李云鹏
- 作品数：21 被引量：193H指数：10
- 供职机构：辽宁工程技术大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程交通运输工程建筑科学更多>>
- 复杂坚硬岩层条件下特厚煤层综放开采矿压分级预测被引量：14
- 2021年
- 顶板事故发生起数和死亡人数长期以来在我国煤矿各类事故中占有很大比例,特别是覆岩存在多层坚硬岩层时,其覆岩结构具有系统性、复杂性,易造成强烈的矿山压力显现,甚至诱发矿井动力灾害。因此,亟需提出适用于复杂坚硬岩层条件下矿压分级预测方法,为坚硬岩层控制提供理论支撑。基于复杂坚硬岩层条件下特厚煤层综放开采矿压显现特征,确定了不同空间位置坚硬岩层具有不同的矿压控制作用,即低位坚硬岩层控制小周期来压、中位坚硬岩层控制大周期来压、高位坚硬岩层控制强矿压显现;基于板壳力学、塑性力学理论,结合不同空间位置坚硬岩层的控制作用,建立了坚硬岩层“多层位板式结构”系统模型,根据结构形式将坚硬岩层划分为近场悬臂结构和远场砌体结构,揭示了复杂坚硬岩层破断运动过程具有渐进、复合等特征;建立了一套坚硬岩层破断尺度判据,形成了复杂坚硬岩层条件下的矿压分级预测方法。以大同矿区石炭系特厚煤层综放开采矿井为工程背景开展了矿压分级理论预测,通过分析现场矿压监测、微震监测数据,证实了复杂坚硬岩层条件下的矿压分级预测方法的适用性。研究成果一定程度上实现了复杂坚硬岩层的可知、可控,但不同坚硬岩层控制的结构破断时能量是如何传递至采场范围并引起动力显现的机理尚未完全阐明,该问题的研究可为坚硬岩层的精准控制提供理论支撑。
- 李云鹏李云鹏李杨王寅秦凯孙德全李一哲赵阳
- 关键词：坚硬岩层特厚煤层综放开采板壳理论塑性力学
- 煤矿深部开采冲击地压应力控制技术理论与实践被引量：31
- 2020年
- 随着煤矿进入深部开采冲击地压显现愈发严重,我国现已成为受冲击地压灾害最为严重的国家。根据深部开采的特点划分冲击地压类型,制定高效合理的冲击地压防控方案,指导现场防冲工作成为亟待解决的问题。以深部开采煤岩体所处的应力状态为基础,提出了深部典型冲击地压和非典型冲击地压的划分方法,并对深部开采冲击地压的影响因素进行深入分析。基于理论分析、数值模拟、现场实测等方法,确定了深部开采较浅部开采具有明显差异,即:深部开采原岩应力水平更高,煤岩体所受三向应力差异更大;采动超前应力集中程度与超前应力影响范围均明显增大;煤岩体更易受到外部扰动发生失稳破坏。结合地质因素和开采因素综合分析,明确了深部典型冲击地压发生的必要条件是高原岩应力与强烈的采动应力,深部非典型冲击地压发生的必要条件是较高的原岩应力、强烈的采动应力与外部应力扰动。基于应力控制理论,建立了深部开采冲击地压防控技术体系。提出了"煤体大范围卸压、顶底板适当处理、强力支架支护"的深部典型冲击地压防控策略和"煤体局部卸压、顶板大范围处理、加强支护"的深部非典型冲击地压防控策略。针对2类矿井分别开展了现场工程实践,实现了冲击地压的高效防控,为深部冲击地压防控提供了借鉴。
- 赵善坤齐庆新齐庆新邓志刚李云鹏苏振国
- 关键词：深部开采应力控制
- 一种断裂构造对冲击地压影响的确定方法
- 本发明一种断裂构造对冲击地压影响的确定方法，属于矿井冲击地压防治技术领域，本发明包括断裂构造的划分方法、断裂构造活动性判别方法、断裂构造影响范围计算方法及断裂构造活动特征对冲击地压的控制性确定方法；本发明科学确定了断裂构...
- 张宏伟李云鹏陈蓥朱志洁朱峰邵凌峰
- 近距离采空区下工作面矿压显现分区特征研究被引量：22
- 2018年
- 针对神东矿区近距离采空区下工作面初采期间多次强烈矿压显现现象,采用现场实测、理论分析对初采期间不同区域矿压显现特征及其机理进行了分析。研究表明,相对于上位煤层常规工作面,下位煤层工作面矿压呈现明显的非周期性和分区演化特征,且采空下工作面初采期间来压位置与上覆单侧采空煤柱和关键层初次断裂位置相吻合,据此对初采期间矿压显现进行了分区。建立了工作面初采期间矿压显现各分区覆岩运动结构及其力学模型,分析了不同区域内矿压显现机理;工作面出上覆单侧采空煤柱阶段矿压显现受关键层破断与煤层间岩层的耦合作用,受层间距影响,工作面出现"偏态"矿压现象;工作面在采空区下回采时,由于煤层间岩层已破坏,其对来压期间矿压显现影响较小,对非来压期间矿压显现影响较大。提出了近距离采空区下工作面矿压防治措施,即在单侧采空煤柱下合理选择开切眼位置和合理提高工作面推进速度。
- 周坤友张宏伟李云鹏付兴曹煜
- 关键词：近距离煤层矿压显现覆岩运动
- 冲击危险煤层卸压钻孔安全参数研究被引量：17
- 2018年
- 为确定卸压钻孔安全参数,保障孤岛工作面安全回采,采用理论计算方法,得出在忻州窑矿8939工作面地质条件下不同孔径卸压钻孔的卸压半径范围;采用数值模拟方法,从应力及能量角度出发,分析验证理论计算结果,确定现场测试方案;在井下应用分布式光纤传感技术(BOTDR)测定钻孔卸压半径及间距。结果表明:卸压钻孔孔径越大卸压效果越好,同时对煤体扰动越大,孔径过大可能诱发冲击地压;卸压钻孔间距存在临界值,钻孔间距小于临界值时,2孔间煤体破坏变形程度较大,卸压效果良好;孔间距大于临界值时,2孔间煤体破坏程度较弱,卸压效果较差。在忻州窑矿8939工作面地质条件下,确定卸压钻孔孔径108 mm,钻孔间距0. 7 m;研究成果保障了8939工作面安全开采。
- 李云鹏张宏伟朱志洁郭超
- 关键词：冲击地压防治钻孔卸压微震监测
- 大直径玻璃钢锚杆工作面帮支护性能试验研究被引量：11
- 2019年
- 为解决瓦斯矿井采煤机截齿与钢质锚杆摩擦产生火花的问题,作者致力于用玻璃钢(FRP)锚杆代替钢制锚杆对巷道工作面帮进行支护,为此开展不同锚固方式条件下FRP锚杆力学性能试验研究;基于厚壁理论建立锚杆锚固力测试模拟模型,并进行实验室及现场应用试验。结果表明:27 mm的大直径FRP锚杆杆体抗拉力为278. 31 k N、抗剪切力为147. 94 kN,全锚固时杆体抗剪切力为282. 25 kN,满足矿井支护要求;实验室和现场试验拉拔力分别比螺纹钢锚杆高63%和31%,耗能值高24%;工作面帮采用FRP锚杆全锚支护,在锚杆间排距加大的条件下,支护效果仍优于原螺纹钢锚杆支护方案,可实现巷道安全支护。
- 赵象卓张宏伟CAO Chen李云鹏韩军马双文
- 关键词：支护性能全锚支护
- 三硬条件下孤岛工作面安全推进速度研究被引量：21
- 2017年
- 为保证三硬条件下孤岛工作面安全高效开采,采用理论计算方法分析了工作面推进速度对冲击地压的影响机理,采用实验室试验及数值模拟试验的方法分析了不同加载速率下煤体的力学特性;数值模拟方法分析了工作面开采速度对超前应力分布的影响,其结果与理论分析结果吻合。以数值模拟得出的应力为基础,计算了巷道围岩弹性能分布情况,结果表明:三硬条件下孤岛工作面安全推进速度应小于3.6 m/d。现场微震事件结果与理论计算和数值模拟结果一致,说明工作面推进速度应小于3.6 m/d是合理的。
- 张宏伟李云鹏陈蓥朱峰邵凌峰
- 关键词：冲击地压工作面推进速度孤岛工作面微震监测
- 一种双系煤层复杂条件下千万吨矿井安全开采方法
- 本发明公开了一种双系煤层复杂条件下千万吨矿井安全开采方法，包括双系煤层开采相互影响关系评价方法、双系煤层非对称开采模式及千万吨矿井生产系统、特厚煤层千万吨工作面回采工艺、强矿压治理方法、千万吨综放工作面回采巷道围岩控制方...
- 张宏伟杨文连陈蓥于斌朱志洁吴文达李云鹏苏蕴芳孟庆男
- 三硬条件下孤岛区域大直径钻孔防冲方案优化被引量：5
- 2017年
- 忻州窑矿是典型的冲击地压矿井,为确保忻州窑矿8939三硬条件孤岛工作面安全高效回采,采用理论计算的方法,得出在该地质条件下卸压钻孔参数的合理范围,并采用数值模拟方法对理论计算得出的参数范围进行深入研究,得出适合该地质条件下的大直径卸压钻孔优化方案。采用KBD5电磁辐射仪对卸压效果进行了检验,结果表明,经过优化,煤体内电磁辐射强度较原卸压方案降低了15.7%,累计脉冲数降低了16.6%。方案优化后不但提升了卸压效果,而且节省了约690个钻孔和30%的工作量。
- 张宏伟李云鹏陈蓥朱峰邵凌峰
- 关键词：安全工程冲击地压防治钻孔卸压电磁辐射
- 基于GRA—BP神经网络的固体废弃物充填体强度预测被引量：5
- 2021年
- 为解决煤矿采空区充填材料不足和固体废弃物引起的生态环境问题,研究分析了膏体充填体强度的影响因素,采用正交试验测定了充填体样本强度,通过灰关联分析法确定了各影响因素与充填体强度之间的关联度,用改进的BP神经网络建立了以固体废弃物膏体充填体强度影响因素为输入层节点,充填体强度为输出层节点的强度预测模型;基于正交试验获得的强度试验数据作为网络的训练样本和测试样本,通过对建立的网络进行仿真模拟,检验了网络数据拟合能力和泛化能力。检验结果表明:建立的预测模型收敛速度快而且精度高,网络预测精度达到了93.75%,能够实现对充填体强度的准确预测。
- 刘团结赵象卓韩永亮李云鹏陈希
- 关键词：正交试验BP神经网络充填材料充填开采
