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采矿与岩层控制工程学报

采矿与岩层控制工程学报

北大核心

重点报道采矿工程、矿山岩体力学与岩层控制工程及交叉学科应用基础研究、技术开发及工程实践成果，介绍该领域中的新理论、新方法、新技术，为推动采矿工程、矿山岩体力学与岩层控制工程学科的发展、加强国内外的学术交流、人才培养服务。读者对象为国内外采矿工程领域科技工作者。
  • 发文量：75
  • 被引量：135
  • H指数：0
  • 开始收录时间：-
  • CNKI综合因子：-
  • 维普期刊影响因子： 4.43
  • 万方期刊影响因子：-
  • 创刊时间：-
  • 国内刊号/CN：10-1638/TD
    国际刊号/ISSN：2096-7187
  • 发行周期：季刊
    邮发代号：-
  • 主管单位：国家煤矿安全监察局
    主办单位：煤炭科学研究总院
采矿与岩层控制工程学报-联系信息
  • 主编：康红普
  • 电话：010-84262728 84262912
  • 邮箱：jmsce2019@vip.126.com
  • 地址：北京和平里青年沟路5号
  • 邮编：100013
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采矿与岩层控制工程学报 >2023年第6期

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共4384条结果
  • 摘要：随着深部开采中切顶卸压技术的普遍实施,切顶巷道的顶板围岩稳定性问题日益突出,特别是对于厚煤层、厚泥岩等易离层破碎的煤岩顶板,切顶巷道冒顶失稳隐患更为严重。为研究上述问题,结合具体工程背景分析厚煤切顶巷道顶板采动失稳特征,提出以单体液压支柱支护为承载结构的厚煤切顶巷道顶板支护控制对策,构建单体支柱顶板承载力学模型。研究结果表明:受超前采动的影响,巷道顶板破坏失稳现象加剧,且厚煤顶板条件导致锚杆(索)锚固悬吊作用有限,因此被动支护成为切顶巷道稳定性控制的关键。通过构建单体支柱顶板承载结构力学模型,发现巷道越宽带来的顶板支护承载负担越大,单体支柱数量越多,越有利于被动支护分担顶板来压;单体支柱布置越靠近巷道顶板中部,被动支护的控制效率越高,合理布置能够实现超前采动影响下切顶巷道的稳定性控制。通过数值模拟和工程实践的支护控制效果验证,证明了支护设计的合理性。
  • 摘要：在数值模拟中准确表达锚杆的承载性能对锚固支护设计至关重要。为在FLAC3D中模拟锚杆的拉剪耦合失效模式,基于锚杆失效理论判据,采用Fish语言对Pile结构单元的本构模型进行了修正,并通过锚固结构面剪切数值模拟和室内试验验证了其有效性。以兴隆庄煤矿巷道锚固支护为工程背景开展修正模型的工程应用,分析了其适用性。工程应用结果表明:修正模型模拟得到的巷道围岩变形量更大,原始模型锚杆的剪力和轴力均维持在较高水平,而修正模型达到锚杆失效条件后剪力和轴力均降为0,修正模型条件下的模拟结果更符合现场实际。工程岩体中结构面丰富,采用Pile结构单元原始模型模拟会造成支护效果评价不准确,进而引发围岩失稳等工程灾害,因此模拟时有必要考虑锚杆的拉剪耦合失效模式。
  • 摘要：针对粉煤灰、水泥掺量及料浆质量浓度3种因素对粉煤灰-废石胶结充填体力学性能的影响,进行正交试验设计。通过对粉煤灰-废石胶结充填体抗压、抗拉强度进行极差和方差分析,得到3种因素对充填体抗压、抗拉强度的影响程度和显著性影响因素。通过扫描电镜显微镜(SEM)对粉煤灰-废石胶结充填体的微观结构进行扫描并分析。试验结果表明:3种因素均为充填体早期抗压强度的显著性影响因素,而其后期抗压强度的显著性影响因素只有水泥掺量,在养护龄期为3,7,28d时,对充填体抗压强度影响程度为:料浆质量浓度>粉煤灰掺量>水泥掺量;充填体抗拉强度的显著性影响因素只有水泥掺量和粉煤灰掺量,对充填体抗拉强度的影响程度为:水泥掺量>粉煤灰掺量>料浆质量浓度。充填体内部微观结构的致密性随着水泥掺量或料浆质量浓度的增加而提高,进而表现为充填体抗压、抗拉强度的提高。
  • 摘要：通过数值模拟与理论分析等方法对工作面过空巷时超前应力分布、煤体稳定性及基本顶破坏特征进行研究,结果显示:超前应力叠加作用下空巷围岩变形剧烈,煤柱失稳破坏;基于Winkler弹性基础梁理论建立基本顶破断力学模型,求解了空巷上方基本顶弯矩方程,其揭示了空巷导致工作面前方基本顶超前断裂的现象,且空巷越宽,基本顶超前断裂位置离工作面越远;工作面推进过程中其前方基本顶偏应力第二不变量J_(2)呈双峰值分布,工作面离空巷越近,基本顶J_(2)峰值越高,畸变能越大。基于数值模拟研究工作面过空巷围岩控制技术,结果显示:高水材料充填支护空巷能有效避免基本顶超前断裂,维护空巷的稳定性。制定了高水材料充填与双木垛支护的空巷分区控制措施,现场监测显示:工作面过空巷过程中,液压支架工作阻力处在安全范围内,工作面能够安全通过空巷。该研究成果对同类型综放工作面过空巷期间巷道围岩与顶板控制可提供一定的参考。
  • 摘要：为研究坚硬覆岩的结构失稳运动规律,以耿村煤矿13200工作面为工程背景,构建坚硬岩层失稳结构模型,对坚硬岩层结构特征、结构形成条件、结构失稳尺度、结构失稳释放能量等进行了分析,并分别给出了相应的计算公式,确定坚硬岩层失稳对冲击地压的控制作用。研究结果表明:13200工作面低位和中位坚硬岩层下方存在自由空间,具备结构形成的条件;高位坚硬岩层下方无自由空间,不具备结构形成的条件。根据13200工作面钻孔柱状及其物理力学参数确定了其上覆岩层关键层个数和所在层位,并对该工作面坚硬岩层结构失稳尺度和失稳能量释放进行了计算,计算结果表明:在13200工作面回采期间,低、中位坚硬岩层初次失稳和周期失稳的释放能量均超过冲击地压发生的临界能量,是工作面发生冲击地压的主要影响因素;高位坚硬岩层上部的巨厚砾岩不会出现垮落失稳而释放冲击能量,不直接控制冲击地压的发生,是工作面发生冲击地压的次要影响因素。确定了13200工作面坚硬岩层结构失稳的防治措施,关键是通过减小低、中位坚硬岩层结构失稳尺度和失稳后释放的能量,以降低冲击地压的发生几率。研究结果可为其他具备类似坚硬岩层条件矿井的冲击地压控制提供重要参考。
  • 摘要：为研究水化学侵蚀条件下砂岩力学特性及能量损伤特征演化规律,利用水化学侵蚀后砂岩单轴压缩试验,分析了水化学侵蚀作用对砂岩力学特性及破坏形式的影响规律,研究了水化学侵蚀后砂岩受载过程中能量储存、耗散演化特性,得到了砂岩极限储能模型,建立了砂岩损伤评价指标。研究结果表明:水化学侵蚀后脆性砂岩出现应变软化,破坏形式由劈裂转化为剪切破坏;加载初期,外部输入能全部转化为耗散能,加载后期,则主要转化为弹性能,储存的弹性能达到砂岩储能极限是其发生破坏的主要原因;砂岩的储能极限与侵蚀溶液p H值非线性相关;建立的砂岩损伤评价指标(损伤因子D_(E))能够较好地评价水化学侵蚀后砂岩受载时的损伤程度。研究成果可为涉水岩土工程空间结构稳定性评估及安全评价提供参考。
  • 摘要：针对工作面末采期回撤通道顶板失稳导致支护体受力过大和围岩破坏问题,建立了基本顶超前断裂关键块力学模型,对比分析了不同来压位置和悬顶结构对回撤通道稳定性的影响。结果表明:降低支架后方悬顶长度和岩块间的挤压力、提高支护强度可缓解失稳顶板岩块对支架的作用力。基本顶断裂位置靠近回撤通道上方时关键块偏转下沉会造成围岩严重破坏。通过水力压裂可以加速顶板岩层破断和下沉,减轻末采期来压强度甚至改变来压规律,使回撤通道围岩免受顶板强来压作用。现场应用表明,水力压裂后支架载荷和围岩变形显著减小,实现了霍洛湾煤矿31108工作面的安全高效回撤。
  • 摘要：为了研究浅埋深坚硬厚顶板采动应力动态响应特征,以红柳林煤矿15216工作面辅助运输巷为背景,研究了工作面开采前后全过程采动应力响应特征,并基于现场实测数据和理论分析计算了临界煤柱宽度。结果表明,15216工作面超前采动影响范围为275 m,辅助运输巷锚杆(索)受力受超前采动影响较为强烈;滞后工作面阶段锚杆(索)受力显著增大,但其受力变化幅度明显减小,受煤柱侧向悬顶结构影响,煤柱帮锚杆最大受力为167 kN,因而需进一步加强煤柱的支护强度;在采动应力演化全周期内,煤柱应力分布形态呈非对称“双峰型”,煤柱应力峰值位于9~13 m范围内,且峰值应力为15.7 MPa,煤体尚未进入塑性屈服阶段,表明煤柱内部依然存在稳定的弹性承载区,根据煤柱的静载荷集度等于煤柱强度的原则,计算得出煤柱的临界宽度为13 m,并提出了有效的巷道围岩支护方案,研究内容可为巷道支护及煤柱宽度留设提供一定参考。
  • 摘要：我国东部矿区深埋薄基岩厚煤层的开采面临着许多技术难题。受工作面开挖卸荷效应的影响,覆岩将发生大变形非连续破坏,而上覆岩层的非线性破坏是导致厚冲积层中水沙涌入工作面的根本原因。为了确定煤层及覆岩的损伤程度范围以及渗透率的演化规律,采用现场实测与数值模拟手段,以超声波波速的分布规律定量表征煤壁的损伤程度范围,以覆岩塑性区的高度和体积表征覆岩的损伤程度范围,并对FLAC3D的渗流模式进行二次开发,分析工作面推进过程中覆岩及采空区渗透率的演化规律。研究结果表明:煤壁的损伤范围与超前支承压力峰值范围一致,6~7 m;覆岩塑性区的高度以及损伤程度随着工作面推进距离的增大而增大,当工作面推进至130 m时,覆岩达到充分采动,塑性区形状呈“马鞍”形分布;隔水层未破坏前岩体的渗透率与垂直应力呈负指数分布,隔水层破坏后高渗透率区域呈明显的分区现象,采空区岩体的渗透率随着冒落矸石的逐渐压实而降低。通过覆岩高渗透率范围的分布确定水沙渗流的主要区域,为赵固二矿14030工作面顶板突水溃沙的防治提供理论依据。
  • 摘要：通过在分离式霍普金森压杆装置上对含孔洞砂岩试件进行冲击试验,探究孔洞尺寸对砂岩动态力学性能的影响。基于试验结果,首先分析孔洞对砂岩岩样的强度和变形特性的影响规律;其次进行能量分析,揭示反射能量比、透射能量比和能量耗散比受孔径大小的影响;最后利用高速相机记录试件裂纹萌生、扩展、贯通直至破坏的全过程,探讨含不同孔径砂岩的裂纹扩展特征。试验结果表明,含孔洞砂岩岩样的力学参数(峰值应力、峰值应变)均显著低于完整岩样,降低幅度与孔洞直径密切相关,随着孔洞直径的增加,含孔洞砂岩的峰值强度与峰值应变均呈小幅减小趋势;在相同入射能量的条件下,随着孔径的增大,反射能量比增大,透射能量比减小,能量耗散率线性增大;随着孔径的增大,承受冲击加载后的试件其内部形成的贯通裂纹增多,试件的破碎块数也增多,且碎块尺寸减小。
  • 摘要：为缓解深部巷道“三高一扰动”极端复杂条件的不利影响,提出了巷道功能性支护概念,兼顾围岩支护稳定的同时,具备卸压、阻热抗渗等拓展功能。给出了巷道功能性支护的科学界定,将巷道支护演进历程划分为被动支护、主动支护、协同支护、功能支护等4个阶段,建立了功能支护结构模型。基于初期制备的功能层充填材料,利用多场耦合数值模拟方法,从导热性、渗透性和卸压角度验证了功能性支护系统的可行性。通过对卸压、阻热、抗渗等拓展功能的探讨及数值模拟分析,提出未来预设结构层材料以具备低导热性、低渗透性的泡沫混凝土等材料改良为突破口,拟基于多场耦合理论和能量守恒原理确定功能性支护系统能量匹配关系,实现支护结构参数优化目的。同时,针对更为复杂条件下巷道功能性支护前景进行了展望。以深部巷道综合控制为着眼点,拓展了传统巷道支护功能,将为深部巷道支护提供新思路。
  • 摘要：《采矿与岩层控制工程学报》前身为《煤矿开采》,创刊于1991年,由煤炭科学研究总院有限公司主办。重点报道采矿工程、矿山岩体力学与岩层控制工程及交叉学科应用基础研究、技术开发及工程实践成果,介绍该领域中的新理论、新方法、新技术,为推动采矿工程、矿山岩体力学与岩层控制工程学科的发展、加强国内外的学术交流、人才培养服务。读者对象为国内外采矿工程领域科技工作者。目前为双月刊,双月25日出刊。
  • 摘要：层理发育型直接顶岩层结构非连续性导致承压力学性状复杂,作为“支架-围岩”系统中关键性中间媒介,其性状会直接影响围岩控制效果。为保证该类工作面安全生产,亟需探究层理发育型层状岩体承压力学性状演变规律。采用不同向加压力学试验及理论分析法,系统研究不同形式加压环境层理发育型层状直接顶原型试样压力传递、形变破坏演变规律及层间效应与其破坏响应机制,结果表明:层理发育型层状岩体轴向承压时纵向裂隙会在层面处间断或偏折,局部迹线呈梯阶状,层面处多会发育出小尺度径向裂隙,点、侧压下层状样体均发生由层间效应主导的片层式破坏,破坏状态与承压角正向相关,承压会沿层面偏转后穿层向下迁移,且会发生重复性压降,扩容形变呈跳跃阶段式变化,依次为缓增长、线性增长及陡向急增,层间效应作用方式与层理发育型层状岩体结构密切相关,多分层灰白色直接顶主要为偏转压力散播路径,而大层间距黑色直接顶为异化传压路径、影响结构稳定及破坏状态。
  • 摘要：针对煤矿多类型冲击地压地音监测预警问题,基于冲击地压启动理论和现场地音监测数据,分析了不同类型冲击地压的失稳启动机制,得出冲击地压发生前煤岩体应力变化主要分为持续加载型、动静加载型和循环加卸载型3种;结合实验室煤岩体全应力-应变曲线与声发射监测数据,对煤岩体试件破坏前发生3种类型应力变化的地音前兆特征进行了细化研究,并通过现场实测数据,对3种不同类型冲击地压失稳破坏前地音活动演化规律进行了分析。结果表明:现场冲击地压发生前地音活动演化规律与实验室煤岩体试件破坏前地音前兆特征具有一致性。因此,基于地音监测技术的多类型冲击地压前兆特征研究可以对相应类型冲击地压灾害的防控实现不同程度的指导作用,为煤矿现场防控冲击地压灾害提供一定的理论支撑。
  • 摘要：为了研究特厚煤层综放工作面煤-架结构及其承载机理,以塔山矿8216工作面为背景,根据煤体与支架的位置关系将其分为架前顶煤、架上顶煤和承载煤体,采用FLAC3D数值模拟软件分析了煤-架结构应力演化特征及煤体失稳破坏规律。结果表明:工作面超前支承压力峰值位于煤壁斜上方的架前顶煤中,顶煤破坏深度与超前支承压力峰值的超前距离基本相当,向控顶区侧呈“弧形”破坏形态。确定了煤-架结构对顶板来压承载能力的排序依次为架前顶煤>承载煤体>液压支架>架上顶煤。承载煤体在围岩应力拱和顶煤的保护下破坏深度始终保持在近煤壁侧3 m内,已破坏煤体应力基本不受推进距离与支架工作阻力变化的影响。架上顶煤在顶煤冒放前后承载特性不同,进而引起整个煤-架结构承载特性的改变。放煤前后煤壁破坏深度分别为3 m和2 m,顶煤破坏深度分别为7 m和12 m。架前顶煤的失稳是发生端面冒顶的主要原因,煤壁侧承载煤体的破坏是煤壁片帮的直接原因。在围岩应力拱的作用下,顶板以架前顶煤为轴做回转运动并伴随着顶板、支架及超前煤体应力的动态变化,但煤-架结构的承载特性不会改变。研究结果可为特厚煤层综放工作面矿压灾害防控提供有益参考。
  • 摘要：岩样破裂声发射信号中包含破裂关键时频信息,探究信号参数与岩样破裂前兆特征之间的关系对岩石工程灾害的预测具有现实意义。传统的伪维格纳分布(Pseudo Wigner-Ville Distribution,PWVD)算法能够通过对信号加窗来突出信号的局部特征,但是试验采集的信号一般是实值,直接运用PWVD进行时频分析可能会出现虚假频谱的情况。针对该问题,提出了一种基于Hilbert变换(Hilbert Transform,HT)的HPWVD时频分析方法对声发射信号展开时频研究。首先通过单轴压缩试验采集到钨岩、砂岩的破裂声发射信号;然后运用参数分析法对2种岩样累计振铃计数及累计能量的分布特征展开分析,并由此划分破裂阶段及确定破裂阶段临界点;最后运用HPWVD算法获取临界点前后的声发射信号的时频特征。研究结果表明,运用HPWVD算法对信号进行时频分析能够很好地消除虚假频谱的现象,并能准确获取临界点前后的时频信息,即岩样在破裂前的能量会在新的频段内重新分布与聚集,为岩样破裂预测提供了依据。
  • 摘要：充填开采技术不仅采出率高,而且能有效防止地表沉陷,维持采场稳定性,因此研究充填体受载时的力学特性与破坏特征具有一定的工程指导意义。开展了不同骨料粒径分布胶结充填体的单轴压缩试验和声发射监测试验,获得了粒径分布对充填体力学特性、声发射特征参数的影响规律及破坏特征。研究结果表明:随着泰波(Talbot)指数n的增大,胶结充填体的单轴抗压强度、弹性模量均呈先增大后减小的趋势,与峰值应变的变化规律相反。通过拟合分析得到充填体单轴抗压强度与Talbot指数n呈二次多项式关系,Talbot指数n在(0.4~0.5)间抗压强度达到最优。任意Talbot指数下,充填体在加载过程中声发射计数和能量均经历3个阶段:声发射平静期、低幅增长期和高幅增长期;充填体裂纹起裂应力和损伤应力随着Talbot指数的增大呈先增加后减小的趋势;裂纹起裂应力为峰值应力的31%~45%,损伤应力为峰值应力的74%~96%,两应力与峰值应力比值随Talbot指数无显著规律性变化,受自身性质影响较大。从宏、细观角度分析不同Talbot指数的胶结充填体的破坏模式,发现两者特征基本一致;不同骨料粒径的充填体试样的内部孔隙、裂隙等微观结构数目、排列不一,其破坏形式也不同。
  • 摘要：为实现寺河煤矿井下巷道围岩体强度的快速准确定量评价,综合考虑围岩强度测定过程中的人为与机械误差影响,建立了围岩结构面几何参数与强度的非线性数学模型。以该矿井东六盘区63022巷、63021巷与东六回风二巷围岩结构钻孔窥视与强度测定结果为基础,采用数字图像处理(DIP)、理论分析与数理统计相结合的方法,分析了结构面几何参数与强度的相关性,并确定各参数对强度的影响程度。研究结果表明:钻孔窥视图像的灰度变化曲线可以确定岩层内部成分差异与宏观缺陷;数学回归模型可用于对结构面轮廓变化的趋势预测;结构面倾角、面积与分形维数为正相关性;分形维数对力学强度的正相关性影响程度最大,权重占比99.51%。
  • 摘要：1研究现状2022年我国煤炭产量达到45.6亿t。煤矿以井工开采为主,其数量占92%,产能占82%。巷道掘进是井工煤矿的重要生产环节之一,是煤矿实现安全高效开采的基本保障。近年来,工作面自动化、智能化开采技术发展迅速,工作面产量与经济效益显著提高,对巷道掘进也提出了更高的要求:不仅要大幅提高掘进速度,满足采煤工作面快速推进的需要,而且要削减掘进工作面作业人员数量,实现少人化;同时,需要改善掘进工作面作业环境,保障矿工职业健康。
  • 摘要：为进一步提高煤矿井下打锚技术的自动化水平和安全性,提出了煤矿井下钢带锚孔自动检测方法。选取兼具检测精度与速度的SSD算法作为检测网络,以轻量化MobileNetV2为骨干特征提取网络建立了锚孔检测模型。针对煤矿井下钢带锚孔目标小、不易检测的问题,优化了先验框的设置,使得先验框进一步与有效感受野匹配,提高识别精度。该锚孔检测模型对于自建数据集中的锚孔目标识别准确率为94.24%,AP达94.08%,取得了较好的检测效果;检测速度可达84.73帧/s;模型大小仅为14.3 MB。模型经TensorRT优化并部署于NVIDIA Jetson Xavier NX硬件平台上,验证了模型的可应用性。
  • 摘要：了解工作面推进过程中采动裂隙的演化规律对于煤层气抽采及瓦斯控制至关重要。采用相似模拟和数值模拟的方法研究了工作面推进过程中采空区覆岩采动裂隙的演化规律,研究结果表明:采空区中部和采空区边界处靠近巷道的区域上覆岩层的采动裂隙存在截然不同的变化规律。采空区中部区域,上覆岩层的采动裂隙随着工作面的移进及越过呈现“迅速增加—逐步减低—稳定”的变化规律;采空区边界靠近巷道的区域,呈现“迅速增加—稳定”的变化规律。远离开切眼、靠近巷道的采空区上覆岩层采动裂隙发育最为充分;工作面走向平行于最大水平主应力时的各区域采动裂隙发育,显著高于工作面走向垂直于最大水平主应力时的;较硬直接顶对于提高采动裂隙渗透率有积极作用。
  • 摘要：针对反井钻机导孔定向钻进在不良地质段易发生围岩失稳导致的卡钻、塌孔问题,通过理论计算和ANSYS Workbench数值模拟的方法,分析了定向纠偏过程中翼板与井帮围岩接触应力的影响因素及规律,探讨了井帮围岩变形特征,提出了适用于反井钻机旋转定向钻进的井帮围岩稳定控制技术。研究结果表明:15°+30°组合倒角翼板结构,较普通倒角结构在降低接触应力及围岩变形方面优化效果显著。当反井导孔遇不良地质时,采用动态调整钻进参数、合理设置导向力分配方案、优化翼板结构的井帮围岩稳定控制技术能够有效降低翼板陷入井帮引发卡钻、埋钻事故的风险。研究结果可为软弱地层反井工程提供一定参考。
  • 摘要：为更好地解决煤矿智能化开采工作面适应性评价模型的关联性和模糊性问题,提出了由地质条件、开采技术条件、关键技术条件以及管理保障条件等4个一级影响因素及16个二级影响因素,构建的煤矿智能化开采工作面适应性评价指标体系,并建立了煤矿智能化开采工作面适应性ANP网络模型。将煤矿智能化开采工作面适应性评价等级划分为I级(好)、II级(较好)、III级(一般)和IV级(差)等4个等级。采用网络层次分析法(ANP)研究影响因素之间的相互联系,并使用YAANP软件计算得到煤矿智能化开采工作面适应性影响因素的权重。为有效降低个人因素对各影响因素评分的影响,将网络层次分析法与物元可拓模型相结合,对煤矿智能化开采工作面适应性影响因素进行评价,计算得到各影响因素的关联度及综合关联度,最后由综合关联度对煤矿智能化开采工作面适应性进行等级评定。将煤矿智能化开采工作面适应性ANP网络模型在陕西黄陵1号煤矿的810智能化工作面进行应用,得出该煤矿智能化开采工作面适应性综合关联度为K_(1)=0.06,K_(2)=-0.05,K_(3)=-0.61,K_(4)=-0.77,对应评价标准得到煤矿智能化开采工作面适应性评价等级为Ⅰ级(好),分析结果与现场实际情况相吻合,说明构建的煤矿智能化开采工作面适应性ANP网络模型具有一定的可行性与科学性。
  • 摘要：针对部分矿区区段煤柱宽度超过60 m仍发生较为严重冲击地压的情况,分析相关案例发现,当煤柱内部存在开挖巷道,且巷道的存在造成煤柱应力分布产生显著变化时,则存在空巷的宽煤柱是诱发冲击地压灾害的主要原因。以红庆河煤矿3-1103工作面65 m宽煤柱为工程背景,通过理论分析、数值模拟及现场监测等方法,分析了缺陷型宽煤柱的整体应力分布特征以及不同空巷位置对应力演化的影响,研究了采空区侧向顶板垮断形成的结构特征和煤柱塑性破坏对其垮落状态的影响,并通过数值模拟和现场微震监测对分析结果进行了验证。据此揭示了缺陷型宽煤柱条件下冲击地压的发生机理:宽煤柱在空巷影响下靠近采空区的Ⅰ段煤柱易发生塑性破坏,使得应力向外侧的Ⅱ段煤柱转移,增加煤柱内集中静载荷,同时Ⅰ段煤柱的变形破坏和空巷的存在造成侧向顶板悬顶长度迅速增加,促使其在发生断裂时产生更为强烈的动载,区段煤柱在动静载荷叠加作用下,沿空巷道更易发生冲击地压。根据此类型冲击地压的关键影响因素,提出了煤柱物理改性、顶板整体弱化和煤柱应力调控3种冲击地压防治技术途径。
  • 摘要：以门克庆煤矿11-3106回风巷掘进期间的矿压动力显现为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法,对鄂尔多斯矿区厚硬岩层条件下小煤柱沿空掘巷冲击地压机理进行研究。研究结果表明:由于煤层顶板上方存在较厚硬岩层,当煤体开挖后,顶板岩层依旧具有一定承载能力,使得岩层在滞后一定时间以后才会出现较大形变;巷道顶板运动趋势出现一定的滞后性,通过判断巷道顶板的下沉幅度,明确了下沉最为明显的区域为滞后掘进工作面25~53 m;微震事件集中区域以及巷道顶板的变形量主要集中在滞后掘进工作面20~60 m区域,理论分析计算区域与现场实际相符。此外,基于掘巷期间矿压显现主要影响区域提出相应的卸压、支护措施,保障了现场施工的高效和安全。
  • 摘要：《采矿与岩层控制工程学报》前身为《煤矿开采》,创刊于1991年,由煤炭科学研究总院有限公司主办。重点报道采矿工程、矿山岩体力学与岩层控制工程及交叉学科应用基础研究、技术开发及工程实践成果,介绍该领域中的新理论、新方法、新技术,为推动采矿工程、矿山岩体力学与岩层控制工程学科的发展、加强国内外的学术交流、人才培养服务。读者对象为国内外采矿工程领域科技工作者。目前为双月刊,双月25日出刊。
  • 摘要：养护温度能够对水泥基尾砂胶结充填体力学性能造成显著影响,在实验室开展了不同养护温度下的充填体单轴抗压试验,研究了养护温度对充填体应力-应变曲线及力学特性的影响规律,并揭示了充填体变形破坏各阶段的能量演化规律。结果表明:当养护温度范围为20~50℃时,充填体的峰值应力、初裂应力及弹性模量均随着养护温度的增加呈现先增大后减小的趋势,并且都在养护温度为30℃时达到最大值,说明充填体的养护温度存在临界值;充填体在峰值应力点处的总应变能及弹性应变能随着养护温度的增加均表现出先增大后减小的趋势,并且耗散能与总应变能随着轴向应变的增加呈现非线性递增规律;此外,在初始压密、线弹性变形及屈服破坏阶段,能量主要以弹性能的形式储存在充填体内部,而在峰后变形破坏阶段能量以耗散为主,并且养护温度会对能量指标水平产生影响;微观测试结果表明,充填体在高温养护环境下产生的自由水蒸发效应会导致充填体内部空隙结构更为明显,从而对充填体力学性能产生不利影响。

    采矿与岩层控制工程学报的期刊信息

    • 创刊时间：-
    • 地区：-
    • 语言：中文
    • 热门主题：岩层控制 采矿 采矿工程 矿山岩体力学 征稿简则 数值模拟 冲击地压 采动 关键层 煤炭开采
    • 学科分类：

    采矿与岩层控制工程学报的获奖情况

    采矿与岩层控制工程学报的收录情况

    • • 北大核心期刊（2008版）
    • • 北大核心期刊（2011版）
    • • 北大核心期刊（2014版）
    • • 北大核心期刊（2017版）
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