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2020年12月13日，由中国矿业大学（北京）张俊文教授主持的国家自然科学基金重点项目“冲击地压灾害监测预警及卸压减冲机理研究”（52034009）启动会及实施方案审查会在北京西郊宾馆隆重召开。
为了防治桑树坪煤矿松软3#煤层地应力主导型突出灾害，提出了采用水力扩孔卸压增透技术进行煤巷条带区域防突的防治措施。采用理论分析、FLAC3D数值模拟软件获得了扩孔后煤体破坏形态、塑性区范围及应力分布规律，据此确定水力扩孔合理布孔参数。并提出以残余瓦斯含量、扩出煤屑率作为防突效果的双重评价指标，从而提出穿层钻孔水力扩孔卸压防突技术，并进行了现场应用。应用表明：扩孔后煤层卸压增透及防突效果显著，瓦斯流...
针对近距离煤层底抽巷在上部工作面采动后处于高应力状态而难以维护的问题，开展了水力压裂切顶卸压护巷技术研究，得出：工作面采动后坚硬厚顶板易形成较长时间跨度的悬顶效应是底抽巷压力显现的关键因素|水力压裂消除或减弱了坚硬顶板形成的悬顶效应，提高了采空区上覆岩层冒落性，改变了煤柱中应力分配比例，改善了底抽巷应力状态|现场采用同孔多段分次后退式水力压裂技术，结合跨式钻孔封隔器，在顶板坚硬岩层中形成明显的人工...
针对寺河煤矿3#煤大采高工作面复杂应力扰动下留巷难度大、临空侧复用巷道围岩变形严重等问题，采用水力压裂技术对巷道顶板关键层位进行定向预裂，将临空侧煤柱上方悬臂梁切落，以减小悬臂梁上覆荷载及回转变形力，切断或大大削弱岩梁传递到护巷煤柱和留设巷道内的荷载，从根本上改善巷道的力学环境。结果表明：水力压裂法切顶卸压技术的应用，有效改善了留设巷道围岩应力状态，控制了留设巷道围岩变形，避免了巷道二次甚至多次返...
安全壳卸压排放过程模化分析
大型非能动先进压水堆 安全壳卸压 模化分析方法 现象过程识别与排序表
2020/6/4
针对大型非能动先进压水堆安全壳卸压排放过程中涉及的重要热工现象，采用系统性的关键现象识别及重要性分析方法，得到了大型非能动先进压水堆卸压排放过程中的现象过程识别与排序表（PIRT）。结果表明：排放管线及鼓泡器中对安全壳卸压排放过程影响程度较高的现象为临界和摩擦流、两相压降、几何尺寸及流动状态；乏燃料水池中对安全壳卸压排放过程影响程度较高的现象为冷凝、传热、几何尺寸、流体混合、不凝性气体及热分层。利...
官地矿切顶卸压沿空留巷聚能爆破现场试验研究
切顶卸压 沿空留巷 聚能爆破 110工法
2020/5/15
为了确定110工法的合理爆破参数并实现安全沿空留巷的目的，以官地矿中厚煤层12605工作面为研究背景，采用理论分析和现场研究相结合的方法，对比分析了三种不同装药结构条件下的试验爆破效果。结果表明，在爆破孔深7m、炮孔间距500mm的情况下，由孔顶到孔底依次为“4+3+2+1”装药方式对顶板破坏严重，“3+2+2+1”的装药方式切缝效果较差。而采用“3+3+2+1”的装药方式，爆破孔内裂缝明显发育，...
为解决深部矿井低透气性煤层瓦斯抽采难题,针对穿层钻孔提出了高压水射流环切割缝煤层自卸压增透技术。通过瓦斯流动理论分析普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动模式,分别建立了普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动微分方程,获得了高压水射流环切割缝自卸压技术改善煤层瓦斯流动机制;采用FLAC3D 软件建模分析高压水射流割缝后钻孔周边煤体应力演化规律,基于煤体卸压程度及塑性区分布特征,确定了穿层钻孔合理化割缝参数;通过底板穿层钻...
为了实现20 m以上特厚煤层的安全高效开采，提出特厚煤层卸压综放开采技术。采用60∶1的大比例相似模拟实验方法，研究20 m以上特厚煤层卸压综放开采顶煤垮落破碎及运移特征、顶煤位移场和矢量场演化特征、支架阻力的影响等。研究结果表明：卸压开采阶段，顶煤顶板垮落空间形态呈近似梯形，支架上方台阶状顶煤悬臂梁结构的破断和失稳具有周期效应，上位顶煤位移＞中位顶煤位移＞下位顶煤位移，基本顶初次来压后出现切顶压...
为研究切顶卸压自动成巷无煤柱开采(110工法)工艺条件下上覆岩层运动规律及留巷效果，以店坪煤矿5–200工作面工程实例为原型，开展岩层运动尺度110工法物理模拟实验研究。采用石膏粉、细河沙、重晶石粉等相似材料构造砂质泥岩、中砂岩、石灰岩以及煤岩4种岩层；根据不同推进尺度沿煤层走向设计6种开挖步骤，用于观测有不同开挖阶段下的上覆岩层的垮落规律及留巷围岩的变形特征。实验中，采用可见成像、高精度数字散斑...
深埋隧洞强岩爆灾害是制约工程开挖施工安全和高效实施的难题，科学爆破开挖设计已成为有效控制强岩爆灾害的重要技术手段。针对锦屏二级引水隧洞工程随隧洞埋深增加、地应力增大所频现的强岩爆灾害的防控问题，对爆破卸压方法的强岩爆防治效果开展了数值仿真设计与现场试验研究。围岩内双排倾斜辐射孔和掌子面垂直超前孔两种爆破卸压方法的数值论证结果表明：前者可在左侧边墙爆破孔及拱顶中部附近、右侧拱腰下部和拱肩爆破孔附近形...
为探究切顶卸压自动成巷技术条件下的工作面矿压显现特征及机制，以塔山煤矿8304工作面为例，在对切顶成巷技术原理及工艺流程进行总结的基础上，提出具体成巷设计，随后通过现场监测、数值模拟以及理论推导等手段，对工作面的矿压分布特征及演化过程进行分析。监测结果显示：(1) 工作面中部来压步距最短、来压强度最高，且受留巷切顶影响，工作面来压步距及强度分布呈现非对称性；(2) 留巷侧顶板的周期来压步距较之未切...
为了探索切顶卸压无煤柱自成巷开采与常规留煤柱开采应力分布的区别，以国内外首个切顶卸压无煤柱自成巷开采工业性试验为工程背景，运用FLAC3D数值模拟软件建立了大煤柱开采，小煤柱开采Ⅰ(相邻工作面回采巷道未掘)，小煤柱开采Ⅱ(相邻工作面回采巷道已掘)，无煤柱开采4种不同开采方式的数值计算模型，并对其应力分布特征进行了模拟和对比分析。得出如下规律:在工作面前方，平行于工作面长度方向，煤柱留设方式对应力分...
针对坚硬顶板下沿空留巷的维控难题，运用理论分析、数值模拟和工业性试验等方法，阐述了“卸压-锚固”双重主动控制机理。坚硬顶板长期悬顶缓慢下沉和突然断裂剧烈来压是沿空留巷的扰动根源，通过主动致裂改变其断裂位置、时机和结构，可实现顶板“大结构”的主动控制。将顶板断裂位置由实体煤侧转移至采空区侧，减弱旋转块体对沿空留巷顶板的连带作用，加速顶板破断、缩短扰动周期，降低悬臂长度、减小附加载荷。沿空留巷围岩具有...
以钻孔卸压原理及分布式光纤传感技术为基础，建立了卸压钻孔周边煤体内部应变感测模型，提出了以光纤拉伸应变值及卸压半径为指标的卸压效果评价方法。通过对传感光缆下方钻孔卸压周边煤体内部应变定期测试，并结合钻孔内部表观现象观测，根据不同时间钻孔周围煤体内部应变及表观破坏特征将钻孔卸压过程分为裂隙发育阶段、极限平衡阶段、塌孔阶段、破碎煤体压实阶段等四个阶段。分别确定了在忻州窑矿地质及开采条件下钻孔卸压过程中...