国家自然科学基金(50774079)
- 作品数：21 被引量：417H指数：14
- 相关作者：刘长友黄炳香王君杨培举王晓更多>>
- 相关机构：中国矿业大学兖州煤业股份有限公司山西大同大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：矿业工程更多>>
- 极软厚煤层大采高台阶式综采端面煤岩稳定性控制研究被引量：57
- 2008年
- 基于对极软突出厚煤层大采高综采工作面端面煤岩稳定性的有效控制,提出了台阶式采煤工艺,采用台阶式割煤方式;用数值模拟分析了台阶式割煤的防片帮机理.现场实测分析了大采高开采工作面在采用台阶式回采工艺条件下端面煤岩的失稳特征.研究表明:台阶式割煤工艺改善了煤壁区域的应力状态,减少了工作面煤壁片帮和端面冒顶的发生不同台阶高度比割煤所引起的围岩破坏程度不同,上下台阶高度比为1∶2时煤壁塑性破坏区最小;极软厚煤层大采高开采煤壁片帮主要以剪切滑移引起的三角斜面片帮为主,超高开采是端面顶板冒落的主因.
- 刘长友黄炳香常兴民王君魏民涛
- 关键词：极软厚煤层大采高煤壁片帮
- 坚硬厚煤层综放采场顶煤破裂特征的实测分析被引量：4
- 2010年
- 基于综放采场顶煤体在支架上方裂隙发育程度和破碎特征,为确定综放开采顶煤冒放性和合理的放煤参数提供依据。在综放面支架上方打穿煤层钻孔,采用钻孔摄像仪记录顶煤裂隙的发育情况。从钻孔摄像中取得的影像资料出发,分析了支架上方特厚坚硬顶煤沿厚度方向的破碎特征,进而分析了其破碎机理,并提出了合理的放煤参数,为特厚坚硬煤层综放开采进一步提高顶煤采出率提供技术支持和依据。
- 刘跃俊刘长友王美柱吴晓东滕向东
- 关键词：坚硬厚煤层放顶煤冒放性
- 露井联采区综放开采采动垂直应力分布规律研究被引量：2
- 2010年
- 为了评价露井联采区特厚煤层综放开采顶煤的冒放性以及为采场围岩控制提供依据,采用FLAC3D数值模拟方法研究了平朔安家岭2#井工矿B902工作面条件下,露天矿边坡、排土场等因素对露井联采区综放开采采动垂直应力分布的影响。模拟结果表明,露井联采条件下,边坡周边岩体由三向应力状态转为二向应力状态;受边坡及排土场的影响,工作面前方6m处的垂直应力最大值出现在远离边坡侧,偏离工作面几何中心的距离占工作面面长的5.3%,井工开采区和采空区区域沿工作面倾向剖面上垂直应力呈不对称分布;与工作面远离边坡侧的未开挖区域相比,邻近边坡侧的未开采区煤岩层中的垂直应力值和应力集中影响范围较小。
- 廖怡斐王美柱黄炳香郭卫彬
- 关键词：露井联采数值模拟
- 急斜煤层防水煤岩柱的失稳及留设被引量：14
- 2010年
- 基于龙湖煤矿的水文地质条件,采用数值计算和相似模拟相结合的方法,研究了在不同煤厚和煤柱宽度时,防水煤岩柱的稳定性和失效形式,结果表明:采厚增加,导水裂隙的发育高度显著增大,裂采比增大;大煤柱不能明显降低导水裂隙的发育高度和煤柱塑性破坏宽度;防水失效主要有煤柱的塑性破坏和导水裂隙导通上部含水层两种形式;薄煤层防水煤岩柱留设应重点防止煤柱的塑性破坏,而厚煤层则应考虑导水裂隙的贯通情况.
- 刘长友刘跃俊黄炳香李永明李西蒙
- 关键词：水体下开采急斜煤层防水煤岩柱
- 采场顶板尖灭隐伏逆断层区导水裂隙发育特征被引量：10
- 2010年
- 为了防治采场项板尖灭的隐伏小断层(落差小于5 m)导致矿井突水,采用相似模拟试验,研究了工作面由下盘向上盘过顶板尖灭逆断层区域覆岩的渐进破断过程、采动应力和采动裂隙的演化特征.试验结果表明:当工作面未推进至断层面时,尖灭断层的上部裂隙张开,下部有闭合的趋势,且张开断层面的上部张开度大于下部;当工作面进入断层面时,下部顶板断层面张开;进入上盘岩层后,断层面逐渐闭合,且下部的闭合程度大于上部;下盘煤层支承压力的峰值系数显著增大,上盘煤岩层的支承压力峰值系数较小.下盘冒落充分,上盘则整体呈现悬臂梁弯曲下沉趋势;使得下盘导水裂隙高度大,上盘导水裂隙高度小.在断层尖灭点附近,导水裂隙在高度方向停止发展,完整岩层对构造导水裂隙竖向扩展有阻隔作用.
- 黄炳香刘锋王云祥王晓姬王鹏
- 关键词：采场顶板导水裂隙
- 裂隙水压力对煤岩体细观结构破坏分析被引量：20
- 2009年
- 为了分析裂隙水压力对裂隙煤岩体的结构改造效应及宏观力学性能的影响,在现场调研煤岩体原生节理裂隙分布形态的基础上,采用断裂力学分析了岩体内水压裂隙起裂的最小水压力和分支裂纹的扩展后长度.从能量的角度分析了岩体内原生裂隙及水压分支裂纹扩展产生的应变能.在岩块为各向同性的前提下给出了裂隙扩展前后岩体的总柔度,从能量耗散损伤的角度以柔度为损伤变量分析了裂隙水压力与岩体损伤的关系.实例分析表明裂隙水压力对裂隙煤岩体宏观力学性能的弱化效果明显.图2,参12.
- 黄炳香程庆迎刘长友
- 关键词：裂隙岩体细观结构
- 水体下急倾斜煤层采空区矸石充填顶板控制被引量：29
- 2010年
- 采用数值计算和物理模拟方法,分析了水体下急倾斜煤层开采采空区矸石自溜充填顶板控制效果。结果表明:采空区矸石充填可以有效降低工作面顶板下沉挠度,减小区段平巷围岩变形;矸石充填限制了相邻分带煤柱的横向变形,减小其变形破坏程度以及降低相邻分带回采时的矿压显现;矸石充填使覆岩内的应力发生转移和重新分布,有效降低了覆岩导水断裂带的高度,减少了防水煤柱的塑性破坏范围。
- 李永明刘长友李西蒙张宁波
- 关键词：水体下采煤矸石充填防水煤柱突水防治
- 大采高综放开采顶煤放出的煤矸流场特征研究被引量：45
- 2008年
- 采用理论和散体模型实验分析了大采高综放开采放煤口参数、采放比、放煤工序和放煤步距对煤矸流场的影响.大采高综放开采煤矸流场特征主要表现为:1)支架移架使顶煤放落后顶煤层位线和煤矸分界线的斜率变陡,明显比普通采高条件下的斜率大;2)放煤过程中煤矸的流动速度变快,在相同放煤步距条件下,在采高水平上煤矸分界线与支架顶梁末端的距离缩小;3)受采放比、掩护梁角度和放煤口尺寸影响而易于混矸.合理放煤步距移架后放煤前的煤矸分界线应略偏后于尾梁下部边界.基于以上研究结果,确定了大采高低位综放开采给定采放比、放煤口尺寸和煤矸块度条件下最佳放煤工艺参数.
- 黄炳香刘长友牛宏伟王君
- 关键词：综放开采大采高
- 压剪破坏条件下型煤的声发射特征研究被引量：7
- 2010年
- 为了给煤炭开采活动中煤岩体和巷道压剪破坏的预报预测提供一定的依据,采用微机控制试验机进行了型煤试块的压剪破坏试验,研究了压剪破坏条件下的声发射特征及压剪应力状态的影响.试验结果表明:声发射伴随于整个型煤压剪破坏的始终,压密阶段之后,声发射事件随应力的增减而增减;当压应力等于剪应力时,声发射事件与试样应力曲线变化趋势最为接近;随着型煤试样剪切破坏强度的下降,声发射事件的峰值也呈现逐渐减小的趋势;低剪切角条件下声发射事件高于高剪切角条件下声发射事件.
- 李西蒙黄炳香刘长友王晓刘锋
- 关键词：型煤声发射剪切角
- 大采高开采覆岩台阶错动演化规律及突水防治被引量：21
- 2009年
- 在厚煤层大采高开采条件下,覆岩垮落带和裂隙带高度增大,岩层活动程度增强,将造成裂隙带岩层的台阶错动失稳,是开采中引发突水事故的重要条件,而裂隙带岩层的台阶错动失稳与其下位岩层的岩性结构和组合状况有关。因此,分析岩性结构对覆岩台阶错动失稳及突水防治的影响,并运用数值计算和现场实测分析的方法,研究厚煤层大采高条件下,煤层群开采煤层间不同岩性结构组合对上煤层完整性和连续性的影响规律。当煤层间岩性呈软硬岩层组合结构时,随着下位硬岩层或软岩层所占层间距比例的增大,上煤层产生的台阶错动量减小,软岩层结构比硬岩层结构更有利于减小上煤层台阶错动。给出判定台阶错动量的岩性结构构成条件,现场实测覆岩台阶错动及裂隙分布规律,提出突水防治的有效措施,保障工作面的安全生产。
- 刘长友李红涛张广文杨培举
- 关键词：采矿工程大采高开采突水防治
