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2024年06期
试验研究

基于水热变化的煤矿井筒冻土抗折强度试验

汪隆;李波;

基于水热变化下的人工冻土力学试验是人工冻结法设计过程中进行合理设计和安全施工的前提和必要条件。通过采用设计正交试验及统计拟合方法,针对海测滩煤矿立井井筒处黄土冻土试样进行不同含水率及冻结温度下抗折强度试验,分析了冻土的挠度-抗折强度变化关系及其力学性能,对比了不同含水率及不同冻结温度下冻土抗折强度变化,并对立井井筒黄土基土在冻结过程中的抗折强度建立了基于冻结温度、含水率变化的预测模型。结果表明,立井井筒处冻土的抗折强度随含水率的增大呈先增加后减小变化,在含水率15%~20%时其抗折强度较大;冻结温度与冻土抗折强度呈近线性关系,温度降低,冻土抗折强度增大;采用冻结法施工时冻结参数选择温度-15℃,含水率20%较为合理。

2024 年 06 期 v.43;No.221 ;
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强冲击特厚煤层地面压裂覆岩运动规律

邓辉;

坚硬覆岩运动是诱发冲击地压的关键因素之一。为揭示覆岩运动对工作面冲击的孕育致灾过程及诱冲机理,以孟村煤矿401102工作面为工程背景,采用理论分析的方法研究了覆岩空间结构演化特征。针对高位覆岩坚硬顶板实施地面L型水平井分段水力压裂技术,结合理论分析以及现场监测的方法,分析了压裂后采场覆岩运动时空演化规律。结果表明,地面压裂弱化区域硬厚复合砂岩层得到充分弱化,高能微震事件大幅降低;而地面压裂盲区硬厚复合砂岩层形成悬顶结构,弹性能没有得到提前释放,导致工作面开采至下方时会诱发岩层的突然断裂与运动,形成高能微震事件并释放巨大的微震能量。

2024 年 06 期 v.43;No.221 ;
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特厚煤层重复采动作用下采空区自燃“三带”位移变化

马德;李鹏;王建腾;张明;黄一珂;任帅京;曹明;

为探究特厚煤层重复采动下采空区煤自燃“三带”的分布特征,基于束管监测系统,在铜川下石节煤矿222工作面进行现场实测,确定其自燃“三带”的分布规律。借助Fluent软件分别模拟重复采动及单一采动时采空区内氧气浓度的动态分布规律,发现重复采动采空区内实测结果与数值模拟结果基本一致。与单一采动模拟结果对比,重复采动导致采空区内部的散热带和氧化带出现缩短趋势;在进风侧散热带前移6.8%,氧化带前移7.0%;回风侧散热带前移14.3%,氧化带前移11.3%。研究成果能够为重复采动作用下采空区煤自燃危险区域防治提供依据。

2024 年 06 期 v.43;No.221 ;
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不同推速下综采工作面覆岩裂隙演化特征

李胜利;刘春辉;

为研究综采工作面不同推速下瓦斯运储区的演化特征,利用3DEC模拟软件进行模拟,分析了不同推速下采动覆岩裂隙分形维数演化规律。基于分形维数对卸压瓦斯运储区进行识别和划分,得到不同推速条件下的卸压瓦斯运储区分布及演化规律,并以此为依据优化了现场高位抽采钻孔的布置方式。结果表明,综采工作面覆岩裂隙分形维数整体随推进速度增大呈现出减小趋势,根据研究结果对试验工作面卸压瓦斯抽采钻孔进行优化设计。煤层回采期间,试验工作面高低推速区域抽采钻孔瓦斯体积分数最大均为30%以上,工作面、回风巷、上隅角瓦斯体积分数为0.18%~0.46%、0.2%~0.46%、0.25%~0.84%,均小于1%,表明了该布置方法更具合理性。

2024 年 06 期 v.43;No.221 ;
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小煤柱应力分布特征及支护控制分析

乔重让;卢少帅;陈国阳;

为了提高煤炭资源利用率,提升矿井生产效率和经济效益,小煤柱留设成为矿井生产发展的必然趋势,而小煤柱应力演化规律、分布特征及控制技术研究对于实现小煤柱护巷至关重要。以韩家湾煤矿3~(-1)煤层为研究背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测等研究方法,对小煤柱的应力分布特征及优化支护方案进行验证。基于现场实际情况,构建工作面回采过程中力学模型,分析面间煤柱应力分布特征及演化规律。结合现场实测的方法,对工作面回采过程中小煤柱为10 m时应力演化过程进行分析,根据其应力分布特征采用数值计算方法确定小煤柱优化支护方案的可行性,分析可得支护效果良好,能够满足安全生产要求。研究结果可为类似矿井小煤柱留设和支护提供参考依据和技术借鉴。

2024 年 06 期 v.43;No.221 ;
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期刊信息

期刊名称:陕西煤炭

创办日期:1982

主管部门:陕西省国资委

主办单位:陕西煤业化工集团;陕西省煤炭工业协会

刊期:月刊

电话:029-82210219  18165302958

Email: sxmtzz@vip.163.com

国内统一刊号(CN):61-1382/TD

国际统一刊号(ISSN):1671-749X

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