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采矿与岩层控制工程学报

期刊英文名:Journal of Mining and Strata Control Engineering

  《采矿与岩层控制工程学报》由康红普院士担任主编,国家煤矿安全监察局主管,bet28365体育科学研究总院主办,天地科技股份有限公司开采设计事业部(bet28365体育科学研究总院开采研究分院)承办,更名自《煤矿开采》,创刊于1991年。
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  • 采矿与岩层控制工程学
    采矿与岩层控制工程学
  • 作者(Author):左建平于美鲁胡顺银宋洪强魏旭史月左书豪
    关键词(KeyWords):厚板 实验研究 初次破断基本顶

    摘要:顶板破断是采场矿压显现的根本原因 ,现有很多成果是基于梁或薄板模型而来 ,而顶板的厚度直接影响了顶板的破断行为。自主研制了采空区顶板破断模拟实验装置 ,在均布载荷作用下对四边固支不同厚度顶板进行了破坏实验研究。实验结果验证了薄板基本以沿长边的 “O-X”型断裂模式为主 ,而厚板不仅有沿长边的 “O-X”型和沿短边的 “O-X”型断裂模式 ,还有 “O-❋.”型的断裂方式。研究结果表明 :薄板破断主要受到最大弯曲应力的影响。随着板厚度增加 ,横向剪切力的作用在加强 ,此时厚板的破坏主要受到弯曲和剪切耦合作用 ,导致其破坏行为更为复杂。
  • 作者(Author):朱万成牛雷雷李少华李帅
    关键词(KeyWords):岩爆 动态扰动 蠕变-冲击试验 时滞性 岩石损伤

    摘要:在深部岩体工程中 ,爆破等开挖扰动是触发岩爆的关键性因素 ,然而岩爆通常是滞后于爆破扰动一段时间才发生 ,表现出明显的时滞性 ,这给岩爆的预测和预警带来了巨大的困难。岩石蠕变-冲击力学行为的研究是揭示滞后型岩爆的力学基础。因此 ,蠕变-冲击受力条件下岩石的力学特性研究具有重要的理论意义与工程应用价值。本文阐述了岩石蠕变-冲击力学特性研究的工程背景及意义 ,重点介绍了蠕变加载条件下岩石的力学特性、岩石蠕变-冲击试验研究的现状 ,并综述了蠕变-冲击载荷下岩石力学行为的研究进展。在此基础上 ,展望了岩石蠕变 -冲击力学研究的未来发展趋势 ,其中包括试验设备的改进与试验方法、蠕变-冲击过程中岩石的损伤表征、岩石在蠕变-冲击条件下的本构关系、该试验研究对于岩体损伤与破坏预测预警的理论意义等方面 ,指出了未来岩石蠕变-冲击力学性能研究的方向。
  • 作者(Author):张农韩昌良谢正正
    关键词(KeyWords):连续梁顶板围岩分类时效特征柔性锚固单一化支护

    摘要:结合应力强度因子、工程环境要素、顶板赋存结构等综合指标 ,提出以空顶自稳距离为基础参数的煤巷围岩分类方法 ,为分类实施高效掘进提供依据。针对煤巷顶板变形失稳和支护时效特征,揭示应力双向连续传递的稳定机理 ,建立低损伤连续梁控顶理论 ;研发不受巷道高度限制的柔性锚固技术 ,突破复杂条件高密度锚杆锚索组合支护技术的瓶颈 ,形成跨界长锚固大间排距单一支护技术。在鄂尔多斯矿区深部大断面煤巷创造了单排小循环施工、1.5m排距单一化柔性锚杆支护、月进1040m的掘进速度 ,形成了西部千万吨级深部矿井安全高效开采相匹配的高效快掘支护技术。
  • 作者(Author):张吉雄鞠杨张强巨峰肖昕张卫清周楠李猛

    摘要:大规模高强度的采矿活动导致了严重的生态环境破坏 ,为了实现矿山生态环境低损害开采,必须遵循生态环境低损害采前规划的理念 ,从源头走生态环境低损害开采的自主创新之路。总结了采矿活动造成的生态环境破坏表现形式 ,阐述了生态环境损害开采模式与分类 ,分析了生态环境低损害开采的评价依据、评价指标及评价标准 ,明确了生态环境低损害开采的内涵 ,给定了生态环境低损害的“生态阈限”,提出了将采矿活动 “开采阈限”导致的生态环境损害约束到“生态阈限”之内的矿山生态环境低损害开采理念。进一步给出了生态环境低损害开采的设计方法 ,阐述了集绿色开采、深地开发、智能采矿、未来矿业等主要研究方向的典型代表技术为一体的生态环境低损害开采技术体系。开滦集团唐山矿的工程实践证明了充填开采等典型生态环境低损害开采技术工程示范效应。未来将从指标体系构建、开采损害评测、开采方法创新、开采系统融合等方面继续创新完善生态环境低损害开采的技术体系与基础理论 ,以期为实现bet28365体育及伴生资源的绿色化开采提供有力的技术支持。
  • 作者(Author):许家林轩大洋朱卫兵王晓振
    关键词(KeyWords):关键层部分充填建筑物下采煤岩层移动绿色开采

    摘要:建筑物 (村庄 )下压煤开采一直是困扰我国煤矿的重大技术难题。针对充填采煤技术面临的难点与挑战 ,结合煤系层状覆岩移动特点和控制要求研发了基于关键层控制的部分充填采煤技术。研究揭示了覆岩关键层对地表沉陷控制机理;建立了基于关键层控制的地表沉陷控制模型及部分充填采煤的设计方法 ;研发了采空区条带 (墩柱)充填、冒落区嗣后充填和覆岩隔离注浆充填等部分充填采煤技术,已在淮北、淄博、阳泉、皖北等矿区10余对矿井的40余个工作面成功应用。部分充填采煤技术充分利用了覆岩结构的自承载能力,减少了充填工作量、降低了充填成本,是高效低成本的建筑物压煤充填开采技术。
  • 作者(Author):王家臣
    关键词(KeyWords):采动应力岩层控制覆岩科学开采智能开采

    摘要:bet28365体育科学开采是bet28365体育行业追求的目标 ,采动应力与岩层控制研究可以促进bet28365体育安全开采、提升自动化与智能化开采效率、保护地下水与地面环境、实现bet28365体育及共伴生资源协调共采 ,是实现bet28365体育科学开采的基础。采动应力可数倍于原岩应力 ,偏应力和采动卸压是促使围岩破坏的主要因素,在一些长工作面顶板会发生分区破断现象 ,要充分重视采场围岩控制的系统刚度原理 ,对一些特厚煤层和薄基岩煤层开采的顶板运动及载荷边界尚不清楚。随着开采理念和技术进步 ,岩层控制研究也遇到了一些新问题 ,今后需更多地关注覆岩运动、底板破坏与突水、裂隙岩体、地质构造等问题。由于bet28365体育开采更多研究的是岩层破坏后的力学行为 ,破坏后的岩层是以块体组合、非连续体为主 ,其宏观运动以接触面位移、大变形为主要特征 ,需要提出针对性的研究方法 ,开发专用的仪器设备 ,完善bet28365体育开采岩层控制研究体系。
  • 作者(Author):康红普徐刚王彪谋吴拥政姜鹏飞潘俊锋任怀伟张玉军庞义辉
    关键词(KeyWords):煤矿采煤方法装备岩层控制冲击地压特殊采煤

    摘要:开采方法与装备及岩层控制技术是保证bet28365体育正常生产的核心技术。介绍了改革开放40a来我国采煤方法与装备、岩层控制理论与技术、特殊采煤与矿区生态环境保护技术的发展历程。基于bet28365体育科学研究总院开采研究分院主持和参与的科研项目,总结了40a来bet28365体育开采与岩层控制技术取得的研究成果。包括薄及中厚煤层、厚煤层一次采全高综采技术与装备,厚及特厚煤层综采放顶煤开采技术与装备,及智能化开采技术与装备;采场覆岩运动与破断规律 ,岩层结构假说,液压支架与围压相互作用关系,及坚硬和破碎顶板控制技术;巷道锚杆支护理论与成套技术,破碎围岩注浆加固技术,及高应力、强采动巷道水力压裂卸压技术;冲击地压发生机理,冲击危险区域评价技术,冲击地压实时监测、预警及综合防治技术;开采沉陷理论 ,建(构)筑物下、近水体下、承压水上开采等特殊采煤技术,及矿区生态环境保护技术。40a的研究与实践表明 ,我国煤矿已形成具有中国特色的bet28365体育开采与岩层控制成套技术体系 ,为煤矿安全、高效、绿色开采提供了可靠的技术保障。最后 ,提出了bet28365体育开采与岩层控制技术的发展方向与建议。
  • 作者(Author):高富强
    关键词(KeyWords):数值模拟煤矿开采岩石力学动力破坏

    摘要:随着计算机软、硬件的飞速发展,数值模拟工具在各种尺度上模拟物理现象的能力及相关的计算能力都取得了重大进展。在岩石力学领域,数值模拟方法已经被广泛应用于评估复杂岩体的力学响应、研究岩体变形和破坏机理等方面,成为岩石工程和采矿工程领域常用甚至必备的手段。探讨了采用数值模拟分析解决地下煤矿开采中典型的岩石力学问题时应注意的关键问题,包括数值模拟方法的选择、煤岩体力学参数的确定、本构模型的选取、巷道围岩破坏机理分析、蠕变及冲击地压的时间因素及采空区顶板覆岩周期性垮塌,以期为地下bet28365体育开采研究人员提供参考。

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