国家杰出青年科学基金(51204010)
- 作品数：11 被引量：190H指数：9
- 相关作者：姜福兴尹永明朱权洁史先锋王存文更多>>
- 相关机构：北京科技大学北京安科兴业科技有限公司兖矿集团有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家杰出青年科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 深井特厚煤层综放工作面断层活化规律研究被引量：37
- 2016年
- 以新巨龙公司2301N综放工作面过断层为工程背景,通过微震监测、数值模拟和理论分析等方法,对深井特厚煤层断层活化规律进行研究。得到的主要结论为：（1）根据2301N工作面微震监测结果,将断层活化分为应力显现阶段（距断层274.8~214 m）、蓄能阶段（距断层214~84 m）和结构活化阶段（距断层84~0 m）,并采用数值模拟进行了验证;（2）工作面过断层期间存在断层活化型冲击和断层煤柱型冲击2类动力灾害,断层活化型冲击的机制主要是开采诱发断层两侧煤岩体积聚的构造应力释放,断层煤柱型冲击地压机制主要是工作面开采引起断层煤柱应力的高度集中;（3）根据工作面过断层期间冲击地压发生机制,提出相应的防治技术,并进行现场验证,保障了工作面的安全开采。研究结果对类似条件下的工作面安全开采具有一定的借鉴意义。
- 朱斯陶姜福兴K.J.A.Kouame李先锋谭文峰张斌张浩
- 关键词：采矿工程深井特厚煤层微震监测断层活化
- 深厚表土薄基岩综放工作面地表沉陷与冲击地压联动效应研究被引量：11
- 2016年
- 结合新巨龙矿井深厚表土薄基岩综放工作面冲击地压防治问题,开展深厚表土层地表沉陷与冲击地压联动效应的实测研究。研究表明：深厚表土薄基岩首采综放工作面地表沉陷启动距约为114 m,仅为采深的1/7,远小于一般采场的启动距（1/4~1/2）倍采深。当地表进入充分采动阶段后,地表沉降速度与冲击地压存在明显的联动效应：地表沉降速度开始迅速增加时,工作面动压显现强烈;地表沉降速度迅速增加一般超前工作面动压显现。综合分析微震和地表沉陷数据,验证了岩层运动、地表沉陷与冲击地压发生具有一定相关性,可作为冲击地压预警的辅助参考。
- 王乃国朱斯陶王慧涛姜福兴
- 关键词：厚表土薄基岩地表沉陷冲击地压
- 基于微震和应力动态监测的煤岩破坏与瓦斯涌出关系研究被引量：14
- 2015年
- 采用微震监测技术、应力实时在线监测技术对方山矿新井11041工作面回采过程中煤岩破坏与应力变化进行了实测研究,结合工作面抽放和风排瓦斯涌出量监测数据,得到了综采工作面煤岩破坏、应力变化和瓦斯涌出三者之间的关系。研究表明:1)微震事件能量峰值的出现略早于工作面前方煤体应力极值和瓦斯抽放指数峰值,而工作面风排瓦斯涌出量峰值又略晚于瓦斯抽放指数峰值,可以根据微震事件能量变化来间接反映工作面煤体应力变化和瓦斯涌出情况;2)工作面基本顶的周期性运动是诱发工作面风排瓦斯涌出量周期性变化的主要原因,当基本顶周期性断裂时,采空区瓦斯涌出增大,工作面风排瓦斯含量变大,且瓦斯主要来源于采空区积聚瓦斯。
- 尹永明姜福兴谢广祥朱权洁王存文王磊何晓军
- 关键词：微震监测煤岩破坏瓦斯涌出
- 深井综采(放)工作面异常来压控制研究被引量：24
- 2013年
- 通过事故调研、理论分析和现场实测,研究深井综采(放)工作面异常来压的发生机制、控制技术及其危险性的分区分级评价方法。得到的主要结论为:(1)工作面异常来压诱发因素主要有顶板来压、顶板水、控顶距增大、初撑力低、采高变化、断层、推进速度以及这些因素的叠加;(2)异常来压的发生机制是上述影响因素引起顶板结构与支架作用关系失衡后,导致顶板异常活动和支架异常受力;(3)异常来压的控制方法为开采前进行评价,预处理危险区,开采过程中实施矿压监测,采用工作面调斜、适当降低采高、提高初撑力、提前疏放水或加固顶板、预裂顶板、加快推进速度、优化支架阻力等措施,降低危险性。研究结果在赵楼煤矿1306工作面进行应用,取得良好效果,可有效避免压架事故。
- 姜福兴朱斯陶刘金海王富奇孙洪江阮国强
- 关键词：采矿工程深井综采(放)工作面
- 基于高精度微地震监测的深井工作面开采强度对顶板运动规律影响研究被引量：1
- 2017年
- 为研究矿井进入深部开采后开采强度对顶板运动规律的影响,运用高精度区域微地震技术,对深部开采工作面顶板运动进行监测。分析得到了随工作面开采微地震事件在时间和空间上的分布规律:微震事件首先在高位岩层发生,随后集中分布在低位岩层。联合工作面开采强度分析,得到了不同开采强度条件下顶板运动规律。
- 耿超李振武王彦敏周法乐石高远鞠海龙
- 关键词：微地震监测顶板运动
- 掘进面冲击地压实时无线监测预警技术被引量：9
- 2014年
- 通过分析掘进面冲击地压危险区域分布特征,提出了以钻孔应力测量代替钻屑量作为掘进面冲击地压监测预警指标;对KJ615掘进面冲击地压实时监测预警系统进行了应用分析,结果表明系统能够实时监测掘进面围岩应力动态变化,实现冲击地压危险区及其危险程度实时连续监测预警;通过在矿山的现场应用试验,表明系统能够准确的预报冲击地压危险区及其危险程度,保障了高冲击地压危险掘进面的作业安全。
- 尹永明姜福兴朱权洁
- 关键词：掘进面冲击地压支承压力监测系统
- 基于掘进面应力和瓦斯浓度动态变化的煤与瓦斯突出预警试验研究被引量：31
- 2014年
- 通过对煤与瓦斯突出主要影响因素的研究,提出基于应力和瓦斯浓度动态变化特征的掘进面煤与瓦斯突出实时监测预警方法——SMD法,建立以钻孔应力增量和瓦斯浓度时间序列变化特征为判定指标的突出预报模糊综合预测模型,可以确定掘进面煤与瓦斯突出指标值。在此基础上,研制掘进面煤与瓦斯突出监测预警系统,该系统能够实时监测掘进面围岩应力动态变化以及煤体瓦斯浓度动态变化情况,对煤与瓦斯突出危险区及其危险程度进行实时监测预警。通过在矿山的现场应用,表明该系统能够比较准确地预报突出危险区及其危险程度,保障突出危险工作面的作业安全。
- 姜福兴尹永明朱权洁王存文曲效成
- 关键词：采矿工程掘进面瓦斯浓度煤与瓦斯突出监测预警
- 特厚煤层分层工作面冲击地压事故后复产方案研究与实践被引量：17
- 2015年
- 在分析黑龙江峻德煤矿特厚煤层分层工作面重大冲击地压事故的基础上,研究得到事故发生的原因和相应的治理对策,制定了恢复生产的方案。提出了分层开采工作面恢复生产需满足的条件为:工作面和巷道围岩始终处于低应力低密度状态、消除底板(底煤和薄底板)冲击隐患、建立可靠支护、建立有效的实时监测体系和确定合理的开采强度。以煤层大直径钻孔为主实现围岩的低应力和低密度;提出了冲击危险巷道的基本支护、超前支护方式和强度;建立了应力实时在线监测为主、微地震监测为辅、多种监测手段联合的冲击地压实时监测预警体系;基于应力动态和微震监测确定工作面合理的开采强度。根据研究成果制定的恢复生产方案在峻德煤矿三水平北17层一段一分层3·15事故工作面实施后,保证了工作面安全恢复生产。
- 史先锋姜福兴朱海洲宋继臣孙锦华张俊杰于显义韩国庆
- 关键词：特厚煤层冲击地压
- 深厚表土薄基岩综放采场合理支护阻力研究被引量：12
- 2015年
- 以新巨龙矿井2301采场为工程背景，通过数值模拟研究了深厚表土薄基岩采场合理支护阻力，结果表明：深厚表土薄基岩采场支架载荷具有显著的时间效应，支架载荷来自顶煤、直接顶自重、基本项破断产生的冲击载荷和厚表土层缓慢变形产生的附加载荷，建立了此类采场支护阻力的计算模型；综合考虑支架载荷显著的时间效应和试验采场多种岩层结构模型，确定试验采场合理支护阻力为13700kN；微震监测结果表明试验区域基岩层厚度为50m，直接顶厚度为30m，基本顶厚度为20m；支架载荷监测结果表明采场支架的工作阻力基本处于10000～14000kN，从而验证了所选支架的适应性，对深厚表土薄基岩综放采场支架选型具有参考意义．
- 郭信山朱斯陶翟明华
- 关键词：深厚表土薄基岩综放采场支护阻力
- 深井厚煤层冲击地压与大变形协调控制机制研究被引量：14
- 2015年
- 冲击地压与大变形协调控制是深井厚煤层开采面临的共性难题。采用现场监测、理论分析等方法研究深井厚煤层冲击地压与大变形协调控制机制,建立沿空巷道侧向顶板二次破断的力学模型,并得到以下结论:(1)在新巨龙矿井条件下,施工直径120 mm、孔深25 m、间距1 m的大直径预卸压钻孔,形成的有效卸压保护带宽度为10~15 m;(2)深井厚煤层沿空巷道大变形的机制主要是强排煤粉诱发侧向顶板二次破断回转所致,并进行理论验证;(3)深井厚煤层冲击地压与大变形协调控制机制为确定合理的卸压参数,通过大直径钻孔释放围岩膨胀变形,降低巷道围岩应力,同时尽量减少对围岩结构的破坏。现场实践表明,采取优化支护工艺和卸压参数等措施,能够在一定程度上缓解沿空巷道大变形问题。研究结论对深井厚煤层冲击地压与大变形协调控制具有参考意义。
- 朱斯陶姜福兴刘金海谭文峰徐波程祥萌陈强
- 关键词：采矿工程深井厚煤层冲击地压大变形协调控制
