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煤
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月刊

1005-2798

coal@cnluan.com；coa1518@sohu.com

0355-5923708 5923645

046000

山西省襄垣县侯堡镇

煤/Journal Coal
查看更多>>本刊主要刊发煤炭工在高产、高效集改化矿井建设中，各相关领域的理论研究成果、实践经验的总结、新技术、新产品的推广应用等。
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    开拓矿淋水区巷道顶板围岩破坏规律及外注式锚注支护技术研究

    李学彬王朝龙朱星志王智正...
    1-5页
    查看更多>>摘要：受到顶板存在低层位弱含水层的影响,部分煤矿出现巷道顶板锚索孔长期淋水的现象,导致顶板泥质围岩软化、锚索支护结构失效,易诱发巷道顶板离层冒落等安全事故.文章以开拓矿 11 煤回风大巷淋水区为研究对象,通过围岩力学性能测试及钻孔窥视可知,顶板泥质岩围岩强度低、裂隙发育,容易遇水泥化.结合现场工程条件和锚注支护机理,提出了外注式锚注支护技术,并设计了淋水区巷道外注式锚注补强支护方案,通过数值分析、现场工业性试验和现场监测优化了补强支护参数和施工工艺,围岩离层变形量降低 48%以上,顶板淋水量减少 80%以上,确保了开拓煤矿煤巷淋水区顶板围岩稳定安全.

    煤系地层淋水巷道锚注支护围岩控制矿压监测

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    基于GA-BP神经网络岩石单轴抗压强度预测模型研究

    张奥宇杨科池小楼张杰...
    6-10,17页
    查看更多>>摘要：为探究更为精确的上覆岩层砂岩和泥岩单轴抗压强度与其弹性模量之间的关联性,结合胡家河矿56 组砂岩和泥岩单轴抗压强度与弹性模量历史数据,运用遗传算法优化了BP神经网络的结构参数和学习参数,得到了最佳的网络结构和参数设置,利用GA-BP神经网络对煤矿砂岩与泥岩单轴抗压强度进行了预测,并与传统的BP神经网络和非线性回归分析法进行了比较.研究结果表明,GA-BP神经网络预测模型在预测砂岩和泥岩单轴抗压强度与弹性模量间关系上具有较高的精度和泛化能力,能够有效地解决传统BP神经网络的局部最优和过拟合问题,相较于非线性回归分析,拥有更强的非线性关系建模能力,是一种适用于砂岩与泥岩单轴抗压强度预测的有效方法.

    岩石力学参数非线性回归BP神经网络遗传算法预测模型

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    构造应力作用下厚煤层巷道合理掘进层位及围岩控制研究

    柴亚栋徐杰毕青泉李小龙...
    11-17页
    查看更多>>摘要：为解决厚煤层在构造应力作用下的支护问题,文章结合下霍煤矿 2307 工作面的地质条件,分别以沿厚煤层顶板、底板掘进的巷道为主要研究对象,运用数值模拟的方法研究了构造应力场中两类巷道的围岩稳定性.由结果可知,掘进过程中沿顶掘进巷道的变形破坏以底鼓和片帮为主,能有效保持顶板完整度,而沿底掘进巷道的变形破坏以冒顶和片帮为主,可有效保持底板和煤帮完整度;在相同煤柱宽度下,沿底掘进巷道受到的采动影响较小,而在相同埋深下,沿顶掘进巷道受到的采动影响较小,为此类工程场景中合理选取巷道掘进层位和进行支护提供了理论和技术的支持.

    构造应力掘进层位数值模拟围岩控制

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    深部高地应力巷道二次支护时机及支护参数优化研究

    孙晓栋张毅
    18-22页
    查看更多>>摘要：巷道围岩稳定是矿山安全开采的根本保障.文章以云南某矿深部巷道为研究对象,对联合支护中二次支护时机及参数优化进行了研究.支护方法和破坏模式研究表明,在深部开采高地应力作用下,巷道围岩表现出明显的流变现象.结合围岩蠕变试验,分析了巷道径向位移变化规律,确定了二次支护时机.通过分析喷射混凝土厚度、锚杆长度、锚杆排距和锚杆直径对支护效果的影响,采用数值模拟和正交试验的方法,从顶板下沉、底鼓位移、两帮位移和塑性区四个方面对支护参数进行优化.提出的二次支护时机及联合参数可为类似地层巷道支护提供参考.

    高应力巷道二次支护蠕变试验正交试验

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    引入围岩结构观测系统在地应力测试中的应用

    高青松汪刚
    23-26,45页
    查看更多>>摘要：为减小水压致裂法测量地应力时的误差,提高地应力测量成功率与测试结果精度,引入围岩结构观测系统,以某矿 8510 回风巷为研究背景,开展地应力测试对照试验.试验结果表明:在未引入围岩结果测试系统时,8510 回风巷最大水平主应力为 8.14 MPa,垂直主应力为 11.06 MPa,垂直构造应力占优势,测压比的范围在 0.40～0.74 之间;引入围岩结构测试系统后,8103 回风巷最大水平主应力为 14.95 MPa,垂直主应力为 11.04 MPa,水平构造应力占优势,测压比的范围在 0.69～1.35 之间,与区域已测得地应力场较吻合.引入围岩结构测试系统的水压致裂法测量地应力方便、快捷,且所测结果更加真实可靠.

    地应力测试围岩结构观测水压致裂法围岩应力

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    单轴作用下岩石的破坏行为及声发射响应特征研究

    李东杰王帅旗曹阔
    27-31,37页
    查看更多>>摘要：为了研究受载状态下岩石的失稳变形规律和声发射响应特征,在单轴加载作用下,对标准岩石试件进行渐进破裂直至失稳全过程的实验研究,利用RMT-301 岩石力学试验系统和DS5-8B全信息声发射仪记录岩石破坏力学参数和声发射响应特征参量,借助RFPA2D 系统实现了该过程的数值模拟研究.研究结果表明:声发射定位事件的数量演化特征可以反映岩石破坏损伤的程度,时空演化特征可以反映岩石的实际破坏过程;受载状态下,岩石破坏失稳过程中加载应力与声发射响应特征有很好的对应关系,应力突变(激增或骤减)时,声发射累计振铃计数和声发射累积能量均出现激增;声发射累计振铃计数和声发射累积能量激增,应力不一定突变;实验室试验和数值模拟二者结果相互对比验证,深入解释了岩石的破坏变形规律和声发射响应特征;基于声发射响应特征参量建立了声发射信号与损伤的定量模型,进一步揭示了岩石的破坏行为.研究结果为岩石损伤机理研究提供了一种思路,为其他岩土工程领域或相似问题领域提供了参考和借鉴.

    单轴压缩失稳变形声发射RFPA数值模拟定量分析

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    特厚煤层留小煤柱沿空掘巷切顶卸压关键参数研究

    邓勇军
    32-37页
    查看更多>>摘要：为确定留小煤柱沿空掘巷条件下,切顶关键参数与现场地质条件的匹配性,通过砌体梁理论分析了基本顶岩层不同断裂状态下的载荷分布情况,同时确定了不同切顶高度和不同切顶角度的理论选择范围,而后通过数值计算横向对比了不同切顶高度和不同切顶角度对于巷道围岩变形情况、侧向支承压力分布情况、煤柱及巷道围岩破坏情况的影响.结果表明:切顶高度主要影响应力分布,切顶角度主要影响围岩破坏情况;在煤柱宽度 10m时,切顶高度越高,巷道围岩稳定性及支承压力峰值越低,其中切顶 21.5 m较切顶 9.5m的侧向支承压力峰值降低了 22%,顶底板和两帮变形量分别降低了 24.8%和 20%;同时煤柱及巷道围岩的塑性破坏整体随着切顶角度的增加呈"U"型规律分布,在切顶 75°时达到最低,与切顶 60°、90°(U型两侧较大值)相比,煤柱塑性破坏情况分别降低了 7.9%和 16.6%,围岩塑性破坏情况分别降低了16.5%和 31.7%,综合得出,当切顶高度为 21.5 m,切顶角度为仰角 75°时,侧向支承压力峰值有所下降,围岩位移量大幅降低,巷道围岩及煤柱稳定性均有所改善.

    切顶参数切顶卸压沿空掘巷数值计算

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    考虑拱效应的巷道断面优化研究

    潘云飞罗鹏王开华
    38-41,84页
    查看更多>>摘要：为减少巷道开挖工作量和有效控制巷道围岩变形量,以拱形巷道拱高、巷宽及巷高为研究变量,采用L16(34)三因素四水平的正交模拟实验,基于FLAC3D 数值模拟研究了各种组合情况下,巷道开挖后围岩变形量及塑性区面积变化规律.结果表明:拱高与巷道顶板围岩塑性区面积成负相关,与巷道帮角的破坏呈正相关,且最优组合巷道断面参数为巷宽 4.5 m、巷高 3m、拱高 1m;采用优化方案后,直墙拱形巷道比原方案矩形巷道塑性区面积减少了 35.07%,顶板下沉量减少了 19.2%,两帮移近量减少了 22.4%,巷道断面优化后可有效减少围岩塑性区破坏范围,有利于巷道的长期稳定.

    正交试验FLAC3D拱高巷道断面

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    冲击地压煤层回采巷道过构造带超前卸压及加固技术研究

    郭佳乐
    42-45页
    查看更多>>摘要：针对冲击地压煤层回采巷道过构造带面临冲击地压危险性大、围岩控制难度高等问题,提出综合采用卸压+超前加固方式确保巷道掘进安全,并在 11303 运输巷进行工程应用.根据生产计划安排,在邻近的 11301 综采工作面回采过地质构造带期间就通过水力卸压方式弱化顶板,降低 11303 运输巷围岩应力集中程度;在 11303 运输巷过地质构造带前通过大直径钻孔、底板卸压槽进行卸压,同时过构造带时通过超前注浆加固破碎围岩,降低振动冲击可能引起的冒顶、围岩失稳等影响.工程应用后,11303 运输巷掘进过地质构造带期间围岩始终保持稳定,巷道变形量较小,表明现场使用的卸压+加固技术措施效果显著.

    冲击地压巷道掘进地质构造卸压注浆加固

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    采煤工作面切顶卸压留巷技术研究

    裴喜平
    46-48页
    查看更多>>摘要：文章以 3302 回风巷留巷为工程背景,对切顶卸压留巷技术方案及应用效果进行分析.在 3302 回风巷留巷中,通过高强锚索进行超前支护,为后续留巷创造良好条件;通过定向预裂爆破切顶使得留巷段顶板与采空区顶板形成切顶线,达到采空区顶板沿切顶线垮落;通过顶板临时支护及挡矸支护,确保采空区垮落期间顶板稳定并避免采空区破碎矸石入侵留巷空间.工程应用后,3302 回风巷留巷段顶板下沉量控制在 251 mm以内,巷道断面可满足后续使用需要.

    回采巷道切顶卸压沿空留巷

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