晋城矿区厚层脆韧性石灰岩顶板变形与控制特性研究 被引量：23

1

作者 韩立军 蒋斌松 +1 位作者 韩贵雷 渠涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1841-1846,共6页

晋城矿区15#煤直接顶K2石灰岩厚8～12m,结构致密坚硬,为坚硬难垮落顶板。针对厚层石灰岩顶板可能面临的大面积断裂和垮落,从而导致冲击地压等问题,通过岩石力学性质试验获得相关岩层力学参数,并运用关键层理论、数值模拟和相似材料模型... 晋城矿区15#煤直接顶K2石灰岩厚8～12m,结构致密坚硬,为坚硬难垮落顶板。针对厚层石灰岩顶板可能面临的大面积断裂和垮落,从而导致冲击地压等问题,通过岩石力学性质试验获得相关岩层力学参数,并运用关键层理论、数值模拟和相似材料模型试验,研究了厚层脆韧性石灰岩顶板的变形与垮落特性,得到了顶板初次来压步距20～25m和周期来压步距10～15m及垮落规律,并提出了顶板控制的技术途径,即初期中深孔爆破结合顶板关键层缓慢下沉综合控制技术。实践表明,厚层石灰岩顶板的垮落形态和垮落步距与理论和试验研究结果基本一致。该项成果为晋城矿区厚层脆韧性石灰岩顶板控制提供了有效途径。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 关键层理论 数值模拟 相似材料模型 垮落步距

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坚硬石灰岩顶板破断及来压规律模拟实验研究 被引量：18

2

作者 索永录 程书航 +1 位作者 杨占国 刘明亮 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第2期137-140,共4页

澄合矿区10号煤层顶板为厚层状石灰岩层,其力学强度高、完整性好,采后不易垮落,严重威胁工作面安全。采用相似材料模拟实验,分析了10号煤层开采过程中坚硬石灰岩顶板的移动破坏和矿压显现特征。实验得出工作面顶板初次来压步距65 m,周... 澄合矿区10号煤层顶板为厚层状石灰岩层,其力学强度高、完整性好,采后不易垮落,严重威胁工作面安全。采用相似材料模拟实验,分析了10号煤层开采过程中坚硬石灰岩顶板的移动破坏和矿压显现特征。实验得出工作面顶板初次来压步距65 m,周期来压步距平均22.8 m.结果表明,来压步距较大,矿压显现强烈,支架载荷较高;厚层石灰岩顶板垮落后冒落带较少,支架后方顶板多呈连续的弯曲下沉结构。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 相似材料模拟实验 矿压规律

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薄煤层石灰岩顶板巷旁充填沿空留巷关键参数研究与应用 被引量：17

3

作者 王玉峰 《煤炭工程》 北大核心 2018年第7期5-9,共5页

以南屯煤矿3602工作面巷旁充填沿空留巷为工程背景,对薄煤层石灰岩顶板巷旁充填沿空留巷关键参数进行研究。通过室内试验测试石灰岩顶板的物理力学性质,并分析留巷过程中石灰岩顶板垮落形式,建立巷旁充填沿空留巷切顶力学模型,确定薄煤... 以南屯煤矿3602工作面巷旁充填沿空留巷为工程背景,对薄煤层石灰岩顶板巷旁充填沿空留巷关键参数进行研究。通过室内试验测试石灰岩顶板的物理力学性质,并分析留巷过程中石灰岩顶板垮落形式,建立巷旁充填沿空留巷切顶力学模型,确定薄煤层石灰岩顶板巷旁充填沿空留巷的关键参数为巷旁充填体的切顶阻力和宽度,并给出相应的切顶阻力计算式。研究结果表明:当直接顶厚度远大于煤厚时,巷旁充填体应具有足够的切顶阻力和适当的宽度,满足直接顶在采空侧被整体切落的要求。研究成果在现场实践中成功应用,对于巷旁充填沿空留巷技术在薄煤层开采中的推广应用具有重要借鉴意义。 展开更多

关键词 薄煤层 沿空留巷 石灰岩顶板 切顶阻力

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巷道过断层技术研究与应用 被引量：15

4

作者 张少峰 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第3期130-133,共4页

为了确保龙王沟煤矿回风大巷安全通过导通承压水的断层,阻隔底板奥灰水与巷道间的导水通道,有效提高断层破碎带的岩石强度,避免断层滞后突水和发生冒顶事故,采用对奥灰纪灰岩顶界面以下10～30 m范围内的岩层注浆和对断层破碎带巷道围岩... 为了确保龙王沟煤矿回风大巷安全通过导通承压水的断层,阻隔底板奥灰水与巷道间的导水通道,有效提高断层破碎带的岩石强度,避免断层滞后突水和发生冒顶事故,采用对奥灰纪灰岩顶界面以下10～30 m范围内的岩层注浆和对断层破碎带巷道围岩帷幕注浆的方法,对巷道过断层治理技术进行了研究。回风大巷通过该断层后,该段巷道顶板只有少量淋水,总淋水量仅为0.5 m3/h。结果表明:通过对该断层的注浆治理,有效地封堵了奥灰水的导水通道,提高了巷道的围岩强度,治理方案能够满足巷道安全掘进的需要。 展开更多

关键词 奥陶纪灰岩 断层 承压水 冒顶 底板注浆 帷幕注浆

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厚层复合石灰岩顶板垮落特性试验研究 被引量：12

5

作者 韩贵雷 韩立军 +1 位作者 王延宁 蒋斌松 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2007年第1期60-64,共5页

研究针对晋城矿区特殊的工作面顶板特性，通过岩石力学性质试验获得相应的力学参数，应用数值模拟和相似材料模型试验，对晋城矿区卧庄煤矿150煤厚层复合石灰岩顶板在开采过程中的垮落特性进行了综合研究，得到工作面厚层复合石灰岩顶... 研究针对晋城矿区特殊的工作面顶板特性，通过岩石力学性质试验获得相应的力学参数，应用数值模拟和相似材料模型试验，对晋城矿区卧庄煤矿150煤厚层复合石灰岩顶板在开采过程中的垮落特性进行了综合研究，得到工作面厚层复合石灰岩顶板的初次来压步距和周期来压步距以及垮落规律．结果表明，两种不同试验模拟手段得到了相近的结果，初次来压步距20m左右，周期来压步距在10～15m之间，并且与实际工作面顶板的垮落形态相吻合．这一研究成果为解决晋城矿区厚层复合石灰岩顶板不易破断，支架承受较大压力等问题提供了理论基础． 展开更多

关键词 石灰岩顶板 数值模拟 相似模拟 垮落步距

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石灰岩顶板沿空留巷支护技术 被引量：11

6

作者 江卫 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2009年第2期35-37,共3页

为深入研究石灰岩顶板条件下沿空留巷技术,针对石灰岩顶板具有悬顶大和缓慢下沉的特点,建立了沿空留巷切顶力学模型,定量设计了锚索与单体支柱联合切顶支护参数。实践表明,该支护方式能够有效保证石灰岩顶板沿空留巷切顶与支护,效果十... 为深入研究石灰岩顶板条件下沿空留巷技术,针对石灰岩顶板具有悬顶大和缓慢下沉的特点,建立了沿空留巷切顶力学模型,定量设计了锚索与单体支柱联合切顶支护参数。实践表明,该支护方式能够有效保证石灰岩顶板沿空留巷切顶与支护,效果十分明显。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 沿空留巷 切顶 锚索 单体支柱

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石灰岩坚硬顶板弱化与巷道支护研究 被引量：11

7

作者 陈广帅 李中伟 张小康 《陕西煤炭》 2020年第5期52-55,共4页

针对店坪煤矿石灰岩顶板回采巷道顶板锚网支护施工困难和回采期间采空区悬顶面积大的问题,通过地质力学测试,工程经验借鉴,数值模拟分析,在巷道掘进期间,提出在保障巷道围岩稳定的条件下降低顶板支护密度的支护方案,一方面提高巷道掘进... 针对店坪煤矿石灰岩顶板回采巷道顶板锚网支护施工困难和回采期间采空区悬顶面积大的问题,通过地质力学测试,工程经验借鉴,数值模拟分析,在巷道掘进期间,提出在保障巷道围岩稳定的条件下降低顶板支护密度的支护方案,一方面提高巷道掘进速度,满足矿井生产衔接需求;另一方面降低巷道支护成本,增加企业效益。在回采期间,提出合理的顶板预裂爆破放顶方案,减小采空区悬顶面积和回采巷道超前段应力集中,保障回采过程中工作面及两巷围岩稳定,现场跟踪监测分析表明,围岩动态稳定。 展开更多

关键词 地质力学测试 数值模拟 锚杆支护 石灰岩 顶板弱化

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顶板灰岩瓦斯涌出异常分析及治理技术 被引量：10

8

作者 李宏 马金魁 邓其根 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期81-86,共6页

为厘清吕梁矿区某低瓦斯矿井顶板灰岩瓦斯涌出异常的原因,实测开采煤层及邻近煤层瓦斯含量、顶板裂隙涌水量、岩溶水离子成分及裂隙内瓦斯浓度,结合瓦斯异常涌出地点地质构造特征,剖析顶板灰岩瓦斯富集的原因,跟踪考察工作面瓦斯治理效... 为厘清吕梁矿区某低瓦斯矿井顶板灰岩瓦斯涌出异常的原因,实测开采煤层及邻近煤层瓦斯含量、顶板裂隙涌水量、岩溶水离子成分及裂隙内瓦斯浓度,结合瓦斯异常涌出地点地质构造特征,剖析顶板灰岩瓦斯富集的原因,跟踪考察工作面瓦斯治理效果。研究表明:顶板灰岩裂隙水的封堵作用及层间裂隙水对顶板灰岩溶蚀改造形成的瓦斯储集空间是顶板灰岩瓦斯涌出异常的原因;使用顶板高位钻孔抽采灰岩富集区瓦斯,可减少巷道空间的瓦斯涌出量,降低瓦斯浓度,保障工作面的安全高效生产。 展开更多

关键词 煤层顶板 灰岩 裂隙 瓦斯富集 高位钻孔 顶板钻孔

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凤凰山矿XV1304工作面石灰岩坚硬顶板运动规律研究 被引量：7

9

作者 王俊杰 赵磊磊 《煤炭工程》 北大核心 2014年第11期54-56,60,共4页

文章以凤凰山矿石灰岩坚硬顶板条件下XV1304综采工作面生产为背景,采用理论计算和现场实测的方法对顶板结构特征及顶板来压特征进行了分析研究,结果表明:K2石灰岩坚硬顶板分为下、中、上三个分层,各分层强度由下至上逐渐增大,岩层完整... 文章以凤凰山矿石灰岩坚硬顶板条件下XV1304综采工作面生产为背景,采用理论计算和现场实测的方法对顶板结构特征及顶板来压特征进行了分析研究,结果表明:K2石灰岩坚硬顶板分为下、中、上三个分层,各分层强度由下至上逐渐增大,岩层完整性也逐渐提高;总厚约3.9m(厚约1.3m的下分层和厚约2.6m的中分层)的顶板下部分层随机垮落;厚约5.21m的顶板上部分层并未表现出典型的周期来压特征,表现出明显的缓慢下沉特征。 展开更多

关键词 石灰岩 坚硬顶板 顶板结构 缓慢下沉

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石灰岩顶板综采工作面水力压裂放顶技术实践 被引量：6

10

作者 高李王 《江西煤炭科技》 2020年第1期60-62,共3页

为了解决石灰岩顶板工作面来压步距大,进、回风隅角悬顶面积大,瓦斯易积聚的问题,通过在工作面切眼和两顺槽布置水力压裂钻孔,对工作面坚硬顶板进行高压致裂弱化顶板,并进行工业试验。结果表明:采用水力压裂治理顶板后,工作面老顶初次... 为了解决石灰岩顶板工作面来压步距大,进、回风隅角悬顶面积大,瓦斯易积聚的问题,通过在工作面切眼和两顺槽布置水力压裂钻孔,对工作面坚硬顶板进行高压致裂弱化顶板,并进行工业试验。结果表明:采用水力压裂治理顶板后,工作面老顶初次来压步距28.5周期来压步距13.8 m,进、回风隅角悬顶面积为4-8m2,坚硬顶板得到有效弱化。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 水力压裂 来压步距 隅角悬顶

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坚硬灰岩顶板破断对煤层底板破坏特征 被引量：1

11

作者 王永凯 陈军涛 范铭今 《山东煤炭科技》 2024年第1期32-36,共5页

为研究坚硬灰岩顶板破断对煤层底板变形破坏的影响,以黄河北煤田邱集煤矿111107工作面为背景,基于顶板岩体破断动载应力函数,运用FLAC^(3D)模拟了坚硬灰岩顶板破断对采空区底板的破坏过程,对比了不同动载幅值下采空区底板破坏特征,基于... 为研究坚硬灰岩顶板破断对煤层底板变形破坏的影响,以黄河北煤田邱集煤矿111107工作面为背景,基于顶板岩体破断动载应力函数,运用FLAC^(3D)模拟了坚硬灰岩顶板破断对采空区底板的破坏过程,对比了不同动载幅值下采空区底板破坏特征,基于深孔聚能爆破预裂技术,设计了爆破切顶方案,为坚硬灰岩顶板工作面安全开采提供保障。模拟结果表明:动载作用前后底板破坏范围和深度有明显增加,底板最大破坏深度达12 m,动载作用结束以后,残余应力波仍持续影响采场底板,直到灰岩顶板破断150 ms后,采场底板的动力响应才全部结束;随着动载幅值增大,底板破坏范围逐步增大;在持续时间相同的条件下,当幅值小于10 MPa时,动载作用前后底板破坏变化不明显;当幅值大于10 MPa时,动载作用前后底板破坏有明显变化。 展开更多

关键词 坚硬灰岩 顶板破断 深孔聚能爆破 切顶卸压

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薄煤层灰岩顶板巷道围岩稳定性控制

12

作者 彭瑞 杨学红 +2 位作者 詹召伟 高超 马跃 《华北科技学院学报》 2024年第4期22-29,共8页

为合理控制薄煤层灰岩顶板巷道稳定性,避免过度支护引起巷道顶板失稳。以鲁西某矿薄煤层灰岩顶板巷道为研究对象,运用数值模拟、理论计算等研究方法,研究了不同类型灰岩顶板采场应力分布特征、围岩矿压显现规律及其塑性破坏形态特征,灰... 为合理控制薄煤层灰岩顶板巷道稳定性,避免过度支护引起巷道顶板失稳。以鲁西某矿薄煤层灰岩顶板巷道为研究对象,运用数值模拟、理论计算等研究方法,研究了不同类型灰岩顶板采场应力分布特征、围岩矿压显现规律及其塑性破坏形态特征,灰岩临界安全厚度影响性分析。研究结果发现:实体巷道的应力环境较好,应力集中程度相对较低,而沿空巷受2次采动影响范围更大、应力集中程度更高。煤矿巷道围岩在不同应力环境下需要不同程度的支护,主要集中在加强巷道两帮的支护和在特定情况下加强超前影响范围内的支护。 展开更多

关键词 薄煤层 灰岩顶板 巷道 数值模拟

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黄泥夹层灰岩顶板回采巷道支护技术研究

13

作者 张震 《能源与节能》 2024年第4期219-222,共4页

为进一步探究黄泥夹层灰岩顶板回采巷道的支护技术优化路径,结合实际案例,通过仿真分析确定了黄泥夹层灰岩顶板回采巷道存在的风险因素,确定采用锚索网联合支护形式对其进行针对性优化,并确定了支护技术的参数与整体支护方案。对支护效... 为进一步探究黄泥夹层灰岩顶板回采巷道的支护技术优化路径,结合实际案例,通过仿真分析确定了黄泥夹层灰岩顶板回采巷道存在的风险因素,确定采用锚索网联合支护形式对其进行针对性优化,并确定了支护技术的参数与整体支护方案。对支护效果进行现场测试,结果显示,本次支护方案在降低顶底板位移方面发挥了显著效果,证明了该支护技术的可行性。 展开更多

关键词 灰岩顶板 巷道回采 巷道支护 支护技术

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切顶卸压沿空留巷在石灰岩顶板综采工作面的研究与应用 被引量：1

14

作者 于青慧 《能源与节能》 2023年第12期88-91,96,共5页

在太原组煤系地层石灰岩坚硬顶板条件中厚煤层综采工作面研究应用切顶卸压沿空留巷技术,基于中国矿业大学何满潮院士“切顶短壁梁”理论,对恒阻锚索补强支护、切缝钻孔布置、爆破参数、留巷临时支护、采空区巷旁挡矸支护等进行了研究。... 在太原组煤系地层石灰岩坚硬顶板条件中厚煤层综采工作面研究应用切顶卸压沿空留巷技术,基于中国矿业大学何满潮院士“切顶短壁梁”理论,对恒阻锚索补强支护、切缝钻孔布置、爆破参数、留巷临时支护、采空区巷旁挡矸支护等进行了研究。通过在090703综采工作面应用,保留的巷道顶板完整,巷道围岩变形在允许范围,经简单修复后能够满足下一个工作面使用。该技术的成功应用,取消了相邻工作面之间的区段煤柱,提高了资源回收率。每个采煤工作面减少一条顺槽掘进,可以大大降低万吨掘进率,有利于实现采掘平衡,具有推广应用价值。 展开更多

关键词 切顶卸压 沿空留巷 聚能爆破 石灰岩 坚硬顶板

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承压水上泥灰岩顶板人工放顶技术

15

作者 桑红星 王传民 胡凤义 《山东矿业学院学报》 CAS 1999年第3期41-43,共3页

论述了悬顶对采煤工作面顶板管理及造成底板突水的危害，并着重介绍了陶阳矿９９０４ 工作面泥灰岩顶板进行人工放顶的一些经验及作法。

关键词 泥灰岩 人工放顶 顶板管理 底板突水 防治措施

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不同石灰岩顶板厚度下的黄泥顶板变形特性研究

16

作者 魏启俊 《现代矿业》 CAS 2023年第9期71-75,共5页

为解决石丘煤业主采煤层顶板黄泥岩的剧烈变形问题,采用FLAC3D数值模拟软件建立下不同石灰岩顶板与黄泥顶板厚度的数值模型,对围岩变形、垂直应力、矢量位移与体积应变进行监测,探究不同厚度石灰岩顶板对不同厚度黄泥顶板变形特性的影... 为解决石丘煤业主采煤层顶板黄泥岩的剧烈变形问题,采用FLAC3D数值模拟软件建立下不同石灰岩顶板与黄泥顶板厚度的数值模型,对围岩变形、垂直应力、矢量位移与体积应变进行监测,探究不同厚度石灰岩顶板对不同厚度黄泥顶板变形特性的影响。结果表明,石灰岩厚度小于6 m并且黄泥岩厚度小于3.5 m时,最大顶板下沉量变化较小;石灰岩厚度小于6 m并且黄泥岩厚度大于3.5 m时,顶板最大下沉量随黄泥岩厚度的增加迅速增加;当石灰岩的厚度大于6.0 m,最大离层量随黄泥岩厚度的增加而减小。根据数值模拟结果以及工程现场的顶板实际破碎形态,提出了离层破碎型、离层膨胀型、膨胀蠕变型顶板变形特征以及相应的支护方式。 展开更多

关键词 黄泥顶板 石灰岩顶板 数值模拟 巷道支护 围岩变形

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复合石灰岩顶板垮落特性研究 被引量：1

17

作者 孟智慧 《山西建筑》 2009年第24期123-124,共2页

研究针对晋城矿区特殊的工作面顶板特性,通过数值模拟对晋城矿区卧庄煤矿15号煤厚层复合石灰岩顶板在开采过程中的垮落特性进行了综合研究,深入了解了工作面厚层复合石灰岩顶板的初次来压步距和周期来压步距以及垮落规律。

关键词 石灰岩顶板 数值模拟 垮落步距 冒落规律

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寺河矿15#煤层巨厚坚硬石灰岩顶板位移观测分析

18

作者 许丽君 《江西煤炭科技》 2015年第4期122-124,共3页

晋城矿区15#煤层顶板为巨厚坚硬石灰岩顶板，为掌握其运动规律，有效地指导150煤层工作面的安全回采，以151301工作面为试验对象，运用深基点位移法，通过工作面采动前后，基点位移的变化反映顶板的运动情况。结果表明：始动点的位置位... 晋城矿区15#煤层顶板为巨厚坚硬石灰岩顶板，为掌握其运动规律，有效地指导150煤层工作面的安全回采，以151301工作面为试验对象，运用深基点位移法，通过工作面采动前后，基点位移的变化反映顶板的运动情况。结果表明：始动点的位置位于工作面前方1．5m左右，观测基点在垂直方向上的变化，反映了始动点的位置向工作面后方的转移情况。在工作面后方7m范围内，基点位移速率变化缓慢；后方7～15m，基点位移速率变化较大；后方15m之后，基点位移速率变化进一步变缓。 展开更多

关键词 石灰岩顶板 深基点 顶板运移 现场实测

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灰岩顶板沿空掘巷围岩变形规律实测研究

19

作者 孙亲广 王伟 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第4期72-76,共5页

里彦煤矿15上、16上、17煤回采巷道直接顶板普遍为灰岩,而且灰岩的厚度不一,为了最大限度地发挥灰岩的高承载能力,降低巷道的支护成本,提高矿井的生产效益,对17304沿空顺槽不同灰岩厚度的围岩进行了矿压观测,得出了17304沿空顺槽的围岩... 里彦煤矿15上、16上、17煤回采巷道直接顶板普遍为灰岩,而且灰岩的厚度不一,为了最大限度地发挥灰岩的高承载能力,降低巷道的支护成本,提高矿井的生产效益,对17304沿空顺槽不同灰岩厚度的围岩进行了矿压观测,得出了17304沿空顺槽的围岩变形规律及特点,为不同灰岩条件下沿空巷道的合理支护设计提供了依据。 展开更多

关键词 沿空掘巷 灰岩顶板 顶板厚度 巷道围岩 变形规律

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煤矿集中回风大巷锚杆支护参数优化研究

20

作者 李建平 《能源与节能》 2015年第10期130-131,共2页

针对晋牛公司煤矿9+10+11#煤地质条件,对巷道顶板围岩强度和围岩结构等基本地质力学参数进行详细研究,确定晋牛公司煤矿9+10+11#煤直接顶板岩性为坚硬灰岩条件,对巷道支护参数进行了优化,提高了锚杆、锚索的预紧力,并降低巷道锚杆、锚... 针对晋牛公司煤矿9+10+11#煤地质条件,对巷道顶板围岩强度和围岩结构等基本地质力学参数进行详细研究,确定晋牛公司煤矿9+10+11#煤直接顶板岩性为坚硬灰岩条件,对巷道支护参数进行了优化,提高了锚杆、锚索的预紧力,并降低巷道锚杆、锚索的支护密度,大幅度提高巷道掘进速度,降低支护成本。 展开更多

关键词 灰岩顶板 锚杆支护 数值模拟 参数优化

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