【摘 要】
：
现有针对临空巷道冲击地压的研究主要集中在静载致灾方面,对静载基础上的动载叠加致灾机制研究不够,在巷道围岩动载应力波响应方面未能将巷道破坏方式同应力波扰动及其力学效果相联系.针对该问题,以内蒙古鄂尔多斯矿区某矿3-1 103工作面临空巷道为研究对象,分析了临空巷道冲击破坏特征和冲击地压发生的动静载荷源:临空巷道处于采空区侧“F”型覆岩结构下,静载荷源为侧向集中支承应力和工作面回采超前采动集中支承应力的叠加应力场;动载荷源为基本顶的初次来压、周期来压和见方破断形成的近场矿震以及远场矿震释放能量,在冲击性顶板岩
【机 构】
：
煤炭科学研究总院开采研究分院,北京 100013;中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013
论文部分内容阅读
现有针对临空巷道冲击地压的研究主要集中在静载致灾方面,对静载基础上的动载叠加致灾机制研究不够,在巷道围岩动载应力波响应方面未能将巷道破坏方式同应力波扰动及其力学效果相联系.针对该问题,以内蒙古鄂尔多斯矿区某矿3-1 103工作面临空巷道为研究对象,分析了临空巷道冲击破坏特征和冲击地压发生的动静载荷源:临空巷道处于采空区侧“F”型覆岩结构下,静载荷源为侧向集中支承应力和工作面回采超前采动集中支承应力的叠加应力场;动载荷源为基本顶的初次来压、周期来压和见方破断形成的近场矿震以及远场矿震释放能量,在冲击性顶板岩层下动静载组合效应极易诱发高地应力下应力场差异且应力集中的巷道产生冲击灾害.采用FLAC3D数值模拟方法分析了临空巷道动静载荷源下冲击巷道所处的应力状态以及矿震应力波致灾影响作用,并与现场冲击破坏特征进行对比验证分析.数值模拟结果与现场破坏特征具有较强一致性,在采空区压实过程中,最大垂直集中应力由煤柱上方转移至巷道回采帮侧,锚杆轴力呈现不对称分布状态;动载过程中,巷道围岩主应力差重复加卸载,迎波侧应力波最大质点振动速度(PPV)值大于背波侧,围岩浅部应力波反射叠加,PPV值大小与围岩浅部动载后最大位移量一致;临空巷道围岩在动静载作用过程中形成了巷道回采帮侧与煤柱帮应力场差异以及动载应力场差异.根据动静载荷下临空巷道破坏特征及其数值模拟验证分析结果制定了静载荷卸压降载、动载荷减震消能的分源防治措施,即顶板水压致裂、顶底板爆破卸压、巷帮大直径钻孔卸压以及巷道围岩加固等措施,以达到防止厚硬顶板弹性能积聚、消弱应力波幅值以及改善围岩受力环境的目的.采取卸压措施后,实测微震以小能级、多频次的形式释放能量,微震总能量比卸压前降低了49.2％,103 J以下微震小能量事件占比由卸压前的75％升高到89％,现场巷道围岩静载降低,动静载叠加时未出现应力突变,证明了冲击防治措施的有效性.
其他文献
针对当前矿用通风机故障诊断方法存在预测性较差、准确率较低的问题,提出了一种基于数字孪生和概率神经网络(PNN)的矿用通风机预测性故障诊断方法.利用Unity3D、3dsMax、SciFEA等搭建通风机的数字孪生模型,模拟出真实通风机的结构特点、物理属性和运行规则,利用PREspective与通风机的PLC实时通信,将通风机的运行状态实时映射至数字孪生模型中;以通风机的数字孪生模型为基础,结合专家知识、机器学习、历史数据等构建了通风机预测性故障诊断模型,通过分析通风机的实时数据与运行状态之间的关系,不断学习
煤矿井下综掘工作面环境恶劣,粉尘浓度大,利用超宽带(UWB)进行定位时易受到粉尘的干扰,UWB测距会存在一定误差,从而定位精度不能达到煤矿智能化需求.针对该问题,分析了UWB测距原理,指出影响UWB测距精度的主要因素是多径效应与非视距传播,而多径效应与非视距传播的产生与粉尘浓度密切相关,通过实验探讨了煤矿井下粉尘浓度对UWB测距精度的影响.实验结果表明,随着粉尘浓度增加,UWB测距误差增大,且UWB测距误差增速加快.
针对目前基于深度学习的煤矸目标检测方法精度低、实时性差、小目标易漏检等问题,采用轻量化网络、自注意力机制、锚框优化方法对SSD模型进行改进,构建Ghost-SSD模型,进而提出一种轻量化煤矸目标检测方法.Ghost-SSD模型以SSD模型为基础框架,采用GhostNet轻量化特征提取网络代替主体网络层VGG16,以提高煤矸目标检测速度;针对浅层特征图中包含较多背景噪声及语义信息不足问题,引入自注意力模块对浅层特征图进行特征增强,提高对前景区域的关注度,并采用扩张卷积增大浅层特征图的感受野,丰富浅层特征图的
针对西南地区薄-中厚煤层厚度变化大、走向断层发育、顶板破碎等复杂地质条件,提出了薄-中厚煤层智能化综采保障技术与装备.通过对断层上下盘破碎顶板实施注浆加固、挑顶改造,以及对沿空留巷采用锚网索联合支护+超前加固+爆破切顶+立柱挂网挡矸+滞后喷浆加固+收尾砌墙的耦合支护技术,大幅提升了巷道稳定性.设计了由8架超前支架与2架端头支架组成的横向自移式超前支架组,实现了工作面端头顶板支护与超前支架快速推进的协调配合.给出了薄-中厚煤层智能化综采工作面成套装备及其优化布置方案:当工作面两端采高小于巷道高度时,采用垫架
针对现有基于深度学习的煤矸目标检测方法存在检测速度慢且检测精度较低等问题,提出了一种改进YOLOv5s模型,并将其应用于煤矸目标检测中.改进YOLOv5s模型在YOLOv5s模型Backbone区域嵌入自校正卷积(SCConv)作为特征提取网络,可更好地融合多尺度特征信息;由于煤块和矸石的尺寸相对整张图像过小,对YOLOv5s模型Neck区域进行适当精简,将适合检测较大尺寸对象的19×19特征图分支删除,从而降低模型复杂度并提高检测实时性;对通过K-means算法聚类得到的锚框进行线性缩放,提高模型检测精
针对现有近距离煤层群瓦斯治理方法存在工程量大、成本高、周期长的问题,以祁东煤矿94采区为研究对象,提出了采用顶板拦截定向钻孔进行瓦斯治理的方法:首先在开采煤层顶板施工带有多个上向分支孔的顶板拦截定向钻孔,然后利用上向分支孔提前对上邻近煤层瓦斯进行预抽,最后利用主孔在煤层回采过程中对上邻近煤层卸压瓦斯和开采煤层回采工作面及采空区瓦斯进行抽采,从采前预抽和采动卸压抽采2个方面提高了近距离煤层群瓦斯抽采效果,解决了瓦斯赋存参数测量、复杂破碎地层定向成孔与护孔等难题.针对顶板拦截定向钻孔设计与施工难题,采用定向钻
煤机设备轴承剩余寿命预测对设备维护具有重要意义.现有的轴承剩余寿命预测方法或难以建立精确的轴承失效数学模型,或预测精度受样本完备性和准确性的制约,且退化特征量通常采用时域、频域指标,受煤机恶劣工作环境影响较大,导致预测精度不高.针对该问题,提出一种基于经验模态分解(EMD)和灰色模型(GM)的煤机设备轴承剩余寿命预测方法:采用EMD对煤机设备轴承振动加速度信号进行滤波处理;提取滤波信号的均方根作为表征轴承健康状态的退化特征量,形成退化特征量序列;采用退化特征量序列训练GM,进而建立GM轴承剩余寿命预测模型
9月13日,重庆市企业联合会发布2021重庆企业100强、制造业企业100强、服务业企业100强榜单.2021年是该会连续18年公开发布重庆百强企业榜单和《重庆百强企业发展报告》.隆鑫控股有限公司列企业百强榜单第11位,列制造业百强榜单第4位.rn“重庆企业100强”按照企业行业属性分为三种类型:2021重庆企业100强(即综合类100强,覆盖一、二、三产业);2021重庆制造业企业100强(第二产业中的制造业);2021重庆服务业企业100强(第三产业中的所有行业).
我国两淮地区进行沿空留巷时,受矿井埋深大和顶板条件复杂的影响,沿空留巷顶板变形强烈,煤帮易挤出和底鼓严重.针对该问题,以新集一矿360804综采工作面为研究对象,提出了切顶卸压柔模墙支护沿空留巷技术.在超前工作面采用双向聚能爆破技术对沿空留巷顶板进行预裂爆破,以有效降低沿空留巷顶板应力;随着工作面不断回采,每滞后工作面煤壁一定距离,采用混凝土浇筑的柔模墙对巷旁进行支护,以实现对沿空留巷顶板的强力支护.现场应用结果表明:位于爆破孔不同高度的位置处均出现了2条较明显的裂缝,表明爆破切顶效果良好;巷道顶板浅部最
目前保护层卸压范围研究主要集中在分析煤层应力、变形和塑形破坏的演化特性及下保护层开采卸压范围,存在对保护层保护效果的考察较少、实测过程中取点较少造成实验结果误差较大等问题.针对以上问题,以淮南矿业集团有限责任公司潘二煤矿18125工作面为研究对象,采用数值模拟计算和现场考察分析方法研究了保护层开采后被保护层的应力分布、煤层顶底板膨胀变形率和煤层瓦斯压力变化特征.结果表明:①被保护层走向垂直应力呈中心轴对称分布,倾向卸压区表现为类椭圆形.②上保护层工作面开采后,在其底板形成地应力卸压区,底板煤岩层应力减小,