2023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，国家矿山安全监察局主管，煤炭科学研究总院有限公司主办，由其下属单位——煤炭科学研究总院开采研究分院(中煤科工开采研究院有限公司)——承办，资助刊物的正常运转。目前期刊为双月刊，双月25日出刊。

行业视野: 封面文章
类别; 68个
关键词; 66位
专家; 15篇
论文; 2743IP
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煤层底板破坏深度多因素影响指标分析与深度预测

作者(Author)：张培森, 许大强, 张晓乐, 董宇航, 方家鑫, 李霄

摘要：为准确快捷计算煤层底板破坏深度,保证工作面安全生产以及防治水措施的制定,须建立多影响因素下的煤层底板破坏深度统计公式。通过获取的文献与现场资料,得到国内92组煤层底板破坏深度的实测结果,选取其中80组利用灰色关联度理论和多元线性回归方法分析了采深、工作面斜长、煤层倾角、采高对煤层底板破坏深度的影响权重,构建了煤层底板破坏深度的计算模型,并对其余12组实测数据进行了模型检验,结果表明:煤层采深

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采矿与岩层控制工程学报

2023年第03期

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煤巷智能快速掘进技术与装备的发展方向

作者(Author)：康红普, 姜鹏飞, 刘畅

摘要：<正>1研究现状 2022年我国煤炭产量达到45.6亿t。煤矿以井工开采为主，其数量占92%，产能占82%。巷道掘进是井工煤矿的重要生产环节之一，是煤矿实现安全高效开采的基本保障。近年来，工作面自动化、智能化开采技术发展迅速，工作面产量与经济效益显著提高，对巷道掘进也提出了更高的要求：不仅要大幅提高掘进速度，满足采煤工作面快速推进的需要，而且要削减掘进工作面作业人员数量，实现少人化；同时，需要改善掘进工作面作业环境，保障矿工职业健康。

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采矿与岩层控制工程学报

2023年第02期

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厚土层薄基岩高强度开采覆岩破坏高度与特征

作者(Author)：张玉军, 李友伟, 肖杰, 张风达

摘要：为研究厚土层薄基岩高强度开采覆岩破坏特征，以千树塔煤矿12305工作面为研究背景，综合运用UDEC数值模拟、现场实测和理论分析等方法研究了工作面开采后厚土层薄基岩类似地质条件下覆岩移动破坏规律。结果表明：随着工作面不断推进，覆岩破坏高度变化呈现出缓增、突增、稳定3个阶段，缓增和突增阶段主要发生在薄基岩中，而稳定阶段则发生在厚土层中，同时厚土层存在一定的液性指数，导致地表下沉滞后；通过冲洗液漏失量观测和注水试验得到该工作面导水裂缝带发育高度为84.5～86.5 m，裂采比为7.9～8.1，数值模拟及理论计算结果均与实测结果较为接近；阐述了厚土层薄基岩“两带”破坏模式，该模式中薄基岩和厚土层分别起到支撑和施荷的作用，薄基岩易被采动裂缝贯穿，而厚土层对采动裂缝的上向发育具有抑制作用。研究结果可为类似条件下矿井的安全生产提供参考。

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采矿与岩层控制工程学报

2023年第02期

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工作面覆岩采动裂隙演化规律物理及数值模拟研究

作者(Author)：王婉洁, 高富强

摘要：了解工作面推进过程中采动裂隙的演化规律对于煤层气抽采及瓦斯控制至关重要。采用相似模拟和数值模拟的方法研究了工作面推进过程中采空区覆岩采动裂隙的演化规律，研究结果表明：采空区中部和采空区边界处靠近巷道的区域上覆岩层的采动裂隙存在截然不同的变化规律。采空区中部区域，上覆岩层的采动裂隙随着工作面的移进及越过呈现“迅速增加—逐步减低—稳定”的变化规律；采空区边界靠近巷道的区域，呈现“迅速增加—稳定”的变化规律。远离开切眼、靠近巷道的采空区上覆岩层采动裂隙发育最为充分；工作面走向平行于最大水平主应力时的各区域采动裂隙发育，显著高于工作面走向垂直于最大水平主应力时的；较硬直接顶对于提高采动裂隙渗透率有积极作用。

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采矿与岩层控制工程学报

2023年第02期

215

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深部巷道功能性支护构建及数值模拟研究

作者(Author)：张淑坤, 王来贵, 杨浩杰, 陆璐

摘要：为缓解深部巷道“三高一扰动”极端复杂条件的不利影响，提出了巷道功能性支护概念，兼顾围岩支护稳定的同时，具备卸压、阻热抗渗等拓展功能。给出了巷道功能性支护的科学界定，将巷道支护演进历程划分为被动支护、主动支护、协同支护、功能支护等4个阶段，建立了功能支护结构模型。基于初期制备的功能层充填材料，利用多场耦合数值模拟方法，从导热性、渗透性和卸压角度验证了功能性支护系统的可行性。通过对卸压、阻热、抗渗等拓展功能的探讨及数值模拟分析，提出未来预设结构层材料以具备低导热性、低渗透性的泡沫混凝土等材料改良为突破口，拟基于多场耦合理论和能量守恒原理确定功能性支护系统能量匹配关系，实现支护结构参数优化目的。同时，针对更为复杂条件下巷道功能性支护前景进行了展望。以深部巷道综合控制为着眼点，拓展了传统巷道支护功能，将为深部巷道支护提供新思路。

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采矿与岩层控制工程学报

2023年第01期

214

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层理发育型层状岩体承压力学性状演变规律试验研究

作者(Author)：张浩, 伍永平, 解盘石

摘要：层理发育型直接顶岩层结构非连续性导致承压力学性状复杂，作为“支架-围岩”系统中关键性中间媒介，其性状会直接影响围岩控制效果。为保证该类工作面安全生产，亟需探究层理发育型层状岩体承压力学性状演变规律。采用不同向加压力学试验及理论分析法，系统研究不同形式加压环境层理发育型层状直接顶原型试样压力传递、形变破坏演变规律及层间效应与其破坏响应机制，结果表明：层理发育型层状岩体轴向承压时纵向裂隙会在层面处间断或偏折，局部迹线呈梯阶状，层面处多会发育出小尺度径向裂隙，点、侧压下层状样体均发生由层间效应主导的片层式破坏，破坏状态与承压角正向相关，承压会沿层面偏转后穿层向下迁移，且会发生重复性压降，扩容形变呈跳跃阶段式变化，依次为缓增长、线性增长及陡向急增，层间效应作用方式与层理发育型层状岩体结构密切相关，多分层灰白色直接顶主要为偏转压力散播路径，而大层间距黑色直接顶为异化传压路径、影响结构稳定及破坏状态。

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采矿与岩层控制工程学报

2023年第01期

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冲击荷载下含孔洞砂岩的力学特性

作者(Author)：王雁冰, 张瑶瑶, 聂俊文, 刘家烨

摘要：通过在分离式霍普金森压杆装置上对含孔洞砂岩试件进行冲击试验，探究孔洞尺寸对砂岩动态力学性能的影响。基于试验结果，首先分析孔洞对砂岩岩样的强度和变形特性的影响规律；其次进行能量分析，揭示反射能量比、透射能量比和能量耗散比受孔径大小的影响；最后利用高速相机记录试件裂纹萌生、扩展、贯通直至破坏的全过程，探讨含不同孔径砂岩的裂纹扩展特征。试验结果表明，含孔洞砂岩岩样的力学参数(峰值应力、峰值应变)均显著低于完整岩样，降低幅度与孔洞直径密切相关，随着孔洞直径的增加，含孔洞砂岩的峰值强度与峰值应变均呈小幅减小趋势；在相同入射能量的条件下，随着孔径的增大，反射能量比增大，透射能量比减小，能量耗散率线性增大；随着孔径的增大，承受冲击加载后的试件其内部形成的贯通裂纹增多，试件的破碎块数也增多，且碎块尺寸减小。

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采矿与岩层控制工程学报

2023年第01期

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