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| 1 | 榆神府矿区水体湿地演化驱动力分析显示文摘为分析榆神府矿区生产对区内水体及湿地的影响,应用3期Spot遥感对比数据,研究了榆神府矿区1990年、2001年、2011年3个时期的水体、湿地分布及其面积动态变化规律,得出:水体面积在研究期内呈现持续下降趋势,1990—2001年及2001—2011年的减少率分别为17.73%和22.39%;湿地面积先增大后减小,即1990—2001年湿地面积增加了65.91%,2001—2011年,湿地面积减少了50.92%;水体面积在外力驱动下衰减的过程中演替为湿地及其他类型用地,使湿地面积在20 a间基本保持不变;气候变化、煤炭资源开采、生态环境建设和水源地兴建等是水体湿地面积变化的主要驱动因子。通过模糊层次分析法确定了各驱动因子对地表水体湿地面积变化的作用大小(权重)和序关系,分别为煤炭开采0.375,气候因素0.292,水源开采0.208和生态需水0.125;为保护区内水体湿地,推行保水采煤、减少地下水抽采及减少高耗水植被是行之有效的措施。 | 马雄德 范立民 张晓团 张红强 张云峰 申涛 | 2015 | 煤炭学报2015，40，5： | 55 |
| 2 | “采选抽充采”集成型煤与瓦斯绿色共采技术研究显示文摘在总结综合机械化固体充填采煤技术研究进展的基础上,提出实施'采选抽充采'集成型煤与瓦斯绿色共采的现实需求与意义,并着重阐述了高瓦斯低渗透煤层开采技术、井下煤矸分选技术、混采工作面开采技术,提出了'采选抽充采'共采技术的基本原理。结合平煤十二矿存在的埋深超千米辅助提升困难、主采煤层瓦斯含量高与渗透率低、上覆煤岩体不具备常规保护层开采条件以及依靠开采'建筑物下'压煤保障矿井产量的开采条件,介绍了该矿'近全岩保护层开采→煤矸井下分选→瓦斯卸压抽采→充填与综采混合开采'的集成型共采技术的主要系统设计及工程应用效果。研究表明:'采选抽充采'集成型煤与瓦斯共采技术实现了高瓦斯低渗透煤层安全高效开采以及矸石直接井下回填,拓展了保护层与充填开采技术,提高了矿井资源采出率,延长了矿井服务年限。 | 张吉雄 缪协兴 张强 张建国 闫浩 | 2016 | 煤炭学报2016，41，7： | 32 |
| 3 | 固体充填采煤沿空留巷围岩稳定性控制研究显示文摘以济宁三号煤矿63下04(南)-2运矸巷沿空留巷为工程背景,提出固体充填采煤沿空留巷上覆岩层协同控制系统的概念,分析了上覆岩层协同控制系统各要素的支护特性;以顶板允许下沉量及采煤成本等指标为依据,采用FLAC3D确定了影响巷道围岩稳定性的3个因素的参数值,也即在充填工作面充实率需达到80%,矸石带强度需达到4 MPa,矸石带宽高比需达到1∶1的条件下,可保障巷道的稳定控制;同时结合济宁三号矿具体地质条件,给出了沿空巷道加固支护方案。现场工业性试验表明:该技术的实施下沿空巷道顶底板移近量最大300 mm,两帮移近量最大240 mm,沿空巷道维护效果良好。 | 巨峰 陈志维 张强 黄鹏 邰阳 兰立信 | 2015 | 采矿与安全工程学报2015，32，6： | 27 |
| 4 | 煤矿充填技术发展趋势与选用方法显示文摘从充填材料、浆体输送、充填效果以及矿山适用4个方面深入分析了目前煤矿广为应用的综合机械化固体充填技术、超高水材料充填技术、膏体充填技术和煤矿高浓度胶结充填技术的特点,剖析了这些技术间的差异,提出了煤矿高浓度胶结充填技术充填开采综合效果最好,是未来充填技术发展方向的论断。同时也探究了煤矿如何选择合适的充填方法,给出结合矿井自身特点,多角度考虑、多方面比对,利用矿井优势弥补充填技术的缺陷,力争充填效益最大化的选用原则和实用性建议,为煤矿选用充填技术提供了指导。 | 杨宝贵 杨捷 | 2015 | 矿业研究与开发2015，35，5： | 24 |
| 5 | 充填开采临界充实率理论研究与工程实践显示文摘充实率的良好控制是充填采煤技术成功实现岩层移动及地表沉陷精准控制的关键,基于充填采煤岩层移动及控制特征,给出了临界充实率的定义,具体包括关键层破坏临界充实率、关键层弯曲下沉临界充实率、基本顶弯曲下沉临界充实率、整体弯曲下沉临界充实率等。以有周期来压的顶板类型为例,建立了不同上覆岩层逐层破断的临界充实率求解力学模型,分析了覆岩逐层破断与其对应岩层抗拉强度的关系,求解了4层覆岩逐层破断的临界充实率。翟镇矿工程实践表明:7203W固体充填工作面覆岩整体弯曲下沉临界充实率计算值为92.0%,实际控制值为92.5%,上覆所有岩层均被控制在整体弯曲下沉的临界状态,实测与理论计算吻合。可为定性定量研究不同覆岩结构下实施固体充填采煤技术的工程设计提供参考。 | 张强 张吉雄 王佳奇 黄鹏 李猛 闫浩 | 2017 | 煤炭学报2017，42，12： | 22 |
| 6 | 充填采煤液压支架充填特性理论研究及工程实践显示文摘固体充填采煤液压支架既具有传统支架掩护采煤所需要的基本功能,又具有掩护充填所需要的特殊功能,是实现采充一体化的关键设备。针对其掩护充填的特殊功能,提出充填特性的概念,并分别从支护强度、后顶梁支护强度、运动特性、夯实力、夯实离顶距以及地质条件适应性6方面具体阐述了充填特性的基本内涵。架型结构、地质条件、充填工艺是影响充填特性的主要因素,其中架型结构直接决定充填支架的充填特性;煤层厚度、煤层顶底板、煤层倾角、煤层埋深等地质条件影响充填特性的发挥;充填工艺则通过改变离顶距及夯实力大小、改善对不同地质条件的适应性3方面影响充填性能的保障。具体工程实践中则通过工作面布置优化、结构设计优化、充填工艺优化、实时在线监测等措施保障充填性能的发挥。济三矿ZZC10000/20/40型六柱正四连杆充填采煤液压支架的工程应用验证了本文的研究成果。 | 张强 张吉雄 邰阳 巨峰 孙强 | 2014 | 采矿与安全工程学报2014，31，6： | 20 |
| 7 | 基于固体充填材料压实特性的充实率设计研究显示文摘为了实现对固体充填采煤工作面充实率进行科学的设计,在分析充填材料影响充实率原理的基础上,采用充填材料压实特性试验,测试得到了5种充填材料的压实特性,并结合充填液压支架夯实机构对充填材料的夯实作用,提出了基于充填材料压实特性的充实率设计方法,进一步计算得到了关键因素对充实率的影响规律。现场工程应用表明:理论设计充实率为88.9%,与现场实测值基本吻合。 | 李猛 张吉雄 黄艳利 张强 | 2017 | 采矿与安全工程学报2017，34，6： | 16 |
| 8 | 长壁机械化掘巷充填采煤围岩结构稳定性及运移规律显示文摘为解决西部生态脆弱矿区煤炭开采率低、采后环境易破坏等难题,提出了一种长壁机械化掘巷充填采煤方法。在系统阐述该技术方法的巷道布置与充填采煤工艺的基础上,分析了该技术的难点与关键。基于长壁掘巷充填采煤岩层移动特征,建立了长壁掘巷充填开采采场力学模型,推导出了采场顶板下沉方程与煤柱承受载荷计算公式,并结合极限强度理论,提出了煤柱失稳判据。以陕西榆林常兴煤矿3101工作面掘巷充填采煤为工程案例,通过充填体材料力学特性测试,优化设计了掘巷充填采煤开采方案。采用3DEC数值模拟软件对掘巷充填采煤上覆延安组层间裂隙承压水隔水层与第四系松散层孔隙潜水隔水层移动特征及稳定性进行了分析,现场应用案例表明,该技术可有效控制工作面围岩结构稳定性与上覆隔水层岩层移动,提高煤炭资源回收率,可为西部生态脆弱矿区煤炭资源开采与环境保护协调发展提供借鉴。 | 孙强 张吉雄 殷伟 周楠 刘洋 | 2017 | 煤炭学报2017，42，2： | 16 |
| 9 | “采选充+X”一体化矿井选择性开采理论与技术体系构建显示文摘由于'采选充+X'一体化矿井系统的复杂性,基于安全绿色高效开采的原则,本文提出了针对'采选充+X'一体化矿井的选择性开采技术的理论构想,并从充填控制岩层移动、应力集中、裂隙场发育、留(掘)巷稳定等角度分析了'采选充+控''采选充+留''采选充+抽''采选充+防''采选充+保'等矿井的关键科学问题,提出了满足不同充填控制要求的选择性开采技术理论框架、选择性开采技术辅助决策支持系统的构建思路和基本内容。随着采选充技术的扩展应用,选择性开采技术也将逐步延伸到各个技术模式,并以它独有的绿色环保、高效协调为实现'采选充+X'一体化矿井的开采提供技术决策与保障。 | 屠世浩 郝定溢 李文龙 刘迅 苗凯军 杨振乾 班建光 | 2020 | 采矿与安全工程学报2020，37，1： | 16 |
| 10 | 充填采煤液压支架工作阻力设计方法研究显示文摘本文分析了现有固体充填液压支架的结构及控顶特征,阐述了顶板条件、支架结构、充填密实程度和支架工作状态等关键影响因素对工作阻力的影响机制,建立了顶板-充填液压支架-充填体协同控顶力学模型,提出支架工作阻力的设计流程和方法:通过建立覆岩整体运动模型并结合临界充实率判断覆岩破断状态得到工作面顶板平均载荷大小,通过构建充填支架顶梁受力模型并求解立柱载荷比确定支架顶梁载荷形式,最后求解支架力学平衡方程得到充填液压支架的工作阻力。采用本方法设计了新巨龙煤矿1303N-1^#充填工作面充填支架工作阻力。研究可为充填液压支架的选型设计提供理论支撑。 | 张强 武中亚 杜二宝 陈杨 黄鹏 李猛 | 2020 | 采矿与安全工程学报2020，37，1： | 14 |
| 11 | 大倾角煤层长壁开采矸石滑移充填效应分析显示文摘为研究大倾角煤层开采过程中矸石滑移充填对工作面矿压的影响机理,建立了大倾角煤层开采工作面下部矸石充填力学模型,并对新疆焦煤集团25112工作面展开了物理相似模拟实验和现场矿压监测。得到了大倾角煤层开采工作面岩梁剪切力、弯矩分布和两端支座反力的表达式,以及25112工作面矸石滑移充填特征和工作面不同区域支架载荷分布。结果表明,矸石滑移充填具有非均匀性,工作面矿压现象具有分区域性,来压时间具有时序性。由于受矸石的充填效应影响,大倾角煤层开采工作面充填区与近水平煤层开采相比,顶板岩梁的剪切力、弯矩都有所变小,工作面下部的矿压显现缓和于工作面中上部,来压时间滞后中、上部工作面。随着工作面沿倾向向上充填程度的逐步减弱,工作面矿压将增大,增大支架的支撑力可减缓工作面煤体(壁),顶板的受力状态,利于工作面的顶板管理。 | 伍永平 尹建辉 解盘石 高喜才 曹沛沛 | 2015 | 西安科技大学学报2015，35，5： | 13 |
| 12 | 充填开采上覆岩层移动变形研究显示文摘为提高充填开采对上覆岩层移动控制效果,揭示充填开采上覆岩层移动变形规律。以山西焦煤新阳煤矿为工程背景,深入地剖析了充填开采地表沉降的3个关键因素:充填前顶底板移近量,充填体欠接顶量,充填体压缩量。认为提高充填体强度和充填率是控制上覆岩层移动的2个主要途径,其中通过控制充填率来减小上覆岩层移动效果更为明显,充填体强度对于控制上覆岩层移动是有限的。采用数值模拟分析了煤矿胶结充填开采下不同充填体强度和充填率对上覆岩层移动变形情况,并进行了曲线回归分析,得出了在一定充填率下上覆岩层的下沉量曲线,而且建立了等价采高、基岩高度与岩层最大垂直位移量之间的关系式,对预测充填开采地表最大变形,指导充填开采合理充填,起到了积极作用,有着广泛的应用前景。 | 杨宝贵 杨捷 王玉凯 杨向向 | 2015 | 西安科技大学学报2015，35，6： | 12 |
| 13 | 固体充填开采上覆巷道围岩变形规律研究显示文摘针对固体充填条件下上覆巷道围岩变形受诸多因素影响的问题,基于杨庄矿3644工作面地质条件,采用ABAQUS建立了固体充填采煤上覆巷道围岩变形分析模型,研究了充实率、开切眼至上覆巷道水平距离和充填工作面长度3个因素对巷道围岩变形的影响,以底板累计下沉量、顶底板和两帮移近量3个指标作表征,得出3个巷道围岩变形指标均随充实率的增加呈线性减小,随充填工作面长度和开切眼与上覆巷道水平距离的增加呈'半抛物线型'增加的规律,并采用多元非线性回归的方法拟合了底板累计下沉量、顶底板移近量、两帮移近量3个指标与3个影响因素的函数关系。工程实践表明,11号监测站处上覆巷道底板累计下沉拟合值为157 mm,实测下沉值163 mm,两者仅相差6mm,实测结果验证了模拟结果是可靠的。 | 邰阳 郝德永 李俊孟 齐文跃 陈志维 | 2016 | 煤炭科学技术2016，44，3： | 11 |
| 14 | 充填采煤沿空留巷顶板下沉量预测分析显示文摘为获得充填采煤沿空留巷顶板下沉量相对比较准确的预测公式,以某矿1316充填采煤工作面沿空留巷为工程背景,基于多元回归分析法,在分析充填采煤沿空留巷覆岩移动特征的基础上,以充实率、采高、巷道跨度、巷旁支护体强度、巷旁支护体宽度、硬岩厚度比系数、采深和工作面长度8个主要影响因素,结合正交实验设计、FLAC^(3D)数值模拟及SPSS软件对沿空巷道顶板下沉量进行了多元非线性回归分析,得到沿空留巷顶板下沉量的非线性预测公式。通过1316工作面实测参数对预测公式进行验证,结果表明多元回归分析生成的预测模型具有较高精确度。 | 殷伟 陈志维 周楠 韩晓乐 李百宜 | 2017 | 采矿与安全工程学报2017，34，1： | 10 |
| 15 | 电阻率膏体充填效果评价方法在新阳煤矿的应用研究显示文摘以充填体的电阻率特性为基础,提出了电阻率膏体充填效果评价方法。以新阳煤矿膏体充填开采为具体的工程背景,计算受顶板垂直应力作用下充填体在1,3和7 d的电阻率分别为6.73,27.74和55.15Ω·m,并建立了电阻率的正演模型,通过反演计算视电阻率剖面图,分析视电阻率曲线形态及数值变化特征,在充填开采过程中利用电阻率充填效果评价方法对充填效果进行评价。视电阻率剖面图结果表明:充填体早期表现为强烈的低阻响应异常特征,随着充填开采的进行,响应逐渐减弱,对应充填范围内的视电阻率曲线形态呈上升趋势,数值升高;现场实际评价得到的视电阻率剖面图与井下充填的实际效果相对应,并与正反演数值模拟反映的视电阻率剖面图的结果一致。 | 戚庭野 冯国瑞 张新军 余传涛 刘鸿福 康立勋 | 2017 | 采矿与安全工程学报2017，34，2： | 10 |
| 16 | Stability and control of room mining coal pillars-taking room mining coal pillars of solid backfill recovery as an example显示文摘The stability of room mining coal pillars during their secondary mining for recovering coal was analyzed. An analysis was performed for the damage and instability mechanism of coal pillars recovered by the caving mining method. During the damage progression of a single room coal pillar, the shape of the stress distribution in the pillar transformed from the initial stable saddle shape to the final arch-shaped distribution of critical instability. By combining the shapes of stress distribution in the coal pillars with the ultimate strength theory, the safe-stress value of coal pillar was obtained as 11.8 MPa. The mechanism of instability of coal pillar groups recovered by the caving mining method was explained by the domino effect. Since the room coal pillars mined and recovered by the traditional caving mining method were significantly influenced by the secondary mining during recovery, the coal pillars would go through a chain-type instability failure. Because of this limitation, the method of solid backfilling was proposed for mining and recovering room coal pillars, thus changing the transfer mechanism of stress caused by the secondary mining(recovery) of coal pillars. The mechanical model of the stope in the case of backfilling and recovering room coal pillars was built. The peak stress values inside coal pillars varied with the variance of backfilling ratio when the working face was advanced by 150 m. Furthermore, when the critical backfilling ratio was 80.6%, the instability failure of coal pillars would not occur during the solid backfill mining process. By taking Bandingliang Coal Mine as an example, the coal pillars' stability of stope under this backfilling ratio was studied, and a project scheme was designed. | 张吉雄 黄鹏 张强 李猛 陈志维 | 2017 | Journal of Central South University2017，24，5： | 10 |
| 17 | 矸石充填工作面关键技术研究与应用显示文摘为了提高充填开采效率,基于翟镇煤矿固体充填开采实践,提出解决矸石充填端头充填效果差、捣实回拉带矸、充矸刮板输送机限制落矸量、沿空留巷变形严重等问题的方法,并对关键技术进行分析。结果表明:通过设计加工端头旋转捣实和溜头溜尾起高平台,实现了端头的机械化密实充填,全断面捣实充填,充实率从80%提高到95%,实现采充比100%;自主研制的可调节自溜式扇形漏矸孔可实现粒径50~120 mm矸石块连续充填,生产效率提高50%,充填开采单位成本下降至26.5元/t;同时采用垒砌矸石袋和锚索联合支护的措施,对充填工作面沿空留巷进行有效支护,确保了留巷不变形。 | 郑永胜 翟洪涛 卢鑫 | 2017 | 煤炭科学技术2017，45，3： | 9 |
| 18 | 充填体协同支架控顶效应研究显示文摘固体充填开采中充实率是控制岩层移动的关键,充填工作面中煤壁、液压支架与充填体形成体系协同承载上方载荷、控制顶板变形,该体系中支架的合理工作阻力与充实率密不可分。基于充实率与岩层破断关系,建立了煤壁-支架-充填体耦合控顶力学模型,给出了高、低充实率(kg=4.16×10^8,kg=2.15×10^7 N/m^3)下支架立柱的合理工作阻力公式,分析高、低充实率下顶板的变形和受力特征受上覆岩层载荷、煤壁地基系数与支架工作阻力的影响规律,研究结果表明:由于不同充实率导致工作面覆岩破断结构形态不同,充填支架工作阻力与充实率并非为线性正相关;相比煤壁地基系数、支架工作阻力,采空区上方载荷对顶板变形、弯矩分布影响较为显著。 | 黄鹏 张兴军 郭宇鸣 李艾玲 张强 | 2020 | 采矿与安全工程学报2020，37，1： | 9 |
| 19 | 深部矸石充填体黏弹性效应及顶板时效变形特征显示文摘深部充填开采矸石充填体的黏弹性特征对顶板长时变形具有重要影响.采用矸石充填体侧限压缩试验系统测试了矸石充填体的黏弹性,建立了矸石充填体分数阶蠕变模型和分数阶蠕变地基梁模型,给出了分数阶黏弹性地基梁的挠度表达式,结合工程案例分析了顶板时效变形特征,认为深部环境下矸石充填体具有显著黏弹性效应,而顶板会随充填体的蠕变不断产生变形,且其时效变形可采用矸石充填体分数阶黏弹性地基梁模型预测.结果表明:矸石充填体在分级加载下,总蠕变应变随蠕变时间和最大应力的增加而不断增长,应力达到20 MPa时,应变增幅为2.86%;识别了矸石充填体分数阶蠕变模型参数,参数识别精度R2均大于0.99;根据分数阶黏弹性地基梁挠度表达式计算得出顶板10 a蠕变量较1 a蠕变量在采场充填区中心位置增加2.73%;分数阶黏弹性地基梁顶板变形理论值与新巨龙1302N工作面直接顶下沉实测值相对误差为4.29%. | 黄鹏 张吉雄 郭宇鸣 李猛 张琪 | 2021 | 中国矿业大学学报2021，50，3： | 8 |
| 20 | 固体充填开采矿压显现弱化规律及表征研究显示文摘阐述了充填采场矿压显现弱化的基本内涵,并采用煤壁支承应力峰值、应力集中系数等指标定量表征弱化程度;综合地质条件、系统布置等关键因素,分析了充实率、充垮比等参数对充填采场矿压显现的弱化效应,提出了充填采场矿压显现弱化的内涵及临界判别条件,认为提高充实率、优化采场系统布置能显著降低采场能量积聚、弱化采场矿压.结果表明:充实率为90%时,与垮落法相比煤壁支承应力峰值降低52.2%,应力集中系数减弱53%;充实率80%时,与低充垮比相比,上述指标高充垮比降低10%;充实率80%时,充垮比(煤柱一定)和垮柱比(充填段长度一定)都会影响矿压弱化程度,垮柱比影响更大.工程实践表明充填采场矿压显现明显弱化,顶板下沉远小于类似地质条件垮落法工作面,超前支承应力影响范围不足其1/4,应力集中系数仅为其1/2左右. | 张强 杨康 张昊 夏康祺 张琪 | 2021 | 中国矿业大学学报2021，50，3： | 8 |
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