江苏省研究生培养创新工程项目(CXLX120964)
- 作品数：16 被引量：536H指数：11
- 相关作者：刘长友杨敬轩于斌杨宇鲁岩更多>>
- 相关机构：中国矿业大学大同煤矿集团有限责任公司中国矿业大学（北京）更多>>
- 发文基金：江苏省研究生培养创新工程项目国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：矿业工程更多>>
- 坚硬顶板群下工作面强矿压显现机理与支护强度确定被引量：19
- 2014年
- 采用理论分析、物理相似模拟与工程实践相结合的方法,对坚硬厚层顶板群结构的破断冲击效应进行了分析,得到了工作面采场冲击来压的主要影响因素、来压特征及工作面合理支护强度等.研究表明:多分层坚硬顶板群结构的破断冲击载荷在短时间内会产生剧烈的震荡;工作面来压特征受多分层顶板垮断的动、静载荷联合作用;采场冲击来压强度主要与顶板厚度、岩性及节理弱面有关,对于岩性相近的顶板岩层,厚度越大,对采场的矿压冲击影响也越剧烈,但厚层顶板垮断后的结构对其上覆顶板岩层的冲击载荷强度具有一定的缓冲.以大同矿区坚硬顶板群结构下的煤层开采为例,通过在综放工作面选择应用ZF15000/28/52型高强度支架,保证了首个关键层顶板破断前后的安全开采;同时,采取水压致裂辅助控制上部关键层顶板,有效减缓了工作面强矿压的显现.
- 杨敬轩刘长友于斌鲁岩
- 关键词：顶板矿压应力波支护
- 多采空区下坚硬厚层破断顶板群结构的失稳规律被引量：74
- 2014年
- 为弄清多采空区下坚硬顶板群结构的破断失稳对工作面矿压的影响,根据大同矿区多采空区坚硬厚层破断顶板群的赋存条件,采用理论分析、相似模拟实验和现场实测分析相结合的研究方法,对多采空区破断顶板群结构的失稳规律及其对工作面来压的影响进行了研究探讨。研究表明,多采空区下坚硬厚层破断顶板群结构的失稳具有一定的概率特征;采用威布尔多参数分布函数对破断顶板群结构的失稳形式具有很好的描述,并建立了近距离煤层群多采空区顶板群结构的失稳模型,确定了大同矿区坚硬顶板群结构的失稳参数,得到了侏罗系煤层群顶板结构的失稳率;通过对大同矿区永定庄煤矿15号煤层端头及中部位置矿压和支架阻力的实测分析表明,工作面上方破断顶板群结构的失稳率与工作面支架阻力大小具有相关性,验证了工作面坚硬厚层破断顶板的失稳规律。
- 刘长友杨敬轩于斌杨培举
- 关键词：结构失稳矿压特征
- 覆岩多层坚硬顶板条件下特厚煤层综放工作面支架阻力确定被引量：53
- 2015年
- 为分析覆岩多层薄采空区坚硬顶板条件下特厚煤层工作面的强矿压显现机理,合理确定工作面支架支护阻力,采用理论分析、相似模拟与现场实践相结合的研究方法,对特厚煤层开采条件下的多层顶板破断规律与工作面支架阻力确定问题进行了探讨,得出了工作面支架阻力确定原则与方法。研究表明:多层坚硬顶板的破断形式与破断次序对工作面矿压显现影响较为明显;关键层顶板的单层垮断或多层同步失稳将对应不同的工作面支架阻力;坚硬厚层顶板同步失稳条件下,单纯提高支架阻力将难以满足特厚煤层工作面合理支护要求。以大同矿区某煤矿工作面生产实际为背景,对特厚煤层工作面进行了支架合理选型同时配以坚硬顶板的水压致裂控制技术,取得了良好的顶板控制效果。
- 刘长友杨敬轩于斌吴锋锋
- 关键词：坚硬顶板特厚煤层
- 急倾斜煤层工作面下端头区巷旁充填技术研究被引量：9
- 2014年
- 采用理论分析与实践、实测相结合的方法,对急倾斜煤层工作面下端头区沿空留巷技术理论及系统工艺问题进行探讨,弄清了充填体受力的影响因素,提出了急倾斜煤层巷旁充填工艺系统。研究表明,急倾斜煤层巷旁充填体承载受采空区矸石有效充填长度、煤层赋存倾角、充填体筑设宽度以及煤岩赋存厚度的影响,受顶底板锚索安设的影响较小;单轴压缩条件下矸石碎块的承载变形规律呈阶段特征,且每一阶段内的应力-应变近似呈线性关系;充填体的承载与变形随着距离工作面位置的不同具有阶段特征,距离工作面煤壁越远,充填体承载变形率越小;以七台河新强煤矿生产实际为背景,现场实践证明,急倾斜煤层矸石混凝土充填工艺系统实施方便、操作简单,沿空留巷整体效果较为明显。
- 杨敬轩刘长友杨培举杨宇
- 关键词：急倾斜煤层巷旁充填
- 煤层硬夹矸对大采高工作面煤壁稳定性影响机理研究被引量：40
- 2013年
- 为分析煤层硬夹矸对大采高工作面煤壁稳定性的影响,采用室内试验、理论分析及现场实测相结合的方法,提出了煤壁片帮模型与稳定条件,研究了夹矸煤层工作面煤壁片帮机理。研究表明:夹矸或叠加煤样较纯煤试块抗压强度有所提高;纯煤或叠加煤样轴向变形量较夹矸煤样轴向变形有所增大;煤层硬夹矸能有效提高煤壁整体稳定性;煤体高度对煤壁稳定性影响较大,在相同外力条件下,煤体高度越大,煤壁越易失稳;同时考虑到工作面煤体与室内试验煤样损伤、连续度差异,给出了工作面煤体稳定条件。以东曲煤矿夹矸煤层大采高工作面生产实际为工程背景,实测分析表明,东曲煤矿夹矸煤层28202工作面煤壁片帮较为稳定,工作面片帮主要发生在8#煤层上部位置,片帮程度低,对工作面生产影响较小。
- 杨敬轩刘长友吴锋锋杨宇
- 关键词：片帮机理夹矸煤层大采高压杆稳定
- 一种基于板结构理论的顶板初次垮断步距简便计算方法被引量：5
- 2014年
- 为便于采用板的经典理论对岩层初次垮断进行分析,采用理论分析与现场实测相结合的方法,探讨了连续线性载荷形式作用下,顶板简支与固支边界时的初次垮断步距计算方法。研究得到,顶板破断危险点位置弯矩随顶板两向长度比值变化的关系,给出顶板两向长度任意比值条件下的顶板最大弯矩表达式;得到了倾斜顶板梯形载荷作用下,简支与固支顶板的最大应力分布表达式;提出了一种基于板结构理论的顶板初次垮断步距简便计算方法。通过对淮北矿区桃源煤矿8281工作面顶板初次破断的现场实测与理论分析对比,顶板初次垮断步距实测数据（25～34 m）与理论计算结果（26.5～35.5 m）基本一致,表明该算法对顶板岩层初次垮断步距的预测具有良好的适用性。
- 吴锋锋刘长友杨敬轩
- 坚硬厚顶板条件下岩层破断及工作面矿压显现特征分析被引量：48
- 2013年
- 以石屹台煤矿生产实际为背景,采用理论分析与现场实测相结合的研究方法,对不同支撑边界条件下坚硬厚顶板破断及来压特征进行了分析。研究得到顶板破断位置及尺寸的确定方法及步骤:1)根据顶板不同支撑边界求得岩层应力分量表达式;2)根据深梁、长梁结构应力分布特点,结合长梁易破断位置应力,给出顶板危险垮断尺寸;3)修正顶板危险垮断尺寸得到坚硬厚顶板岩层内最大主应力及剪应力分布;4)选定最大拉应力或剪应力值接近岩石抗拉或抗剪强度时的垮断尺寸作为顶板极限安全跨距。结果表明:石屹台煤矿坚硬厚顶板以剪断特征为主,顶板初次垮断及周期来压步距分别在35.0 m与9.8 m左右。
- 杨敬轩鲁岩刘长友杨宇
- 关键词：周期来压
- 大断面沿空留巷充填体稳定性及留巷支护技术
- 2015年
- 以斜沟煤矿18503大采高综采工作面地质及生产技术条件为依据,通过理论分析、数值模拟和现场实测,分析了大断面沿空留巷充填体的稳定性规律及留设巷道支护技术。研究表明,大断面留巷充填体的稳定性受上覆坚硬顶板破断失稳规律的影响,而且动载作用明显,采用强度-应力双曲线关系可分析判断充填材料及充填体参数确定的合理性。现场应用对充填体及留设巷道进行了加强支护技术,实测表明取得了良好的留巷效果。
- 陈宝宝刘长友鲁岩
- 关键词：大断面沿空留巷充填体支护围岩稳定
- 采场顶板活动对顶板涌水影响规律研究被引量：8
- 2014年
- 采用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了工作面顶板涌水与顶板活动规律的相关关系,研究结果表明:采场顶板破断运动已波及上部含水层,工作面涌水水源主要为顶板砂岩裂隙水;顶板砂岩水的涌出量随工作面推进具有周期性的波动变化规律,与顶板的破断失稳规律具有很好的一致性,顶板的破断失稳运动造成覆岩水的流动与突变,顶板水涌出量与顶板富水性的强弱有关。根据顶板的富水性强弱和顶板的破断失稳规律,可进行顶板水涌出的预测和控制。
- 陈现辉刘长友杨敬轩
- 关键词：顶板活动导水裂隙带顶板突水
- 大同矿区双系煤层开采煤柱影响下的强矿压显现机理被引量：88
- 2014年
- 针对大同矿区石炭系煤层8105工作面过上覆侏罗系煤层采空区留设煤柱时的强矿压显现特征，采用理论与现场实测分析相结合的方法，对侏罗系煤层采空区煤柱的应力影响规律与石炭系煤层顶板的垮裂带范围进行了分析，得到了双系煤层开采煤柱影响条件下工作面强矿压显现的“煤柱一覆岩运动”联合作用机理。研究表明：侏罗系煤层采空区留设煤柱的水平与垂直应力较高，达10．5～13．5MPa，应力集中区深度为40～70m，剪应力波及范围达180131；8105工作面顶板的垮裂带高度为150～170m；工作面过煤柱时的强矿压显现是由采空区煤柱与煤层顶板垮裂运动联合作用的结果。
- 于斌刘长友杨敬轩刘锦荣
- 关键词：应力影响
