梁“F”形结构;压裂后岩层破断不再满足于极限破断步距公式,而是受压裂裂缝影响控制,压裂层及附近上下关键层都将提前破断;压裂裂缝受采动应力作用再次发育,顶板局部覆岩出现裂缝超前缓慢发育现象,覆岩破断块体沿压裂裂缝切落,致使来压步距减小,压裂后来压步距降低了17%;同时,压裂后未出现因中高位关键层和基本顶同时破断,导致顶板覆岩出现大面积垮落的现象;工作面推进过程中,顶板压裂形成的“人造解放层”起到隔层作用,阻断了上层与下层的载荷硬传递,同时,压裂层内部裂隙发育,在由三向承载向两向承载转换过程中,结构不断劣化,丧失了大面积悬臂能力,从而降低了工作面超前覆岩变形和煤体应力集中度。
2025年02期 v.7;No.29 5-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 8187K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ] - 朱建波;郑福润;谢和平;周宏伟;张茹;马斌文;张修峰;公维国;
矿震应力波传播衰减规律是准确评估矿震致灾性的重要理论基础。为明确煤矿矿震的震动效应,并为矿震风险评估提供理论依据,开展了矿震应力波传播衰减理论模型及其应用的研究。首先,建立考虑几何衰减系数、材料衰减系数和地应力影响的矿震应力波传播衰减理论模型。随后,以石拉乌素煤矿为工程背景,采取室内试验与现场监测相结合的方法,测定了地层材料衰减系数,研究地应力对传播衰减模型的影响,构建了适用于该矿的矿震应力波传播衰减模型,并将该模型应用于现场矿震震级的估算,验证了模型的可靠性。研究结果表明:模型中几何衰减系数与矿震震级、波阵面的扩散以及应力波在非连续面中的散射相关;材料衰减系数与地层介质黏弹性、地层波速和应力波频率有关,地应力对传播衰减模型材料衰减系数有显著影响。基于提出的矿震应力波传播衰减模型,估算了石拉乌素煤矿矿震震级,与地震局预报的震级结果具有较好的一致性,验证了该模型在实际应用中的可靠性。根据应力波传播衰减理论模型和震级能量关系,得到了不同震级矿震的应力波传播衰减规律的预测结果。研究结果为理解矿震应力波传播衰减规律提供了理论基础,对评价矿震风险具有指导意义。
2025年02期 v.7;No.29 22-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1954K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ] - 曹安业;高孝鹏;张宁;窦林名;赵卫卫;张金魁;宋士康;
彬长矿区煤层上方赋存着巨厚含水关键层,在盘区开采尺度较大时极易破断失稳诱发冲击,同时导致盘区涌水量激增。采用小盘区大煤柱布局模式可提高主关键层的稳定性,但目前针对巨厚含水关键层下小盘区大煤柱布局模式的研究仍不够完善。因此,以彬长某矿二、三盘区为工程背景,通过理论分析、现场实测及数值模拟等方法,研究了盘区隔离煤柱宽度及盘区开采尺度的合理取值范围。结果表明:(1)从盘区隔离煤柱与主关键层的稳定性出发,分别建立盘区隔离煤柱应力分析模型与主关键层挠曲变形模型,推导得出当前开采尺度下盘区隔离煤柱失稳临界宽度为257 m,三盘区主关键层破断失稳临界开采尺度为537 m;(2)当前开采尺度下,二盘区上方裂隙发育至主关键层中部,主关键层存在破断失稳的风险,随着盘区隔离煤柱留设宽度增加,三盘区上覆岩层破断发育高度降低,为保证三盘区上方主关键层的稳定,盘区隔离煤柱至少留设225 m;(3)盘区隔离煤柱区域应力集中及能量积聚程度与盘区隔离煤柱宽度成正相关关系,与三盘区开采尺度成负相关关系,综合考虑煤柱承载能力与煤炭资源采出率,盘区隔离煤柱的合理宽度为210～270 m,留设宽为210、240 m盘区隔离煤柱时,三盘区的合理开采尺度分别为490～550 m, 640～700 m;(4)现场实践表明,该矿二、三盘区隔离煤柱实际留设宽度小于合理宽度,盘区隔离煤柱区域应力集中程度较高,因此采用顶板深孔爆破与煤层大直径钻孔进行卸压,采取卸压措施后,有效降低了盘区隔离煤柱区域的应力集中程度,卸压效果显著。
2025年02期 v.7;No.29 36-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 4137K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ] - 戴搏凡;鞠杨;万昌兵;任张瑜;
开采扰动引起的含断层围岩结构应力场变化是诱发断层型冲击地压的根本原因。直观描述和定量表征含断层围岩采动应力场的连续演化规律,对于揭示断层型冲击地压致灾机理、实现冲击地压灾害源头治理与防控具有重要意义。采用3D打印技术及应力光敏材料,制备了含断层围岩结构的高精度透明物理模型,利用自主研发的矿山巷道围岩采动应力场透明解析实验装置,获得了煤层开挖过程中含断层围岩结构内部全场应力连续演化过程。通过改进十步相移算法,克服了传统数字光弹解包裹算法中的误差问题,量化解析了工作面开采过程引发的围岩结构内部主应力差、切应力演化特征;揭示了采动过程中巷道围岩结构“卸载拱”演化与低应力区迁移规律以及断层邻域应力响应特征,刻画了采动影响下断层失稳滑移的敏感区域,给出了断层滑移的临界条件。研究发现:当断层达到临界滑移状态时,“卸载拱”与低应力区融合,卸载区高度扩展至煤层高度6倍左右,待开采煤层两端主应力差增加至基准状态的2倍以上,断层面切应力增至初始值的1.3倍左右。研究为准确理解采动诱发断层型冲击地压的机理及影响因素,实现冲击地压风险的精准研判提供了实验支撑与理论基础。
2025年02期 v.7;No.29 49-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 6005K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ] - 苗胜军;尚向凡;常宁东;马渊凯;杨鹏锦;
为揭示不同中间主应力条件下含孔洞砂岩的宏观力学响应与破裂机制,通过开展含孔洞砂岩双轴压缩试验,系统分析了砂岩的应力-应变曲线、力学参数、破坏模式及中间主应力效应。研究结果表明:(1)双轴加载状态下含孔洞砂岩的力学演化可分为孔隙压密、线弹性、塑性变形及峰后破裂4个阶段,其中塑性变形阶段出现显著的屈服平台,峰后破裂阶段强度骤降且残余强度近乎消失,表现出延-脆性复合破坏特征;(2)中间主应力σ_2对砂岩强度参数存在临界强化效应。当σ_2<24 MPa时,中间主应力的增加显著提升了含孔洞砂岩的峰值应力、弹性模量、闭合应力和起裂应力,但随着中间主应力的进一步增加,中间主应力强化效应逐渐减弱;(3)在低中间主应力条件下,岩石裂纹扩展以张拉裂纹为主。而在高中间主应力条件下,破坏模式逐步转变为以压剪裂纹为主导的整体失稳;(4)双轴应力约束显著改变了砂岩裂纹空间演化特征,与单轴加载时裂纹的各向同性扩展不同,双轴加载时σ_2的约束作用诱导裂纹沿σ_1-σ_2或σ_2平面扩展,显著降低了垂直于σ_2方向裂纹的贯通与融合。
2025年02期 v.7;No.29 63-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 3915K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ] - 李家卓;邱航;窦林名;王剑;刘舜;马衍坤;
为了揭示深部开采过程中强动载震源机制及震源参量响应规律,以古城煤矿3105工作面为工程背景,分析了开采期间强动载事件分布特征与震源机制,并采用HHT方法对不同类型的强动载波进行了时频特征分析,定量计算了3类动载的震源参量,揭示了不同类型动载的能量释放特征与破裂模式。研究结果表明:强动载可分为顶板运动型、煤柱失稳型和断层错动型。断层区域动载断层两侧应力出现变化,发生压缩破坏;顶板区域动载受顶板破坏机制影响,主要发生压缩破坏和剪切破坏;煤柱区域动载主要发生压缩破坏。断层型强动载倾向角范围主要为30°～45°,顶板型强动载为10°～65°,煤柱型强动载为40°～50°。3类动载波在频率分布、能量分布上存在较大差异,其震源破裂时能量释放特征各不相同。顶板型强动载波边际谱呈单峰分布,频率主要集中在50～90 Hz;断层型强动载波边际谱呈双峰分布,频率主要集中在0～50 Hz;煤柱型强动载波边际谱呈宽频谱分布,频率主要集中在10～100 Hz。煤柱型强动载的地震矩最大,其次为顶板型,断层型最小。在震源半径相同的情况下,断层型动载的非弹性变形导致体积增大程度最大,煤柱型强动载次之,顶板型强动载最小。研究结果可为冲击地压矿井分源防控提供一定的理论参考。
2025年02期 v.7;No.29 77-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 3482K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ] - 李庚;曹安业;窦林名;吕国伟;彭雨杰;郝琪;薛成春;谢永勤;史矿民;
针对我国西北部矿区受水平构造应力影响严重,易在强动载扰动下诱发冲击地压灾害的问题,以某矿208工作面材料巷底板大面积冲击破坏为工程背景,运用相似试验、理论分析、数值模拟及工程试验等方法,基于弹性力学板壳理论与突变理论,分析了高构造应力和动载作用对巷道底板型冲击地压的影响机制,研究了底板冲击的爆破减冲原理,对比分析了有无底板爆破卸压措施对强动载扰动下高应力巷道围岩位移、巷表加速度和变形破坏动态响应特征的影响规律,研究了水平应力、炮孔角度、装药密度和不耦合系数对底板爆破卸压效果的影响,提出了针对强动载、高应力条件下较优的底板爆破参数。数值模拟结果表明:高水平应力易加剧巷道底板爆破卸压时非对称损伤而诱发冲击;炮孔角度的选择是爆破参数设计的前提,应当考虑炮孔角度与岩体的自然裂隙或层理面相适应,提升底板爆破卸压效果;不耦合系数取1.46左右时,损伤区及裂纹扩展长度较其他显著增大,爆破效果较优;装药密度与岩体损伤区、裂纹扩展长度及围岩应力呈正相关,但较大装药密度下的强化增幅并不明显。优化了强动载扰动下高应力巷道底板爆破卸压方案,现场试验后底板变形较参数未优化前降低了22%～61%;微震监测数据表明,优化爆破措施后煤层底板未发生1×105 J以上大能量事件,且底板微震事件占比显著降低,卸压效果较好。研究结果可为强动载扰动下高应力巷道底板爆破卸压参数设计提供参考。
2025年02期 v.7;No.29 94-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 3813K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ] - 吕鹏飞;耿伊健;孙宇霆;王永亮;刘洋;梁野;
为探究倾斜厚煤层掘进巷冲击地压机制及其有效的防治优化措施,以新疆某煤矿(4–5)06W胶带巷掘进发生顶板型冲击地压为背景,运用现场勘察、室内实验、力学建模及数值模拟等方法开展了研究,总结了倾斜厚煤层托顶实体煤掘进巷冲击地压显现特征,将冲击巷道破坏范围划分闭合区、严重破坏区及严重变形区,通过现场勘察确定了巷道顶煤是冲击主体,分析了煤层倾角、厚度及巷道煤岩组合对冲击地压发生的影响特征,数值反演了工程背景下的冲击动力现象,探讨了冲击地压发生的力学机制,并提出巷道继续掘进防冲优化布置及解危卸压方案。研究结果表明:(1)随煤层倾角的增大,正应力持续增大,但变化范围较小;顶板承受的切应力分为减小、缓慢增加和急速增加3个阶段;计算得出工程背景下半煤岩巷道掘进积聚的能量大于煤层巷道;(2)倾斜厚煤层托顶实体煤巷道掘进冲击机制包括3方面,(1)煤层倾角引发的顶板应力非均衡分布,(2)锚索过长导致不能充分发挥其悬吊组合作用,锚固效果较差,(3)倾斜下滑力与原水平应力共同作用易诱发巷道顶板煤体离层冒落;(3)提出了巷道继续掘进防冲优化方案,通过微震监测得出煤岩体积聚的能量由剧烈释放转为高频低能释放,巷道掘进冲击危险性显著降低,实现了(4–5)06W工作面剩余巷道的安全掘进。
2025年02期 v.7;No.29 110-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 3561K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ] - 顾倩悦;曹安业;杨耀;边戈;赵卫卫;高红兵;李庚;刘彦强;
针对陕西某矿赋存高位厚硬顶板,已有技术难以实现井下直接整层弱化导致冲击地压频发的难题,提出一种高位钻场长钻孔爆破厚硬顶板防治冲击地压技术。采用理论分析、数值模拟等研究方法,分析了该技术卸压降载机制,确定了其布置参数与层位,并在该矿2412工作面开展了工程实践。结果表明:长距离钻孔爆破技术是通过在高层位顶板布置钻场实现厚硬顶板整层预裂,达到卸压降载的目的;设计正交试验确定了长距离钻孔爆破卸压效果的主控影响因素为爆破层位;根据煤矿覆岩主控诱灾层位识别方法,判定2412工作面煤层上方52～67 m处为爆破层位,根据工作面开采期间周期来压步距及爆破围岩裂隙发育半径,确定炮孔间距为30 m。工程实践表明,施工长距离钻孔爆破后微震事件频次及能量均有所降低,巷道变形量减小,与传统顶板深孔爆破技术相比,长距离钻孔爆破技术的卸压范围更大,效果更显著。研究结论可为类似条件矿井在生产期间,从源头对高层位、难卸压的厚硬顶板进行降载卸压防治冲击地压提供参考。
2025年02期 v.7;No.29 125-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 2214K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：1 ]
- 杨学锋;常程;程秋洋;谢维扬;胡浩然;张振宇;
为探究页岩气层自支撑裂缝气-水流动规律,以四川盆地龙马溪组页岩为研究对象,开展了不同围压作用下页岩垂直和平行层理自支撑裂缝的气-水两相渗流试验。试验结果表明:页岩裂缝表面凸起高度呈高斯分布,随着自支撑裂缝表面凸起数量及高度的增加,等效缝宽和气/水绝对渗透率呈增加趋势;垂直层理裂缝表面粗糙程度高于平行层理裂缝,导致垂直层理裂缝导流能力普遍高于平行层理裂缝;相较于拉张型裂缝,垂直层理剪切型裂缝绝对渗透率升高了3～10倍,平行层理剪切型裂缝绝对渗透率升高了2～4倍;水相流体相对渗透率与水相分流量正相关,水相分流量较高时,水相受到围压以及裂缝表面形貌的影响明显高于气相,裂缝等渗点相对渗透率随着围压升高而降低,随着粗糙度升高而降低。相较于拉张型裂缝,剪切型裂缝内相间阻力降低,水相相对渗透率相较气相升高更加明显,等渗点水相分流量未发生明显变化,垂直层理剪切型裂缝等渗点相对渗透率升高1.39～1.71倍,平行层理剪切型裂缝等渗点相对渗透率升高1.02～1.39倍。研究认识对于指导考虑自支撑缝网导流能力保护的页岩气井控压生产制度优化具有重要意义。
2025年02期 v.7;No.29 136-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 2967K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ] - 吴祥业;蒙显泽;王帅;王婧雅;庞政;
为明确采动应力条件下锚杆/索支护体与围岩间的力学关系,采用理论分析、数值模拟和现场观测的方法进行了研究。建立了符合实际锚杆/索受力变形特征的多级可变刚度锚杆索PFC~(3D)离散元数值模型,分析了多级可变刚度预应力锚杆/索轴力分布特征,阐明了锚杆/索的支护特性和受采动影响的受力、破断特征。研究结果表明:(1)基于离散元锚杆/索颗粒运动特性和接触模型特性展现工程锚杆/索受力变形特征,改变颗粒拉伸过程中平行黏结法向刚度(■)值控制颗粒接触刚度,实现离散元锚杆/索变刚度功能;(2)引入阶段临界系数作为多级可变刚度判定阈值,实现了单根轴向单排颗粒锚杆/索在受拉过程中多级刚度特性,构建了不同类型多级可变刚度离散元锚杆/索模型,其特征曲线符合实验室锚杆/索拉伸特性;(3)获得三维巷道围岩预应力锚杆/索轴力分布特征,自由段轴力基本保持不变呈圆柱状分布,锚固段轴力呈圆锥状,分界点处达到峰值;(4)采动应力作用下,轴力大小呈现先减小后增大的趋势,两帮相同位置锚杆轴力大小呈现非对称性特征;失效锚索周围锚杆轴力大于有效锚索周围锚杆轴力,锚杆/索轴力变化出现阶段性规律,并展现出锚杆/索拉、剪、弯、扭受力变形特征,符合现场锚杆/索破断类型。
2025年02期 v.7;No.29 153-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 2408K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ] - 孙闯;王伟州;王来贵;陈东旭;白艺冰;
软岩巷道在长期载荷作用下易发生蠕变损伤,影响其稳定性。通过现场勘查及室内试验分析巷道软弱围岩力学及蠕变特性,构建软岩非线性蠕变损伤模型,并通过UDEC数值计算验证其合理性,研究分析了软岩巷道变形的时效规律,在现有支护的基础上提出了优化支护方案,并应用于现场工程。研究表明:巷道围岩蠕变试验中蠕变速率和变形量随应力增加而提升,且稳态蠕变的过渡时间延长;采用UDEC软件数值求解蠕变损伤模型,通过数值计算得到软岩加速蠕变曲线与试验曲线吻合,验证了模型的可靠性;蠕变导致围岩变形与裂隙范围不断扩大,暴露出现有支护系统的不足;优化方案通过增加并加长锚杆同时引入预应力,增强了支护系统的协同控制能力与稳定性。深入研究软岩蠕变损伤特性及其时间演化规律对于优化支护与保障工程安全具有重要意义。
2025年02期 v.7;No.29 170-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 2627K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ] - 张洁;冯国瑞;郭军;文晓泽;冯文明;张旭;张亮;DIAS Daniel;
为探究裂隙岩体在扰动作用下的剪切力学行为和细观演化特征,开展了恒定作用下裂隙砂岩的直剪试验,采用PFC~(2D)建立了不同裂隙角度离散元模型,分析了法向恒定和扰动作用下试样的剪切强度和破坏特征;基于剪切过程中细观演化规律,揭示了扰动作用下裂隙砂岩的裂纹扩展规律和能量耗散机理。研究结果表明:(1)预制裂隙使岩石剪切强度显著降低,两种加载模式下不同裂隙角度的剪切强度降幅分别为9.79%～20.28%和11.12%～16.78%;随着裂隙角度增加,应力–应变曲线斜率降低,剪切强度和峰值位移呈现出先增大后减小的趋势,具有明显的角度效应,剪切强度与裂隙角度成三次函数关系;法向扰动削弱了角度效应的影响,使岩石抵抗剪切变形的能力减弱,破坏提前。(2)在剪切过程中,岩石内部力链呈现出与荷载方向一致的演化趋势,微裂纹主要从试样两端和预制裂隙两端萌生和发育;微裂纹倾角主要分布在20°～80°,破坏后剪切裂纹占比为78%～81%,扰动作用使该过程中产生的各类裂纹增多,起裂位移减小,剪切裂纹占比增大。(3)AE振铃计数的发展可分为平静期、缓增期、爆发期和稳定期,扰动作用下“平静期”较短,且在“缓增期”呈现出阶梯性增长趋势。(4)扰动作用下的剪切试验,试样失效点的总能量较低;直至试样破坏,大部分输入能都以弹性应变能的形式储存在试样中,且在扰动作用下的弹性能显著低于恒定作用下的,降幅达到9.87%～13.94%;扰动使试样储能能力降低,耗散能增加,更容易产生裂纹从而破坏。
2025年02期 v.7;No.29 182-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 3944K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ]
- 刘家顺;孙铠洋;左建平;郑智勇;王来贵;
针对西部矿区弱胶结软岩地层巷道围岩自稳能力差、变形大、支护易失效等问题,采用室内试验、数值模拟、现场监测和理论分析相结合的方法,分析了开挖过程中围岩主应力旋转特征,提出针对弱胶结软岩巷道的支护对策。研究结果表明:巷道开挖过程中,巷道围岩主应力旋转幅度经历了平稳增长。剧烈扰动和恢复平稳3个阶段。在工作面推进至监测断面时围岩主应力调整最为剧烈,其中顶板和底板最大主应力增加至初始值的1.62倍,帮部增加至初始值的1.35倍;顶板和底板最大主应力倾角/方位角在岩壁处分别为30°/41°和23°/151°。随远离岩壁,最大主应力倾角/方位角呈先增大后减小的趋势,并且在距离巷道岩壁0.68R处倾角/方位角的变化达到峰值11°/5°、14°/176°;帮部最大主应力旋转角度随远离岩壁呈减小的趋势,倾角/方位角由56°/58°变化至初始状态,分别旋转了34°和32°;顶板围岩应力旋转幅度大于底板和帮部。基于巷道开挖扰动应力旋转特征,提出了考虑主应力旋转效应的弱胶结巷道锚杆(索)+金属网的非对称耦合支护技术,并进行了数值模拟分析和现场工业试验。现场结果表明:采用非对称耦合支护技术可以显著改善围岩应力状态,有效减小巷道围岩塑性范围,控制弱胶结软岩巷道变形。
2025年02期 v.7;No.29 198-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 3141K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ] - 杜君武;黄庆享;韦业豪;王雨凡;
针对厚黄土层极近距离采空区下2个相邻工作面相向开采应力叠加效应显著,工作面间煤柱易失稳诱发强矿压灾害问题,以陕北侏罗纪煤田海湾煤矿三号井2206工作面和王才伙盘矿2201工作面相向开采为工程背景,采用数值模拟方法分析了2个工作面相向开采前后上部覆岩应力环境及煤柱稳定性,揭示了不同开采时序下2个工作面的围岩应力叠加效应及巷道围岩变形破坏规律。研究结果表明:2~(-2上)煤层开采后,房柱区顶板和煤柱较为稳定,长壁式采空区覆岩破坏使采空区内的应力降低,工作面间遗留煤柱垂直应力呈非对称分布,长壁式采空区侧垂直应力峰值高于房柱区侧;2~(-2)煤层相邻工作面相向开采过程中,上部遗留煤柱集中应力和工作面采动应力的叠加效应影响工作面间煤柱和巷道围岩的稳定性,当2个工作面相向开采距离小于30 m时,仅2206工作面开采时煤柱最大垂直应力分别比仅2201工作面开采和2个工作面同时开采减小4.7%和10.0%;仅2206工作面开采时2206回风巷围岩变形量最小,2个工作面同时开采时巷道围岩变形量最大,2个工作面交错-20 m后煤柱应力及巷道围岩变形量基本趋于稳定。最后,结合现场开采实际情况,确定了相邻工作面相向开采时序并通过物理模拟验证了其合理性。研究成果在现场进行了应用,效果良好,从而避免了工作面的搬家倒面和停产,取得了显著的经济效益,可为类似条件的工作面安全开采提供借鉴。
2025年02期 v.7;No.29 211-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 6941K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ] - 杨健锋;刘泽宇;柴敬;高登彦;张丁丁;郝鸿儒;王佳琪;杨磊;
为了深入探究遗留煤柱下区段煤柱内部变形规律及其对巷道稳定性的影响,以大柳塔煤矿活鸡兔井22206、22208工作面为工程背景,采用理论分析、现场实测以及数值模拟相结合的方法,将分布式光纤传感器植入煤柱内部,通过光纤应变表征对下伏区段煤柱内部变形进行系统分析。研究结果表明:通过分布式光纤所监测的应变变化,可反应煤柱内部受力情况及弹塑性区域范围,得出位于遗留煤柱下区段煤柱弹性区范围为采空区下的62%,煤柱更容易发生失稳破坏;并通过分布式光纤应变增速反应煤柱内部破坏剧烈情况;研究工作面开采经过遗留煤柱区域时的3个阶段(进、过、出遗留煤柱),指出在出遗留煤柱阶段所受应力集中程度大于进、过遗留煤柱阶段。研究成果可为分布式光纤传感技术用于煤柱内部变形监测及规律研究提供参考。
2025年02期 v.7;No.29 224-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 3708K] [官网下载次数：0 ] |[摘要阅读次数：0 ]