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作者
崔峰张廷辉来兴平陈建强杨彦斌
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单位
西安科技大学能源学院西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室国家能源集团新疆能源有限责任公司
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摘要
在分析冲击地压矿井设计现状和问题的基础上,围绕科学产能这一主题,综合考虑我国各个发展阶段的冲击地压矿井的差异性,以降低煤岩体中应力集中和能量积聚,科学确定采掘工作面生产能力为思路,提出了冲击地压矿井科学产能确定构想。3个关键科学问题包括:采煤方法的科学选择;工作面宽度的合理划分;安全推进速度的科学调控。在分析了不合理产能强采动诱冲原理基础上,提出了根据不同采煤方法的采动力学过程优选采煤方法的方法,厘清了工作面宽度对顶板垮落结构的影响,理论推导出了采掘工作面推进速度对顶板载荷的影响,并结合高速推进加剧形成了煤岩体应力集中和弹性能量积聚程度,以及与微震事件总能量、频次等监测指标存在正相关性的基础上,利用理论分析、数值仿真、相似模拟及现场监测等手段给出了互反馈和负反馈两种安全推进速度调控方法。构建了从煤岩属性层面、工程设计层面、采掘扰动层面3个维度的三维联动冲击地压动力灾害调控技术,一方面通过主动改性降低煤岩体的冲击危险性,另一方面通过科学确定冲击地压矿井的开采布局、采掘顺序、采动强度等进而确定冲击地压矿井的科学产能。
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关键词
冲击地压科学产能采煤方法工作面宽度推进速度
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目(51874231);陕西省创新能力支撑计划项目(2020KJXX-006);陕煤联合基金项目(2019JLZ-04);
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文章目录
1 冲击地压矿井产能确定现状
1.1 冲击地压矿井现状
1.2 当前矿井生产能力设计现状
1.3 存在的生产难题
2 冲击地压矿井科学产能确定构想
3 冲击地压矿井产能科学确定基础理论
3.1 不合理产能强采动诱冲原理
3.2 采煤方法的科学选择
3.3 工作面宽度的合理划分
3.4 安全推进速度的科学调控
3.4.1 推进速度对顶板载荷变化的影响
3.4.2 基于微震监测反向调控推进速度
3.4.3 安全推进速度的确定方法
1) 互反馈调节
2) 负反馈调节
4 三维联动冲击地压动力灾害调控技术
5 结论与展望
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引用格式
崔峰,张廷辉,来兴平,陈建强,杨彦斌.冲击地压矿井科学产能确定初步构想[J].采矿与安全工程学报,2023,40(01):48-59.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2021.0528.
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