国家自然科学基金(51274022)
- 作品数：16 被引量：345H指数：10
- 相关作者：姜福兴刘金海杨伟利张明温经林更多>>
- 相关机构：北京科技大学华北科技学院山东能源集团有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 高地应力特厚煤层“蠕变型”冲击机理研究被引量：41
- 2015年
- 多起"蠕变型"冲击事故分析表明:该类冲击属于典型的隐蔽性灾害,具有自发性和时滞性的特点,发生机理的不明导致其防治极具挑战,给深部特厚煤层的安全开采造成了严重威胁。"蠕变型"冲击与不稳定蠕变密切相关,通过建立蠕变模型和三维蠕变方程,得到高地应力与特厚煤层为不稳定蠕变的形成提供了有利的孕育条件;分析了巷道围岩不稳定蠕变破坏的过程,认为不稳定蠕变通过强度"腐蚀"和应力解除2方面实现启动冲击和减小阻抗,从而在受外部静态应力叠加影响的巷道薄弱区域形成"蠕变型"冲击,并提出了判别其发生可能性的评估公式。针对这类冲击的发生机理,提出了针对性的防治措施建议:合理布置巷道、加强主动支护、优化卸压参数和长期监测。
- 姜福兴
- 关键词：高地应力特厚煤层冲击地压时滞性
- 深埋巷道锚杆破断失效机理被引量：10
- 2015年
- 锚杆破断失效是深埋巷道支护面临的工程问题之一.采用现场调研、理论分析等方法,对深埋巷道锚杆破断失效形式、机理进行了分析.得到结论:1)深埋巷道锚杆破断失效形式主要有剪断失效、脆断失效、折断失效、拉断失效、崩盘失效和松脱失效;2)材料缺陷和受载性能是深埋巷道锚杆破断失效的内因,荷载超过极限荷载是深埋巷道锚杆破断失效的外因;3)拉伸、剪切、扭转等载荷复合作用下,锚杆有效直径减小,拉应力增大,导致破断失效;4)采用恒阻大变形锚杆或二次支护工艺,能够实现深埋巷道锚杆破断失效和围岩变形的协调控制.研究结果对深埋巷道围岩控制具有参考意义.
- 刘金海孙广京谭文峰
- 关键词：深埋巷道加载模式
- 首采工作面顶板岩层垮落步距预测方法研究被引量：1
- 2017年
- 为了研究煤矿首采工作面顶板岩层的运移规律,有效保证冲击地压和煤与瓦斯突出高危工作面的安全开采,综合运用理论计算、监测预测和数值模拟3种方法对某矿11041首采工作面岩层垮落步距进行预测研究。研究与分析结果表明,3种方法所得出顶板岩层运移规律与垮落步距具有较好的一致性。
- 成功
- 关键词：首采工作面垮落步距矿压理论微震监测数值模拟
- 深井条带充填开采冲击地压发生机理与防治研究
- 冲击地压矿井条带工作面的安全开采一直是冲击地压领域的研究热点和难点,充填开采是防治条带工作面冲击地压的有效手段。本文以鲁西南矿区深井条带充填开采工作面为背景,采用理论分析、相似材料模拟、数值模拟、工程类比、现场实测等手段...
- 陈洋
- 关键词：冲击地压条带工作面覆岩结构
- 文献传递
- 冲击煤层孤岛煤柱可开采性研究被引量：9
- 2016年
- 条带开采孤岛煤柱和采空区上覆岩层离层位置的确定是计算孤岛煤柱支承压力以及进行孤岛煤柱可开采性研究的前提。根据孤岛煤柱上覆岩层能否形成离层结构,提出孤岛煤柱支承压力的"有源"和"无源"计算模型,以应力准则和挠度准则判定孤岛煤柱上覆岩层离层位置,进而求得孤岛煤柱所承受地层重力并定义孤岛煤柱整体冲击失稳率,最后结合孤岛煤柱冲击地压发生可能性指数诊断法,对孤岛面的整体冲击失稳危险性和可开采性进行判定。经工程实例验证,该方法是合理可行的。
- 张俊飞姜福兴杨建博赵鹏翟明华王桂利
- 关键词：孤岛煤柱冲击地压离层挠度
- 综放采场异常来压危险性评价系统及应用被引量：1
- 2014年
- 确定异常来压危险区是实施异常来压控制措施的前提。统计分析诱发综放采场异常来压的因素,确定异常来压危险性评价因子;采用危险指数表征采场异常来压危险程度,建立综放采场异常来压危险性评价模型;采用现代编程语言开发了综放采场异常来压危险性评价系统。以山东某煤矿综放采场异常来压危险性评价为例进行应用,评价结果与实际吻合较好,为综放采场异常来压危险性评价提供了一种方法。
- 刘金海姜福兴高林生
- 关键词：综放采场
- 震动场、应力场联合监测冲击地压的理论与应用被引量：74
- 2014年
- 在总结现有冲击地压监测方法和分析其优缺点的基础上,提出冲击地压多参量实时在线联合监测的观点。根据事故现场勘查,将冲击地压破坏方式分为帮部冲击、底板冲击、顶板冲击、气浪、强震等5种;基于主客体不同,将冲击地压分为"自发型"和"诱发型"两类,并阐明了新分类的工程意义;根据两类冲击地压的可监测特征,提出了震动场、应力场联合监测冲击地压的观点,阐明了技术内涵;鉴于获取手段不同,宏观上将冲击地压危险区分为静态危险区和动态危险区两类;结合现场实际,提出了矿井冲击地压监测技术体系和分区治理思路,实现冲击地压的"宏观—区域—局部—点"全局"无缝"监测和"预卸压—解危"的分段分级治理。将研究成果分别应用于深厚表土综放工作面和深井三硬煤层冲击地压治理,取得了良好效果。
- 刘金海翟明华郭信山姜福兴孙广京张宗文
- 关键词：冲击地压应力场
- 基于覆岩结构理论的冲击煤层孤岛工作面宽度研究被引量：4
- 2016年
- 针对冲击煤层孤岛工作面上覆岩结构复杂、开采极易诱发冲击地压等灾害问题,提出了采前孤岛工作面宽度设计的留设方法。以山东某矿为工程背景,首先根据孤岛工作面周边采动情况及覆岩运动规律,确定关键层是否破断,进而得到了孤岛工作面"Γ"型覆岩结构分布;其次采用矿压理论分析不同覆岩结构分布对工作面应力传递规律,估算了孤岛工作面静态支承压力;最后根据孤岛工作面应力分布特点,理论分析了工作面整体支承强度,并结合工作面回采冲击失稳发生机理,确定了工作面宽度合理范围。通过工程类比与理论计算,得到了该矿3上1105孤岛工作面宽度大于170 m的结论,为工作面宽度设计提供理论依据。
- 张明李克庆姜福兴杨根地徐守金陈峰
- 关键词：采矿工程覆岩空间结构孤岛工作面支承应力冲击地压
- 郓城煤矿冲击地压与载荷三带关系研究被引量：19
- 2017年
- 以郓城煤矿冲击地压事故为背景,研究了郓城煤矿1300工作面泄水巷冲击地压的致灾机理及防治方法。通过引入"载荷三带"覆岩结构模型,分析了郓城煤矿一采区上覆岩层空间结构及其运动规律,结合微震系统监测结果,验证了工作面回采期间载荷三带岩层的运动及加载特性。建立了"载荷三带"侧向支承压力估算模型,得到了1300工作面侧向支承压力分布规律,估算了工作面回采期间泄水巷煤岩体承受自重应力、构造应力和侧向支承应力的叠加总应力,该应力超过了该矿的临界冲击应力,判断郓城煤矿冲击地压是高地应力和构造应力作用下,厚层坚硬顶板长期运动发生应力积聚从而导致冲击。通过合理设计巷道平面位置避开侧向应力峰值区域、采用适当降低推采速度和合理设计煤层大直径卸压孔参数等措施,可以有效治理该类冲击地压。
- 姜福兴刘懿杨伟利温经林张益超刘心广马幸福
- 关键词：冲击地压覆岩结构支承压力
- 采空区煤柱失稳诱发下煤层冲击机理研究被引量：15
- 2017年
- 以内蒙古某矿冲击地压事故为工程背景,对上煤层采空区遗留煤柱失稳诱发下煤层掘进工作面冲击地压机理进行了研究。通过建立基于覆岩空间结构的煤柱应力模型,对工作面开采前后煤柱稳定性进行了评价,得到了触矸点传递应力和采空区侧向支承压力叠加是诱发下煤层掘进工作面冲击地压的主要原因的结论,并提出了合理的巷道布置区域。研究结果对类似条件下的掘进工作面开采设计及安全生产具有一定的借鉴意义。
- 瞿孝昆姜福兴王慧涛朱斯陶张明徐柯张威涛
- 关键词：冲击地压采空区
