国家自然科学基金(50974115)
- 作品数：29 被引量：299H指数：9
- 相关作者：白海波焦阳杜锋戎虎仁姚邦华更多>>
- 相关机构：中国矿业大学山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司河北建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划高等学校学科创新引智计划更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球自动化与计算机技术理学更多>>
- 厚松散层薄基岩综放开采覆岩破断机理研究被引量：58
- 2012年
- 采用数值模拟、理论分析、现场实测等方法对厚松散层超薄基岩厚煤层综放开采覆岩的破断机理以及对采动裂隙发育的影响进行了深入研究。研究结果表明:超薄基岩在风化作用下,力学性质大幅度降低,煤层顶板中无基本顶关键层,工作面推进过程中形成动态平衡的应力拱,拱脚分别位于采空区稳定矸石上和工作面前方煤壁内,在应力拱的作用下,工作面矿压显现不明显;应力拱阻止了采动裂隙的发育,应力拱最终发育高度决定了采动裂隙的发育高度,采动裂隙在风化基岩中发育速度快,也极易闭合,虽然采厚较大,但最终有效导水裂隙带发育不高。研究结果合理解释了厚松散层超薄基岩综放开采静压大、动压小,动载系数小、采动裂隙发育不充分等现象,实现了超薄基岩下厚煤层综放开采安全高效生产。
- 杜锋白海波
- 关键词：厚松散层薄基岩采动裂隙
- 巷道尺寸及布置对围岩稳定性的影响分析被引量：2
- 2015年
- 为了分析巷道尺寸及布置对围岩应力、塑性区及变形特征的影响,采用理论分析及数值模拟的方法分析了在不同断面尺寸及不同巷道轴线与最大水平主应力方向夹角的围岩应力及变形特征。研究表明:巷道断面尺寸及巷道轴线与最大水平主应力之间的夹角对巷道围岩的应力及变形特征有很大影响。其中跨高比的减小对巷道帮部的影响很大,使得应力集中程度及范围明显增大,应重点防护。巷道轴线与最大水平主应力之间的夹角增大会造成水平主应力在巷道两侧分布不对称,巷道顶底板的应力集中程度有所增大,且巷道变形明显。
- 田成东白海波
- 关键词：巷道布置跨高比塑性区围岩稳定性
- 改进的灰色系统理论预测矿井涌水量被引量：10
- 2014年
- 基于我国东部许多大水矿区煤炭资源日渐枯竭,衰老矿井涌水量变化巨大的现状,以灰色系统理论为基础,提出了一种新的矿井涌水量预测组合模型——GM(1,1)–Markov–新陈代谢组合模型以及用于预测结果综合评价的指数Z。模型验证结果表明,该组合模型的预测结果优于其他模型,减小了序列数据波动性大、新旧信息更替差异所造成的误差,能够较好地解决时间跨度下采空区残留涌水、意外突水等不确定因素对衰老矿井涌水量预测精度和可靠性的影响。将该组合模型及其他模型应用于开滦集团荆各庄衰老矿井涌水量的预测,结果显示:GM(1,1)–Markov–新陈代谢组合模型的综合评价指数最高,达到0.475;荆各庄矿2011—2015年的矿井涌水量将分别为13.055 m3/min、12.730 m3/min、12.579 m3/min、12.493 m3/min和12.503 m3/min。
- 朱愿福王长申李彦周潘扎荣张亚平
- 关键词：矿井涌水量
- 龙固煤矿奥陶系顶部碳酸盐岩隔水特性分析研究被引量：1
- 2015年
- 针对龙固煤矿21煤开采受奥陶系岩溶含水层威胁的问题，系统分析研究了奥陶系顶部碳酸盐岩的岩性、裂隙发育程度、充填程度、孔隙结构、钻孔涌水量等特性。研究结果表明：①矿区奥陶系顶部存在约60m厚的相对隔水层，由裂隙发育且充填率较高的八陡组石灰岩和部分裂隙不发育的阁庄组白云岩构成；②奥陶系顶部八陡组相对隔水层裂隙率为2％～9％，阁庄组相对隔水层裂隙率为2％～3％，相对隔水层残留裂隙较少且消压阻水作用明显；⑧奥陶系顶部碳酸盐岩孔隙直径绝大多数小于30μm，孔隙连通性差，有效孔喉比例小，天然条件下渗流能力较差；④出水钻孔均位于断层或者岩层裂隙发育等区域，断层、岩层破碎等导水通道是相对隔水层破坏的主要区域，也是21煤开采重点探测防治部位；⑤龙固煤矿奥陶系顶部存在60m厚的相对隔水层，可以为21煤安全开采提供一定的保障。
- 戎虎仁白海波
- 关键词：孔隙结构
- 龙固煤矿延伸巷掘进防治水及底板注浆加固方案被引量：4
- 2015年
- 针对龙固煤矿复杂的地质条件,通过整理现有物探及钻探资料,对该矿东三采区水文地质概况进行统计分析,确定延伸巷在掘进过程中探水钻孔布置方式及深度,在巷道掘进过程中加强底板富水性探测并制定防治水方案,同时结合相对隔水层分布,并基于底板富水性的分布规律及岩石力学特性的研究基础上,确定巷道底板注浆改造层位及改造厚度。
- 田成东白海波
- 关键词：地质条件钻孔设计
- 薄基岩综放采场基本顶周期来压力学分析被引量：21
- 2013年
- 以山西潞安矿业集团司马煤矿厚黏土层薄基岩厚煤层开采为研究背景,采用数值模拟、理论分析、现场实测等方法对薄基岩综放采场基本顶运动结构特征进行了研究,利用关键层理论对薄基岩进行了定义,并建立了厚黏土层薄基岩综放采场基本顶周期来压岩层破断的力学模型,分析了基本顶结构的稳定性.结果表明:厚黏土层薄基岩厚煤层开采时,由于采厚较大,采动影响范围加大,当基本顶岩层形成"砌体梁"周期性破断后,上覆载荷岩层迅速移动并波及至黏土层,黏土层内部形成"拱"平衡结构;在"拱"结构保护下,"砌体梁"只需承受上覆基岩和拱内土体的重量,并非上覆全部土层荷载,故不易发生滑落失稳;"拱"发育高度与土体自身性质有关,与基岩厚度的变化关系不大,一般拱高为16～22m.
- 杜锋白海波黄汉富姜广辉
- 关键词：薄基岩综放开采基本顶周期来压
- 矿井涌水动态中的混沌及其应用
- 南北方许多复杂矿井的涌水动态均具有不同程度的混沌效应。论文针对该现象,研究探讨了混沌效应出现的机理,指出采矿作用下,地下水系统结构变化,矿井涌水水源的多来源性以及矿井地下水系统自身演化为复杂非线性耗散系统等导致了混沌效应...
- 齐跃明； 白海波； 许进鹏； 陈玉华； 杨永国；
- 关键词：矿井涌水量混沌时间序列
- 文献传递
- 峰峰矿区保水采煤对策研究被引量：5
- 2010年
- 峰峰矿区岩溶地下水动态天然状态下,多年呈稳定的周期性的变化,受煤矿疏排水和人工开采影响,呈衰减状态下的周期性变化,且各径流带上由于开采规模不同,呈现不同的变化特点,开采规模大,地下水衰减幅度大,开采规模小,地下水衰减幅度小,煤矿停采后水位大幅回升。据此,科学设计开采矿井布局,在南部径流带上建供水水源地,进行疏干降压供水,减少北部水源地开采量,同时从保护水资源和矿井生产两方面开展防治水工作,提高矿井水利用率,并根据地下水水位、流场及泉流量动态变化。
- 白喜庆沈智慧
- 关键词：煤炭开采岩溶地下水地下水动态保水采煤
- 碱性溶液腐蚀作用下黄砂岩力学特性试验研究被引量：2
- 2017年
- 为研究pH值不同的碱性溶液对黄砂岩力学性能弱化规律,通过自制室内渗透溶蚀装备,获得黄砂岩化学腐蚀过程各溶液渗透量、pH值和电导率的变化规律;对溶蚀后的黄砂岩进行单轴压缩试验,探讨不同pH值的碱性溶液对黄砂岩腐蚀效应,获得化学溶液对黄砂岩强度和弹性模量的影响规律.结果表明:(1)随着溶液pH值的增大,其渗透量也越大,最后趋于稳定;(2)电导率变化规律表明黄砂岩溶蚀只在溶液接触表面进行,并未无限制反应;(3)化学腐蚀后岩样的单轴抗压强度随着碱溶液pH值的增大而减小,弹性模量随着碱溶液pH值的增大而增大.
- 王永佳戎虎仁王大路郭强穆柏林赵岩詹亮
- 关键词：力学特性
- 复杂矿井涌水动态的混沌效应及其预测被引量：4
- 2010年
- 南北方许多复杂矿井特别是深部采煤矿井,其矿井涌水动态复杂,常呈不同程度的混沌效应,常规方法难以预测。文章针对该情况,研究探讨了复杂矿井混沌效应出现的机理。指出采矿作用下,地下水系统结构变化,矿井涌水水源的多来源性以及矿井地下水系统自身演化为复杂非线性耗散系统等导致了混沌效应的发生。在此基础上,通过实例,运用考虑混沌效应的RBF神经网络方法和基于Lyapunov指数的相空间重构方法对矿井涌水量动态进行了预测。结果表明,运用上述混沌时间序列方法进行短期预测是非常有效的,可为煤矿水害防治决策等提供科学依据。
- 齐跃明吴吉南赵平娃
- 关键词：矿井涌水量混沌时间序列
