张镇
- 作品数：27 被引量：826H指数：10
- 供职机构：煤炭科学研究总院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学交通运输工程电气工程更多>>
- 等效断面支护原理与其应用被引量：7
- 2020年
- 围岩自承载能力的利用对于井工巷道的支护起到关键作用。在加固拱理论基础上,结合轴变论得出的巷道围岩自组织平衡过程中巷道断面轴比的演变特征,提出等效断面支护原理。认为人工支护的目的是促使围岩内部形成具有一定轴比的“椭圆状”自承载结构,且将真实承受外部载荷作用的承载结构的剖面中心线构成的曲面称之为等效断面;借助弹性力学对巷道围岩进行建模,分析了巷道围岩内部形成的等效断面边界的受力响应特征,得到了巷道所在区域内水平主应力与垂直主应力的比值(λ)与巷道围岩内部形成的等效断面的轴比(k)之间理论关系的表达方程;分析认为,当等效断面(“椭圆状”承载结构)的轴比(k)与巷道所在地质区域内水平主应力与垂直应力的比值(λ)接近或者相等时,等效断面上的应力最小且均匀分布,可以使该等效断面内巷道围岩处于低位应力环境中;最后运用等效断面支护原理对山西某矿四采区胶轮车巷道支护设计进行有效性评价,且理论分析结果和现场具有良好的对应性。等效断面支护原理可以对现有的支护方法进行重新解构和分析,为巷道支护设计参数的选取提供半定量化的理论支撑:①在保证巷道功能性的基础上尽量将巷道断面的最大内切椭圆的轴比设计为巷道所在区域地应力场条件下椭圆的最佳轴比(k=λ);②高度重视锚杆(索)预紧力的施加等级,在巷道内断面端角部位补打锚杆(索)来维持顶板与两帮的应力扩散范围的联通,形成完整的应力椭圆;③围岩破碎条件下的巷道在掘进过程中要及时一次支护,后续进行注浆加固,然后再次对围岩施加预紧力;④巷道在应力较大且特殊地质条件下采取全断面支护,封闭式的全断面支护有利于促使巷道围岩内部形成完整的应力椭圆承载结构(等效断面)。
- 郑建伟鞠文君张镇张镇吴建星伊康周逸群
- 关键词：巷道支护轴比
- 短控顶距快速掘进设备及方法
- 本发明公开了一种短控顶距快速掘进设备及方法，短控顶距快速掘进设备包括掘进机本体、截割组件和三个支护组件，截割组件包括支架、第一驱动件和截割头，支架沿竖直方向可移动连接于掘进机本体，第一驱动件连接于支架，截割头连接于支架并...
- 候彪张镇鞠文君焦建康杨鸿智潘坤
- 大埋深多次扰动大断面失稳煤巷围岩加固技术被引量：6
- 2016年
- 采用现场围岩结构观测、锚杆锚固力测试、井下试验相结合的研究方法,开展了山西晋城寺河煤矿大埋深多次扰动大断面失稳煤巷围岩加固技术研究。在围岩结构窥视和锚固力测试的基础上,结合巷道变形破坏情况,确定采用深浅孔组合注浆和高预应力锚索补强控制围岩变形的综合修复方案。通过前期注浆恢复破碎围岩的连续状态,后期高预应力锚索补强大幅度提高围岩的自身承载能力。井下矿压监测结果表明,综合修复技术有效地控制了大巷变形,保持了长期稳定性,为类似条件下的煤巷修复提供了技术支持。
- 孙志勇张镇郭相平丁自伟
- 关键词：大埋深扰动影响大断面煤巷
- 煤矿“三元”洁净开采技术研究
- 文章首次提出了煤矿"三元"洁净开采的新模式,并构建了六大技术支撑平台。在此基础上,综合运用理论分析、数值模拟和现场实践等方法,研究了在大巷保护煤柱中布置贮矸巷道充填矸石的大巷卸压技术,及在建下煤柱中布置贮矸空间的充填减沉...
- 刘锋珍张镇翟德元
- 关键词：保护煤柱矸石充填
- 文献传递
- 基于顶板水力压裂卸压的应力场响应机制研究及应用被引量：7
- 2023年
- 针对深井高应力强采动巷道的支护难题,分析顶板水力压裂技术原理,建立巷道围岩水力压裂数值计算模型,开展水力压裂切顶卸压应力转移研究,分析巷道围岩应力场响应机制,并开展现场工程应用。结果表明:水力压裂后煤柱应力集中区应力降低率为7.73%,平均降幅为13.9 MPa,最大降幅为24.9 MPa,采空区应力增长率为3.75%,在采空区应力增长区内,顶板压裂后底板应力较无压裂时平均高出约6.4 MPa,有效弱化了坚硬悬顶,阻断了顶板岩层的应力传递,促使煤柱侧悬顶应力向采空区内转移;水力压裂后工作面周期来压步距和液压支架动载系数显著降低,煤柱应力趋于均匀化,且平均应力显著低于无压裂时的煤柱应力,超前采动影响时矿压显现强度得到有效降低;压裂段滞后工作面30 m范围内采空区顶板及时垮落,应力增长较快,滞后工作面距离大于30 m时,压裂段采空区应力基本呈缓慢增长,最大应力值为1.35 MPa,无压裂段采空区应力且仍呈快速增长趋势,最大应力值为1.64 MPa。这表明水力压裂可有效弱化坚硬顶板完整性,改善采空区覆岩结构运动状态,降低巷道围岩应力状态,提高巷道围岩的稳定性。
- 程利兴张镇张镇张镇
- 关键词：千米深井卸压机理
- 矿井技改的创新与应规避的技术问题被引量：1
- 2009年
- 围绕安全、高效和未来发展提出了矿井技改的创新模式和思路,具有针对性的提出3点技改中应规避的技术问题,可为同类条件矿井的技术改造提供理论支持和工程实践。
- 翟德元张镇白怀岭
- 关键词：机械化水平
- 煤巷锚杆-锚索支护的预应力协调作用分析被引量：119
- 2010年
- 在分析目前锚杆、锚索联合支护条件下施加预紧力时存在问题的基础上,提出了锚杆、锚索联合支护的预应力协调问题,并采用有限差分数值计算软件FLAC3D对锚杆(索)施加不同组合预紧力时围岩产生的应力场分布特征与规律进行了模拟分析。结果表明:预应力锚杆、锚索联合支护可以在巷道围岩锚固结构中形成相互连接、相互叠加的有效压应力区,随着锚杆(索)预应力的增加,压应力区的值和范围也相应地增加;锚杆端部的拉应力值和范围随锚杆预紧力矩的增加而增大,这种情况可以通过施加锚索预紧力进行平衡,锚杆预紧力矩越大,平衡其端部拉应力区所需的锚索预紧力越大;结合工程施工现状,合理的锚杆预紧力矩选择在300～400N.m,锚索预紧力为200～300kN比较合理。井下试验表明,合理预应力组合的锚杆锚索联合支护系统可以有效控制围岩变形。
- 张镇康红普王金华
- 关键词：联合支护预应力应力场
- 突出矿井叠加应力影响巷道围岩破坏特征及控制对策被引量：1
- 2015年
- 以晋煤集团寺河煤矿巷道为工程背景,研究叠加应力影响下巷道围岩变形破坏特征,表现出剧烈底鼓、巷帮严重收敛、顶煤破碎下沉、长时间持续变形、支护体严重破坏等特点,在此基础上分析得出强烈耦合高应力、初期支护强度刚度不足且后期补强不及时、瓦斯抽采导致巷帮煤体强度降低是巷道变形破坏的三个主要影响因素。针对井下巷道中存在的问题,提出围岩控制对策和改进意见。
- 孙志勇张镇丛日东
- 关键词：突出矿井叠加应力
- 厚硬基本顶综放沿空巷道受载变形机制研究被引量：17
- 2020年
- 针对厚硬基本顶综放沿空巷道回采期间两帮变形剧烈的问题,以柳巷煤矿为工程背景,通过室内试验、现场实测、理论分析和数值模拟等手段,对巷道受载变形机制进行研究。结果表明:1)综放窄煤柱巷道围岩完整度排序由高到低为顶板、实体煤帮及窄煤柱帮,采动影响下煤帮破碎直接导致两帮锚杆工况下降;2)厚硬基本顶整体破断,断裂线位于实体煤上方距采空区14~15 m,关键块回转下沉过程中与上覆岩层之间出现变形不协同,继而导致断裂线附近煤体受载加大,这是采动影响下实体煤帮出现大变形的主要原因;3)随工作面推进窄煤柱发生压剪破坏,压剪断裂线附近煤体破坏严重直接导致窄煤柱帮大变形。
- 蒋威鞠文君鞠文君汪占领
- 关键词：沿空掘巷窄煤柱围岩变形
- 旺格维利采煤法煤柱-顶板力学结构研究被引量：8
- 2010年
- 神东煤炭分公司部分矿井在采用旺格维利采煤法回采过程中,对煤柱尺寸的留设和顶板运动的控制存在盲目性。为获得煤柱与顶板的力学作用关系,得到合理的煤柱留设尺寸,神东煤炭分公司做了大量理论和现场工作。针对大柳塔煤矿旺采工作面的具体情况,合理假设了顶板-煤柱的"连续梁"模型和"简支梁"模型,得出了煤柱应力的分布规律,为得出合理的煤柱尺寸提供了理论依据。
- 李瑞群张镇
- 关键词：应力分布
