江苏省研究生培养创新工程项目(CXLX120964)
- 作品数：16 被引量：486H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>>
- 厚及特厚煤层工作面顶板垮落高度的确定被引量：13
- 2014年
- 采用理论分析、数值计算、相似模拟以及现场实测相结合的方法，分析了厚及特厚煤层工作面采空区顶板垮落高度．研究表明，关键层理论计算分析适用于岩性坚硬、结构完整的顶板条件；考虑顶板挠曲与矸石碎胀影响的采空区顶板垮落高度计算方法具有一定的普适性，得到了影响采空区顶板垮落高度的因素为煤层开采高度、顶板破断块体碎胀系数以及顶板分层极限挠曲变形量；2种理论分析结果给出大同矿区同忻煤矿8105工作面采空区坚硬顶板的垮落高度分别在143m与76～141m，实测得到的顶板垮落高度为80～120m，理论值与实测值基本一致，验证了2种理论分析方法的正确性．
- 吴锋锋杨敬轩于斌陈现辉
- 关键词：关键层理论顶板条件碎胀系数
- 拉压模量不同的多层顶板承载与破坏机理分析被引量：3
- 2015年
- 为弄清薄及中厚煤层多层坚硬顶板不同结构形式下的运动与承载特征,采用理论与实验分析相结合的方法,对多层顶板不同组合结构时的承载特征进行了一维应力分析.研究表明:多层坚硬顶板运动承载过程中主要呈组合与非组合2种结构形式,且拉压模量不同条件下,顶板分层截面应力的分布通常具有非连续阶跃性特点;得到了多层顶板不同结构形式下的截面应力解算方法,给出分层顶板的破坏机理;揭示了不同顶板结构间的过渡原理,并解释了不同顶板结构下的裂纹扩展规律.以大同矿区生产实际为背景,对某矿煤层不同倾角条件下的组合顶板结构进行了应用分析,给出了分层顶板的截面应力分布特征,阐明了顶板组合结构向非组合结构过渡的原因与裂纹扩展规律,说明了相似模拟实验结果的正确性.
- 杨敬轩鲁岩刘长友殷帅峰
- 关键词：组合结构截面应力
- 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：15
- 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：66
- 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：46
- 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：36
- 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
- 坚硬厚层顶板群结构破断的采场冲击效应被引量：47
- 2014年
- 采用理论分析、物理相似模拟及现场实测相结合的方法,对坚硬厚层顶板群结构的破断冲击效应进行了分析.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较大的波动,工作面来压特征受多分层顶板垮断的联合作用;采场冲击来压强度主要与顶板赋存厚度及自身岩性特征有关,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,现场实测分析得到的工作面采场来压特征说明多分层顶板的垮断失稳有一定的随机性,但各分层顶板的单层垮断或多层同步垮断几率在整个煤层开采过程中基本保持不变.
- 杨敬轩刘长友于斌鲁岩杨宇
- 关键词：坚硬顶板冲击矿压
- 坚硬厚层顶板的破断失稳及其控制研究被引量：83
- 2013年
- 以晋华宫煤矿坚硬厚层顶板条件为工程背景,通过理论分析与现场实测相结合,研究了厚层坚硬顶板的临界失稳条件、失稳方式、影响失稳的因素以及失稳的机理,提出了厚层坚硬顶板失稳控制的方法.研究表明,岩层自身属性及赋存特点对坚硬厚层顶板破断后的承载具有重要影响;坚硬厚层顶板断裂失稳的发展受顶板断裂长度的影响显著,而提高支架支护强度对顶板断裂失稳的控制作用是有限的;提出对厚层顶板实施爆破预裂减小顶板断裂长度和合理支架选型提高支架支护强度相结合的顶板控制方法.通过在晋华宫煤矿8210工作面的应用实施,工作面支架末阻力与时间加权阻力分别占额定工作阻力的85.3%与83.7%,工作面顶板随采随垮,煤壁片帮深度控制在0.2～0.3m范围.
- 于斌刘长友杨敬轩刘锦荣
- 关键词：支护强度
- 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：4
- 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
