张浩
- 作品数：17 被引量：65H指数：5
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- 急倾斜中厚煤层长壁综采工作面覆岩运移规律被引量：1
- 2021年
- 急倾斜煤层综采工作面"支架-围岩"系统动态稳定性控制难度大,而顶板的行为状态会直接影响该系统稳定性,从而制约该类煤层高效机械化生产,故研究急倾斜中厚煤层长壁综采工作面覆岩运移规律十分必要。综合采用相似材料试验法、理论分析法,研究分析工作面覆岩破坏及矿压分布、演化规律。研究结果表明,急倾斜中厚煤层综采工作面上、下端头顶板垮落形式不同,上、下部垮落形态分别呈锐角三角形状、钝角三角形状,顶板垮落后会形成阶梯状岩梁;采空区充填状态走向上区域性异化,靠近煤壁侧采空区中部会形成露空区,随着距煤壁距离增加,采空区矸石堆积量及压实度升高,堆积形态更为均匀;工作面矿压非对称分布,具体表现为中、上部>下部;工作面初次来压步距为25 m,周期来压步距平均为9.22 m,来压和未来压时平均支架阻力分别为3 453 kN、2 682.8 kN。
- 张浩张浩解盘石解盘石
- 关键词：急倾斜中厚煤层综采矿压规律
- 大倾角煤层大采高采场基本顶时序性破坏机理被引量：4
- 2020年
- 大倾角煤层大采高工作面基本顶时序性破断,致使工作面时序性来压,不同区域支架承载状态异化,围岩控制难度及生产风险增加。为弄清基本顶时序性破坏机理,综合采用现场实测、理论分析等法,对基本顶时序性破坏特征,工作面不同区域承载结构,基本顶周期性垮落长度等情况进行研究。结果表明:大倾角工作面基本顶时序性破坏特征为先中部、次上部、后下部,破断岩体(矸石)非对称充填采空区,使得工作面不同区域内矸石对覆岩力学效能不同,形成分区式力学承载结构,基本顶处于不同强度的力学环境中,不同强度力的作用导致基本顶垮落步距不同,从而发生时序性破坏。
- 张浩张浩
- 关键词：大倾角大采高基本顶
- 大倾角大采高工作面覆岩移动及力学分布规律研究被引量：7
- 2018年
- 为了研究大倾角大采高工作面覆岩运移及力学运移特征,综合采用数值计算、现场实测法,分析了覆岩运移及伴生的力学规律。研究表明:大倾角大采高工作面不同区域内覆岩高、低位岩层表现出不同的位移形式——低位岩层位移轮廓向工作面下部区域偏移,高位岩层位移轮廓向上部区域偏移,中、上部区域覆岩垂直位移量及顶压大于下部;上、下端头易形成不同位置的应力集中区,下端头应力集中于顶板附近区域,上端头应力集中于底板附近区域,覆岩运移量及顶压强度与采高成正比。
- 张浩张浩
- 关键词：大倾角大采高覆岩移动
- 急倾斜中厚煤层综采工作面矿压分布及其演变规律被引量：3
- 2021年
- 急倾斜中厚煤层综采工作面具有煤层厚度小、“支架-围岩”系统稳定难防控等开采难题,机械化产效优势不明显,亟需矿压及岩层控制等理论来科学指导现场生产,而弄清综采工作面矿压分布演变规律是围岩动力灾害防控及确保高效化机械生产的关键,因此,有必要深入研究急倾斜中厚煤层综采工作面矿压分布规律。采用相似材料实验法及理论分析法,分析支架阻力分布演变及煤岩中压力动态变化规律。结果表明,急倾斜中厚煤层工作面支架阻力中部最大,上部次之,下部最小,支架在升降架时,邻架阻力演变呈区域性异化,降架时,邻架阻力增加幅度上部>中部>下部,重新支撑后,邻架阻力降幅上部>下部>中部,底板压力分布特征为中、下部>上部。工作面两端部侧向支承压力区集中程度不同,回采时,上、下端平均侧向支承压力集中系数为1.39、1.25,顶板垮落时,分别为2.95、1.73,表明上部支承压力集中程度大于下部。
- 张晓波张浩解盘石郎丁
- 关键词：急倾斜中厚煤层综采支承压力
- 大倾角煤层长壁大采高综采支架动态载荷特征分析被引量：13
- 2016年
- 针对大倾角煤层大采高工作面支架受载特征复杂、对工作面围岩稳定性控制影响大等问题。采用现场实测与理论分析相结合方法,研究了大倾角煤层大采高开采过程中,支架瞬态与长时载荷变化规律,结果表明:正常回采阶段与来压期间,工作面循环初期和循环末期支架载荷均呈现出倾斜中部较大、下部次之、上部最小的特征,工作面载荷分区特征更为明显,支架受载不均衡程度表现出后柱大于前柱、循环末期大于循环初期、来压期间大于正常回采阶段;与一般采高大倾角煤层工作面相比,支架受力多变程度明显增加,工作面倾斜上部区域尤为明显,初次来压与周期来压步距均明显减小,来压强度则明显增大,支架阻力整体增加。
- 解盘石伍永平张浩刘字楷王红伟
- 关键词：大倾角煤层
- 大倾角大采高工作面煤壁应力分布及变形特征研究被引量：5
- 2016年
- 大倾角大采高工作面煤壁力学环境复杂,煤壁极易失稳,为更好防控煤壁失稳,亟待弄清工作面煤壁力学、形变特征。采用现场实测、数值计算、理论分析等方法对25221大倾角大采高工作面煤壁力学、形变特征进行分析。结果表明：超前支承压力在空间上以非对称拱壳形态作用于大倾角煤壁,在工作面走向以曲线形式逐渐降低;非均匀性超前支承压力使煤体发生非对称形变,水平位移量在工作面前方约0-13m范围内表现为中部〉下部〉上部,13m后则表现为中部〉上部〉下部,垂直位移在0-14.48m范围内表现为下部〉上部〉中部,14.48m之后位移量表现为中部〉下部〉上部,中部位移变形量最大,则中部区域煤壁失稳几率最大;采高增大,超前支承压力集中程度,煤体形变、位移量及大变形范围都会增大。
- 伍永平张浩解盘石曾佑富
- 关键词：大倾角大采高
- 大倾角大采高采场塑性区分布及主控因素分析
- 2023年
- 大倾角大采高工作面煤壁临空高度大,自由运移空间广,自稳平衡性差,煤壁在工作面内并非独体,其会与围岩及支架等介体组成承载结构,且采动行为间密切联动,倾角效应极易促使煤壁所处应力环境异化,诱使其响应行为复杂化,增加煤壁及围岩稳定性控制难度,制约工作面安全高效生产。为解决大倾角大采高工作面煤壁稳定性控制难题,综合采用理论分析、数值计算法进行研究。研究得出大倾角煤层大采高工作面塑性区内应力呈指数曲线状递增,煤壁邻域存在非对称拱状残余应力影响区,塑性区广度分区异化,广度由大到小依次为上部、中部、下部,分布形态呈梯级拱状,塑性区内煤体会重复性承压,并会随塑性区扩展增强;采高增大,煤壁邻域残余支承压力降低,煤壁前方煤体承压强度、位移幅度及受扰动范围均会增加;倾角效应下煤壁应力及运移分区式发展,其中,应力由大到小依次为下部、上部、中部,位移由大到小依次为中部、上部、下部,此外,伪斜布置下工作面倾角会诱使煤壁失稳模式转换,伪斜角大时,工作面倾角小,支承压力压缩分力作用增强,主要发生外凸片落式破坏,反之,则为采动应力及煤体自重倾向分力耦合性侧压下滑移失稳。综合分析可知,倾角及采高耦合作用下煤壁采动性状区域异化,且由于工作面中部、上部应力卸荷、运移量均较大,故此两域应为大倾角大采高工作面煤壁失稳重点防控区。
- 张浩张浩伍永平
- 关键词：大倾角大采高煤壁稳定性塑性区
- 上盘采空断层下盘开采的煤柱宽度优化研究
- 2024年
- 在断层和采动影响下,下盘工作面断层侧煤柱宽度制约着工作面的安全生产。以黄陵煤矿二盘区203下盘工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟和相似模拟相结合的方法,研究上盘工作面采空后,下盘工作面断层侧煤柱上方载荷与煤柱尺寸之间的关系,揭示煤柱宽度为30,26,22,20,13和6m时的位移、应力演化及塑性区分布特征,分析煤柱宽度为30m时的覆岩结构特征,并通过综合分析,优化了工作面合理煤柱宽度。研究表明:上盘工作面采空时,在断层和采动的影响下,随着煤柱宽度的减小,下盘工作面断层侧煤柱上方的载荷分为载荷降低区、载荷过渡区和载荷稳定区;当煤柱宽度为30m时,下盘工作面断层侧高位岩层出现离层,煤柱上方应力集中程度大于另一侧,承载能力强,稳定性高;当煤柱宽度减小至22m时,靠近断层侧的顶板最大下沉量和应力集中程度显著增大,煤柱开始发生塑性破坏,承载能力逐渐减弱;当煤柱宽度减小到13m时,断层侧塑性区向工作面两端及上方发展至贯通煤柱,煤柱稳定性较差;当煤柱宽度减小至6m时,靠近断层侧顶板最大下沉量和应力集中程度继续增大,塑性区继续发育。通过相似模拟试验研究发现,当煤柱宽度为30m时,顶板垮落并充填采空区,下盘工作面断层侧煤柱上方无明显变化。经综合分析,确定下盘工作面断层侧煤柱的合理宽度为18~22m,可提高工作面回采率,同时可保证工作面安全生产。
- 伍永平曹建利孙明明张浩皇甫靖宇杜玉乾胡涛
- 关键词：煤柱宽度
- 瑶渠煤矿大巷间煤柱尺寸确定及支护优化
- 2024年
- 为研究大巷过剥蚀区时大巷间煤柱合理尺寸及围岩稳定性,以瑶渠煤矿西采区Ⅱ回风大巷为研究对象,采用理论分析、数值模拟等研究方法,建立了煤柱尺寸计算模型,揭示了煤柱在8 m、10 m、12 m、14 m条件下巷道围岩应力、位移及塑性区的分布规律,确定了过剥蚀区大巷间煤柱的合理尺寸,并优化了西采区Ⅱ回风大巷的支护参数。研究结果表明,瑶渠煤矿西采区Ⅱ回风大巷与辅运大巷之间煤柱尺寸由14 m减小至8 m时,巷道围岩内的垂直应力由1.381 MPa增加至1.465 MPa、最大位移量增加了12.52%,塑性区逐渐贯通煤柱。当煤柱尺寸为10 m时,煤柱塑性区处于贯通的临界区域,煤柱内部具有一定的弹性核区域,且煤柱尺寸大于理论计算的9.23 m,能够满足巷道围岩的稳定性。综合考虑,确定煤柱最小合理尺寸为10 m。对10 m煤柱尺寸下西采区Ⅱ回风大巷进行支护优化,采用帮部3根锚杆支护后巷道围岩应力、位移和塑性区均显著改善,保证了巷道围岩的稳定性。
- 路贝张波张浩张浩
- 关键词：煤柱尺寸围岩支护塑性区
- 层理发育型层状岩体承压力学性状演变规律试验研究被引量：1
- 2023年
- 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。
- 张浩张浩伍永平
- 关键词：层理层状岩体力学性状
