2021封面文章（《采矿与岩层控制工程学报》）

首页 > 专题

2021封面文章（《采矿与岩层控制工程学报》）

来源：采矿与岩层控制工程学报

《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，煤炭科学研究总院主办，天地科技股份有限公司开采设计事业部(煤炭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。

行业视野: 封面文章
类别; 59个
关键词; 51位
专家; 12篇
论文; 6651IP
点击量; 2838次
下载量

承压防砂煤(岩)柱下溃水溃砂工作面压架机理及支架阻力确定

作者(Author)：许延春, 赵霖, 任志祥, 郝宪杰, 张二蒙

摘要：新近系、第四系厚松散地层弱富水性含水层下留设防砂煤柱时，由于薄基岩界面倾斜和起伏变化等特殊地质条件，易形成松散含水层保压结构，含水层水压高，导致防砂煤( 岩 )柱承受高水压冲击，造成突水溃砂事故以及工作面矿压明显增大并压架。运用理论分析的方法，解释了防砂煤( 岩 )柱承压加大的概念与形成原因，研究了水砂降低摩擦因数和“高水压核”的水压冲击作用对支架阻力增大的影响，推导出工作面支架阻力计算公式。研究表明突水溃砂过程中工作面阻力异常增大主要是由于水砂降低摩擦因数和“高水压核”的水压冲击，得出了不同情况下摩擦因数降低的数值，并依据机械能守恒定律推导得出高水压对工作面支架冲击力的计算公式。以某矿11071工作面为工程实例，计算了工作面支架阻力变化过程，结果表明由于摩擦因数降低与高水压的冲击造成支架载荷额外加大，超出工作面支架最大载荷，验证了溃水溃砂过程中工作面矿压增大的结论，为类似条件工作面提供借鉴。

免费下载

采矿与岩层控制工程学报

2021年第02期

332

118
煤炭开采与岩层控制的时间尺度分析

作者(Author)：康红普

摘要：论述煤炭开采与岩层控制研究中涉及到的不同时间尺度，从全球最早的成煤地质年代到超动态的亚微秒级。包括不同成煤期，世界煤炭开采历史，矿区、矿井的服务年限及开采参数，静态、动态煤岩力学试验，煤岩破碎，围岩变形与破坏及煤矿动力灾害的时间尺度分布。指出煤炭开采与岩层控制研究的时间尺度集中分布在10-7～1016s，跨23个数量级。在地质年代尺度上，可研究煤的形成、煤盆地演化、煤系地层应力场演化等内容。井工煤矿开采划分成不同矿区、矿井、水平、采区、区段进行，不同阶段的时间尺度不同。煤岩力学试验从蠕变到超动态，时间尺度范围为10-7～109s。岩石蠕变试验时间有的可达数年，而岩石动态破坏时间有的仅为微秒级。煤岩破碎、采掘空间维护是煤炭开采与岩层控制的两大任务，前者涉及凿岩、爆破、机械截割振动等动态问题，研究时间单位常用秒、毫秒、微秒；后者包括采场与巷道围岩控制。采场是移动场所，围岩变形、破坏、垮落及支架阻力变化较快，常以分、小时为时间单位；巷道服务时间较长，围岩变形与破坏的时效性较强，描述巷道变形与支护体受力变化的时间单位多为天、周及月。冲击地压等煤矿动力灾害持续时间仅为几秒到几十秒，研究冲击地压发生、发展及破坏过程，应从毫秒甚至更小的尺度上进行。不同的煤炭开采与岩层控制问题需要在不同的时间尺度研究。有些问题需要进行多时间尺度研究，才能发现问题的本质。世界煤炭开采已有2 000多年的历史，特别是最近60多年，煤炭开采实现了重大技术革命。但大规模煤炭开采也带来一系列问题，如何继续做好煤炭开采与岩层控制工作，需要新思路、新工艺、新技术。

免费下载

采矿与岩层控制工程学报

2021年第01期

647

564
大采深综放开采覆岩移动规律离散元数值模拟研究

作者(Author)：余学义, 王昭舜, 杨云, 毛旭魏

摘要：为研究大采深综放开采条件下地表移动变形过程中上覆岩层的演化机理，在分析陈家沟煤矿八采区8512，8513综放工作面地表移动观测数据的基础上，确定了覆岩关键层特征参数及其控制作用，并应用3DEC离散元数值模拟软件，模拟同等开采条件下，多工作面开采后覆岩移动变形特征。通过方差与回归分析法分析模拟数据与实测数据的置信度为0.95，保证了模拟参数的科学性与合理性。模拟结果表明：工作面宽深比为0.24时，关键层2以下的岩层均断裂破坏，关键层2起着控制覆岩沉陷的作用，关键层2以上岩层在移动过程中还会出现离层结构，到达地表的沉陷量小于关键层2的挠曲量；工作面宽深比为0.48时，关键层2底部破断、结构失稳，会产生下沉突变；工作面宽深比为0.72时，关键层2完全破断，但由于关键层2上覆厚泥岩的作用，抑制导水裂缝带的发育，发育高度基本趋于稳定，高度为196 m，裂采比为16.3；工作面宽深比为0.96时，覆岩关键层2与其下伏岩层之间的离层闭合，关键层2的铰接结构范围在横向扩展的同时也伴随着整体下沉，关键层2下伏岩层破断后持续密实到一定程度之后，就不再继续下沉，只是随着开采范围扩大，下沉盆地横向发育，此时地表基本达到充分采动状态。此成果能够为该矿“三下开采”评价提供理论依据，为后期开采提供科学性指导，为大采深综放开采条件下地表移动变形规律提供理论参考。

免费下载

采矿与岩层控制工程学报

2021年第01期

1016

147
冲击地压预测预警的机器学习方法

作者(Author)：陈结, 高靖宽, 蒲源源, 姜德义, 齐庆新, 文志杰, 孙启龙, 陈林林

摘要：传统冲击地压预警预测通常利用地球物理方法监测冲击地压的一些前兆信号，采用人为定义和提取参数的综合指数法对冲击地压发生的可能性进行评估。目前，研究人员尝试采用数据驱动方法，利用机器学习技术，克服传统冲击地压长期预测所带来的问题，通过分析国内外相关文献，对长期预测和短期预警方法及存在的问题、机器学习方法、冲击地压短期预警及长期预测的应用进展进行概述，同时分析了传统的经验驱动和机理驱动与机器学习的数据驱动在冲击地压预测预警方面的联系与差异，最后，总结机器学习在该领域存在的问题及挑战，并对未来冲击地压预测预防的技术进行展望。

免费下载

采矿与岩层控制工程学报

2021年第01期

705

187