国家自然科学基金(51174278)
- 作品数：10 被引量：116H指数：7
- 相关作者：黄庆享董博周金龙张强峰邵水才更多>>
- 相关机构：西安科技大学中国矿业大学（北京）陕煤集团神木张家峁矿业有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省科技统筹创新工程计划项目陕西省社会发展科技攻关项目更多>>
- 相关领域：矿业工程更多>>
- 浅埋煤层大采高工作面支架合理初撑力确定被引量：15
- 2019年
- 针对浅埋大采高工作面煤壁片帮控制问题,以陕北某矿大采高工作面为背景,采用理论分析、数值计算和物理模拟相结合的方法,研究了支架初撑力对煤壁稳定性的影响规律。基于“支架-煤壁-顶板”采场结构力学模型,发现支架初撑力的提高,能快速提升支架工作阻力,有效减小煤壁受力,减轻煤壁片帮程度及发生的概率。数值模拟表明:随着初撑力的增加,煤壁塑性区范围减小,煤壁水平位移和顶板下沉量减小,煤壁片帮减轻。考虑大采高工作面等效直接顶静载作用和高位台阶岩梁结构的稳定性,按照控制等效直接顶和保持与额定工作阻力的合理比例关系,给出了基于片帮控制的合理支架初撑力确定方法。
- 黄庆享徐璟杜君武
- 关键词：浅埋煤层大采高支架初撑力
- 浅埋大采高工作面顶板关键层结构稳定性分析被引量：17
- 2019年
- 我国西部浅埋厚煤层普遍采用大采高综采方法回采,大采高综采工作面顶板关键层结构形态及其稳定性对采场矿压及围岩控制具有显著影响。通过建立等效直接顶对采空区充填度的计算模型,将等效直接顶分为'充分充填型'和'一般充填型'。基于物理相似模拟和UDEC数值模拟,分析了大采高采场覆岩单一关键层'高位斜台阶岩梁'结构和双关键层'斜台阶岩梁+砌体梁'结构的稳定性,揭示了单一关键层工作面来压迅猛和双关键层工作面存在大小周期来压的机制,得出工作面支架以等效直接顶静载为基本载荷,以关键层结构失稳动载为附加载荷,给出了工作面支护阻力的计算公式。通过工程实例分析得出,支护阻力随采高、岩层破断角、关键层厚度及关键块长度的增加近似呈线性增大,随关键块回转角的增加近似呈线性减小,采高相同时支护阻力随等效直接顶厚度增加明显增大,等效直接顶静载是大采高支架压力的主要部分,同时验证了支护阻力计算公式的可靠性,表明此计算公式可为类似工作面支架选型及岩层控制提供借鉴。
- 周金龙周金龙
- 关键词：浅埋煤层大采高综采支护阻力
- 神南矿区浅埋煤层群开采顶板结构类型判别
- 2020年
- 为探索浅埋煤层群开采条件下顶板关键层的结构类型,获得科学有效的浅埋煤层群顶板结构形态的判别方法,以神府煤田所属的神南矿区为研究对象,采用理论分析、物理模拟及现场实测相结合的方法,揭示了顶板结构形成的基本条件,确定了顶板结构的判别方法,给出了浅埋煤层群的科学定义。研究发现,上、下煤层间的间隔岩层关键层随采动的破断是影响煤层群下煤层开采矿压显现的主要因素,不同煤岩组合条件下的间隔岩层关键层的位置及结构形态不同。根据研究区煤岩空间组合关系,通过现场探查和理论分析与计算的方法,对研究区煤层群赋存类型进行了划分。通过引入间采比的概念(GC),提出了间隔岩层关键层的判别方法,确定了间隔岩层的关键层单一关键层、双关键层和无典型关键层3种基本结构类型,并对研究区浅埋煤层群进行了科学分类,为现场的安全、高效开采奠定了理论基础。
- 黄克军苗彦平刘辉李军
- 关键词：顶板结构
- 大采高工作面等效直接顶与顶板结构研究被引量：20
- 2015年
- 在现场实测统计分析的基础上,通过模拟实验和数值计算,揭示了大采高工作面直接顶变厚和覆岩结构铰接点上移的机理,给出了"等效直接顶"的定义。研究得出浅埋煤层大采高工作面顶板结构主要表现为双关键层结构,下组关键层为"高位台阶岩梁"结构,上组关键层为"短砌体梁"结构,工作面来压将出现大小周期来压现象。等效直接顶的破断为上部拉破断下部剪破断,等效直接顶的重量是工作面支架载荷的主要来源。大采高工作面支架初撑力应大于等效直接顶的重量,支架工作阻力主要由等效直接顶重量构成,占77%,支架额定工作阻力约为初撑力的1.3倍。
- 黄庆享马龙涛董博沈滨和
- 关键词：大采高支护阻力浅埋煤层
- 浅埋煤层局部充填开采上行裂隙发育高度研究被引量：10
- 2014年
- 采用长壁局部柔性充填开采方法是实现浅埋煤层特殊保水开采的有效途径,通过走向长壁局部充填开采的物理相似模拟实验,分析了等间距充填2条带情况下隔水岩组的稳定性规律,得出了在充填体强度、弹性模量不变的情况下,不同的充填间隔宽度和充填宽度直接影响上行裂隙的发育高度,最终影响隔水岩组的稳定性。基于物理相似模拟实验,建立了特殊保水开采区局部充填隔水岩组稳定性力学模型,确定了上行裂隙发育高度计算公式。
- 张文忠黄庆享
- 关键词：浅埋煤层保水开采相似材料
- 矸石电厂粉煤灰的火山灰反应动力学研究
- 2016年
- 粉煤灰的火山灰反应是其在采空区充填材料中能够发挥作用的主要因素之一,采用酸溶法测定了矸石电厂粉煤灰-Ca(OH)_2-H_2O系统中粉煤灰的化学未溶量及反应率,建立了火山灰反应动力学模型,研究了黄陵、蒲白、澄合、芙蓉矸石电厂和灞桥燃煤电厂粉煤灰的火山灰反应活性。结果表明,矸石电厂粉煤灰的火山灰反应在常温下均符合一级动力学模型,黄陵和芙蓉的矸石电厂粉煤灰的反应速率常数较大,活性较好,蒲白和澄合次之。
- 陈杰高尚勇石莹黄庆享刘永
- 关键词：反应活性酸溶法
- 浅埋近距离煤层群分类及其采场支护阻力确定被引量：19
- 2018年
- 以神府矿区浅埋煤层群开采为背景,采用实测、物理模拟及理论分析的方法,揭示了浅埋煤层群开采的矿压特征,提出了基于岩层控制的浅埋煤层群科学分类。建立了3类浅埋煤层群顶板结构模型,提出了工作面合理支护阻力的确定方法。研究表明:间隔层厚度与下煤层采高之比(间采比G)是影响煤层群下工作面矿压特征及浅埋煤层群分类的关键指标。提出了浅埋煤层群的3类划分:Ⅰ类为无关键层的浅埋极近距离煤层群,间采比一般小于3.3,下煤层工作面来压主要受上煤层垮落顶板活化结构影响,存在来压分区;Ⅱ类为浅埋单关键层近距离煤层群,间采比一般为3.3~7.3,表现为典型浅埋煤层矿压特征;Ⅲ类为浅埋双关键层近距离煤层群,间采比一般大于5.3~11.3,表现为近浅埋煤层矿压特征。通过建立下煤层开采顶板结构模型,给出了工作面支护阻力的计算方法。
- 黄庆享曹健贺雁鹏王碧清苗彦平李军
- 关键词：矿压特征顶板结构支护阻力
- 含夹矸泥岩煤层巷道外错滑移机理与支护对策被引量：4
- 2014年
- 为了揭示三道沟矿区含厚度20 cm泥岩夹矸的5-2号煤层巷道副帮外错变形机理,通过巷道围岩钻孔窥视、围岩变形观测和夹矸泥岩矿物成分X-衍射分析,测定出泥岩夹矸中蒙脱石含量达到55%,高岭石含量达到24%;探明了巷道顶板存在垂直裂隙,巷道副帮(煤柱帮)破坏区较大,巷道收敛变形主要由相邻工作面开采引起,巷道副帮出现较明显的外错式变形。通过数值计算分析,揭示了巷帮外错滑移破坏的机理是相邻工作面侧方支承压力导致煤柱顶板产生垂直裂隙并向相邻采空区水平移动,带动巷道副帮沿夹矸层滑移,形成外错变形。据此,提出了采用长锚杆加强副帮夹矸层上部煤体的支护对策,实践取得了成功。
- 邵水才黄庆享张强峰马矿生赵萌烨
- 关键词：大断面巷道
- 浅埋近距离煤层开采裂隙演化机理研究被引量：26
- 2019年
- 为研究浅埋近距离煤层群下行开采下煤层采场上覆岩层裂隙二次扩展机理,本文以柠条塔煤矿浅埋近距离煤层群开采为工程背景,通过FLAC3D数值计算、物理相似模拟及理论分析,得出煤层群下煤层采场上覆岩层裂隙二次扩展的基本特征和应力场分布,覆岩裂隙以张剪型复合裂隙为主,裂隙尖端起裂符合最大正应力准则。基于宏观裂隙与微观裂隙的相似性原理,建立裂隙扩展力学模型,应用裂隙尖端断裂能量理论和Griffith准则,给出了裂隙扩展方向、起裂应力强度因子、扩展速度和裂隙发育高度计算公式。
- 黄庆享韩金博
- 关键词：裂隙扩展
- 浅埋煤层大采高工作面煤壁片帮机理及其控制研究
- 大采高综采技术是陕北浅埋厚煤层开采的主要方法,随着采高的增加,工作面产量不断提高,而煤壁片帮、冒顶等问题随之凸显,成为大采高开采亟待解决的难题。本文以陕北浅埋大采高工作面煤壁片帮为研究对象,在大采高工作面矿压特征实测分析...
- 徐璟
- 关键词：浅埋煤层大采高煤壁片帮支架载荷
- 文献传递
