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区段煤柱内部变形光纤监测应用研究: 2025年; 为了深入探究遗留煤柱下区段煤柱内部变形规律及其对巷道稳定性的影响,以大柳塔煤矿活鸡兔井22206、22208工作面为工程背景,采用理论分析、现场实测以及数值模拟相结合的方法,将分布式光纤传感器植入煤柱内部,通过光纤应变表征对下伏区段煤柱内部变形进行系统分析。研究结果表明:通过分布式光纤所监测的应变变化,可反应煤柱内部受力情况及弹塑性区域范围,得出位于遗留煤柱下区段煤柱弹性区范围为采空区下的62%,煤柱更容易发生失稳破坏;并通过分布式光纤应变增速反应煤柱内部破坏剧烈情况;研究工作面开采经过遗留煤柱区域时的3个阶段(进、过、出遗留煤柱),指出在出遗留煤柱阶段所受应力集中程度大于进、过遗留煤柱阶段。研究成果可为分布式光纤传感技术用于煤柱内部变形监测及规律研究提供参考。; 杨健锋刘泽宇柴敬高登彦张丁丁郝鸿儒王佳琪杨磊; 关键词：遗留煤柱分布式光纤区段煤柱

一种区段煤柱变形分布式光纤监测方法: 本发明提出一种区段煤柱变形分布式光纤监测方法，所述监测方法包括以下步骤：在煤柱的侧面规划布置光纤的预设路线，在煤柱的侧面，沿预设路线开设光纤槽，光纤槽的延伸方向与水平方向一致，光纤槽为多个，多个光纤槽沿煤柱的高度方向间隔...; 赵铁林马兆瑞孙晓冬杨建威冀磊张亮杜龙飞

一种连采连充回收区段煤柱开采方法及系统: 本发明公开了一种连采连充回收区段煤柱开采方法及系统，方法包括：确定煤柱工作面顺槽的位置，沿煤柱两侧靠近采空区位置沿空掘巷；掘进前对采空区进行注浆封堵并注入阻燃剂；通过煤矸石对采空区侧充填成巷，构建煤柱工作面顺槽的支护体系...; 江河刘兆伟张晓伟

区段煤柱的变形预测方法、装置和电子设备: 本申请提供了一种区段煤柱的变形预测方法、装置和电子设备。该方法包括：获取区段煤柱的原始监测数据；根据原始监测数据、经验模态分解算法和差分进化算法，确定目标监测数据；根据长短期记忆神经网络和反向传播神经网络，构建区段煤柱的...; 田银素孟永兵王庆雄任永强李果陈建华马宝贺斌

一种沿断层异形区段煤柱钻孔泄压装置: 本发明涉及煤柱钻孔用设备技术领域，且公开了一种沿断层异形区段煤柱钻孔泄压装置，包括：钻孔杆，还包括：支撑块，设置在所述钻孔杆下方；第一连接杆，固定连接在所述支撑块上表面；第二连接杆，固定连接在所述支撑块表面，且环形设置有...; 侯晓松李强孙延斌袁猛王辉林学伟

“三软”煤层区段煤柱合理优化研究: 2025年; “三软”煤层地质条件促使区段煤柱承载性能弱化,为避免煤柱失稳常留设大煤柱,造成资源浪费,提高煤炭资源的回采率,本文以安阳煤矿1513回采工作面的区段煤柱合理宽度优化为研究背景,基于“三软”煤层赋存特征,采用理论分析和数值模拟的方法对煤柱内的支承压力及弹塑性区展开研究。研究得到区段煤柱合理宽度,并通过现场应用验证其科学合理性。研究结果表明,区段煤柱塑性区应力明显高于弹性核心区,并得到了两区范围,结合数值模拟不同煤柱宽度应力分布特征,得到了不同宽度的区段煤柱变形破坏特征,以及塑性区分布特征。将研究结论应用于现场监测,表明1513回采工作面区段煤柱合理宽度为20 m。本文研究一定程度上提高了煤层回采率,减少煤炭资源的浪费,增加经济效益,同时为相似开采条件下区段煤柱的优化设计提供了有益参考。; 张杰武浩昊卓青松何义峰高守世孙建平张一铭庞海波贾子轩; 关键词：支承应力数值模拟 CT成像钻孔窥视

动压影响下厚硬石灰岩顶板区段煤柱合理宽度优化及支护技术: 2025年; 为了解决厚硬顶板条件下受多次采动影响巷道区段煤柱留设宽度不合理的问题,以东泰鑫源煤矿10109运输顺槽为工程背景,采用理论计算分析、数值模拟和工程实践等方法进行研究。研究结果表明:针对厚硬顶板进行切顶卸压,理论计算得到切顶高度27 m,切顶角度0°;数值模拟结果显示煤柱宽度低于16 m时受两次采动影响后煤柱均存在高应力集中,塑性破坏严重。煤柱宽度高于16 m后,煤柱内弹性核区面积占比大于50%,巷道围岩稳定,结合计算得出受两次动压影响巷道区段煤柱合理留设宽度为16.5 m,提出了以“强帮护顶”为主的支护方案,现场监测一次采动影响下10109运输顺槽顶底板表面最大位移165 mm,两帮表面最大位移118 mm。16.5 m宽度区段煤柱结合联合支护技术可有效控制受动压影响的巷道围岩变形。; 石新起张建忠李坤; 关键词：区段煤柱支护技术采动压力

区段煤柱工作面覆岩运动及矿压显现规律研究: 2025年; 赵固二矿以前在对二_(1)煤回采过程中,使用分层开采并留设较宽的区段煤柱。为提高资源采出率、延长矿井服务年限,提出将区段煤柱作为独立工作面进行综放开采的遗煤回收方案。通过数值模拟及现场工业性试验,分析了区段煤柱工作面覆岩运动及矿压显现规律。研究发现,区段煤柱内部应力呈两侧高、中间低的“马鞍型”分布;工作面回采期间,超前支承压力峰值位于距煤壁5~10m处,显著影响范围为30~35m;液压支架压力数据显示,煤柱“二次见方”时矿压显现明显,区段煤柱回采过程中周期来压步距约为20 m。研究结果表明,受采动影响的区段煤柱仍可作为独立工作面进行综放开采,验证了区段煤柱独立回采的可行性。; 李庚郇恒恒; 关键词：煤柱孤岛综放

南梁煤矿区段煤柱宽度优化研究: 2024年; 以南梁煤矿3-1煤层生产地质条件为工程背景,运用现场监测和物理相似模拟相结合的研究方法,研究了工作面回采以后煤柱上方基本顶岩梁破断结构以及留设不同尺寸区段煤柱时的压力分布规律,分析煤柱的稳定性,从而得到最优煤柱宽度。研究结果表明,当煤柱宽度从15 m优化至9 m的过程中,煤柱及其上覆岩层未发生明显变形,煤柱稳定性较好。当煤柱宽度为8 m时,区段煤柱不足以支撑上覆岩层载荷作用而被压碎,顶板结构发生明显改变。煤柱应力分布由“双驼峰状”向“单驼峰状”转变。现场监测结果表明,区段煤柱优化后围岩稳定性较优化前未发生明显改变,稳定性较好。; 李冬永郭志伟苏磊杨军贾志强高守世; 关键词：区段煤柱支承压力

基于BOTDR的区段煤柱水平变形监测被引量：1: 2024年; 针对煤柱内部微裂纹萌生、变形破坏等潜在安全隐患,利用布里渊光时域反射(BOTDR)分布式光纤传感技术进行煤柱水平变形监测。首先,根据煤柱破坏碎胀特性理论分析,建立了光纤轴向应变与水平变形的转化方法;其次开展室内试验确定了金属基索状传感光纤轴向拉伸响应情况,并根据煤柱变形破坏规律修正了应变系数,最后以陕西大柳塔煤矿活鸡兔井为工程背景,对22206工作面区段煤柱水平变形实现现场监测。监测结果表明:区段煤柱采动侧和未采动侧存在明显的水平变形差异,采动侧变形量最大,约为未采动侧的5倍,但煤柱整体水平变形较小,仅出现弹性变形,煤柱较稳定;煤柱变形分区明显,呈现中部为弹性核区,两侧为塑性破坏区的分区特征;工作面从测点前20m推进至测点后40m时,煤柱水平应变呈指数增长,远离测点之后变形趋于稳定,反映煤柱变形与采动应力扰动之间的动态关联;通过分析煤柱水平应变与垂直应力,发现两者呈指数相关关系,定量建立了煤柱水平应变与垂直应力关系式,说明煤柱变形与破坏很大程度上取决于采动应力的分布与演化。利用BOTDR技术对区段煤柱内部变形进行监测可以精确获取区段煤柱内部的微观变形信息,对于煤柱留设尺寸确定、围岩控制及采空区压力评估等具有重要指导意义。; 柴敬郝鸿儒杨健锋高登彦高奎英陈建华杨磊刘泽宇; 关键词：分布式光纤区段煤柱煤柱稳定性

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