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综合物探技术在矿山水文地质勘探中的应用 被引量:52
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作者 郝彬彬 王春红 《煤炭工程》 北大核心 2017年第3期47-49,共3页
针对东沟矿存在的水文地质勘探不明的现状,为更好的保障井下生产作业安全,综合运用地震勘探与瞬变电磁两种物探技术,对矿井水文地质进行详实勘探。为确保解释结果的相互印证,于垂直地层走向布设5条重合测线,并选择其中DZ04地震时间剖面... 针对东沟矿存在的水文地质勘探不明的现状,为更好的保障井下生产作业安全,综合运用地震勘探与瞬变电磁两种物探技术,对矿井水文地质进行详实勘探。为确保解释结果的相互印证,于垂直地层走向布设5条重合测线,并选择其中DZ04地震时间剖面与TEM04视电阻率断面图为对象,参照其物理特性对水文地质状况进行说明。结果表明:两种物探技术在勘探结果方面实现高度的吻合,同时发现对矿区生产造成主要影响的地质构造有1个陷落柱和9条组合断层,且断层F3、F5为主要富水区域,F3断层北部和F2断层西部存在中等富水区域。 展开更多
关键词 综合物探 矿井水文地质 断层 陷落柱 富水性
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陷落柱周边应力变化及推采控制研究 被引量:47
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作者 张村 屠世浩 +2 位作者 白庆升 张艳伟 杨乾龙 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期974-980,共7页
根据陷落柱围岩破坏特征,建立了陷落柱围岩的应力厚筒壁四区模型:陷落柱周边由内而外依次为塑性破碎区、塑性应力降低区、弹性应力升高区以及原岩应力区.结合金庄矿8203工作面内陷落柱实际条件运用理论分析以及数值模拟方法计算出塑性... 根据陷落柱围岩破坏特征,建立了陷落柱围岩的应力厚筒壁四区模型:陷落柱周边由内而外依次为塑性破碎区、塑性应力降低区、弹性应力升高区以及原岩应力区.结合金庄矿8203工作面内陷落柱实际条件运用理论分析以及数值模拟方法计算出塑性区范围为9.24m,应力增高区范围为28.43m.在此基础上提出了保证回采巷道稳定性以及防止工作面在高应力区回采时顶板压力大、工作面片帮等矿压显现问题的措施,确保工作面顺利地通过陷落柱.工作面过陷落柱期间所测矿压数据及回采过程中发现的工作面片帮、架棚回撤时巷道两帮破碎严重等问题都表明了陷落柱厚筒壁四区模型符合现场实际. 展开更多
关键词 陷落柱 数值模拟 厚筒壁模型 工作面片帮 巷道失稳
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综合矿井物探技术在探测陷落柱中的应用 被引量:44
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作者 刘志新 刘树才 于景邨 《物探与化探》 CAS CSCD 2008年第2期212-215,共4页
提出了探测煤矿陷落柱位置及其富水性的综合矿井物探技术:采用无线电波透视法可确定煤层内异常构造的相对位置,利用矿井瞬变电磁法可根据电阻率的变化来查明探测范围内异常构造的富水情况。重点介绍了这2种矿井物探技术在探测皖北某矿... 提出了探测煤矿陷落柱位置及其富水性的综合矿井物探技术:采用无线电波透视法可确定煤层内异常构造的相对位置,利用矿井瞬变电磁法可根据电阻率的变化来查明探测范围内异常构造的富水情况。重点介绍了这2种矿井物探技术在探测皖北某矿区煤层内陷落柱构造异常的应用情况,同时从理论上说明无线电波透视方法对含水构造的电性特征有明显的反映,研究了综合曲线分析法和层析成像法在资料解释中的应用,总结了"V"字型及半"V"字型综合曲线所反映的水文地质特征。 展开更多
关键词 综合矿井物探技术 无线电波透视法 矿井瞬变电磁法 陷落柱
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陷落柱形成的力学机理及数值模拟研究 被引量:44
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作者 许进鹏 梁开武 徐新启 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2008年第1期82-86,共5页
陷落柱存在是矿井安全的重大威胁,陷落柱形成机理的关键是溶洞顶板的破坏和塌陷机制,运用薄板理论分析了溶洞顶板的应力分布,得到溶洞顶板破坏是由于周边裂纹扩展开始的,并产生岩块分离体.用极限平衡分析法得出了溶洞顶板分离体塌陷的判... 陷落柱存在是矿井安全的重大威胁,陷落柱形成机理的关键是溶洞顶板的破坏和塌陷机制,运用薄板理论分析了溶洞顶板的应力分布,得到溶洞顶板破坏是由于周边裂纹扩展开始的,并产生岩块分离体.用极限平衡分析法得出了溶洞顶板分离体塌陷的判据.根据这些判据,分析了陷落柱的发生、发展及停止的过程,并用有限元方法验证了以上理论分析. 展开更多
关键词 陷落柱 塌陷判据 形成机理 数值模拟
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陷落柱的地震识别技术及其应用 被引量:43
5
作者 宁建宏 张广忠 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期64-67,共4页
通过地震资料解释的研究与实践,对华北石炭二叠系中陷落柱的地震识别技术及其应用情况,进行了较系统的分析和总结。这对今后正确分辨和圈定陷落柱具有一定指导意义。地震剖面、水平时间切片和沿层振幅切片、相干体技术、波阻抗反演技术... 通过地震资料解释的研究与实践,对华北石炭二叠系中陷落柱的地震识别技术及其应用情况,进行了较系统的分析和总结。这对今后正确分辨和圈定陷落柱具有一定指导意义。地震剖面、水平时间切片和沿层振幅切片、相干体技术、波阻抗反演技术等,在对陷落柱的发育部位及其空间关系的解释方面,各有其独特效果。山西某矿陷落柱相当发育,利用陷落柱的综合地震识别技术进行解释,效果明显。 展开更多
关键词 陷落柱 三维地震勘探 识别 相干体
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我国陷落柱突水问题的研究现状与展望 被引量:43
6
作者 李振华 徐高明 李见波 《中国矿业》 北大核心 2009年第4期107-109,共3页
陷落柱突水已经成为影响矿井安全生产的主要危害之一。为了解我国陷落柱突水问题的研究现状和研究方向,阐述陷落柱的由来、我国陷落柱的分布情况以及陷落柱的危害,从陷落柱的形成机理、陷落柱的分类、陷落柱的突水机理、陷落柱突水预测... 陷落柱突水已经成为影响矿井安全生产的主要危害之一。为了解我国陷落柱突水问题的研究现状和研究方向,阐述陷落柱的由来、我国陷落柱的分布情况以及陷落柱的危害,从陷落柱的形成机理、陷落柱的分类、陷落柱的突水机理、陷落柱突水预测以及陷落柱位置探测5个方面,系统地总结了我国陷落柱突水问题的研究现状,同时对这一问题研究的未来研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 水文地质 陷落柱 突水 现状 展望
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透射槽波能量衰减系数成像与陷落柱探测 被引量:37
7
作者 王季 李建政 +3 位作者 吴海 王保利 胡继武 姬广忠 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第1期108-111,共4页
为了实现工作面内陷落柱的精确探测,克服坑透法成像分辨率过低的不足,对透射槽波能量衰减系数的CT成像技术展开研究。利用新型矿井无缆自记式地震仪开通道数不受限制的特点,提高成像区域的射线覆盖次数;采用带有平滑约束的代数重建算法... 为了实现工作面内陷落柱的精确探测,克服坑透法成像分辨率过低的不足,对透射槽波能量衰减系数的CT成像技术展开研究。利用新型矿井无缆自记式地震仪开通道数不受限制的特点,提高成像区域的射线覆盖次数;采用带有平滑约束的代数重建算法,实现探测区透射槽波能量衰减系数成像,并在王坡煤矿3204工作面部分区域开展试验。结果表明:透射槽波能量衰减对陷落柱有明显的反映,成像结果能够清晰反映煤层中陷落柱位置与边界,为准确探测陷落柱发育情况提供依据。 展开更多
关键词 槽波 陷落柱 衰减系数 CT成像
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陷落柱三维地震正演模拟及对比分析 被引量:36
8
作者 李艳芳 程建远 +2 位作者 熊晓军 聂爱兰 张宪旭 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期456-460,共5页
设计了在煤层截面上长轴大小分别为80、50、25和15 m的4个陷落柱,其空间形状不规则、顶部发育高度不等,利用三维地震单程声波方程对4个陷落柱进行了正演模拟,对其中一条典型剖面开展了二维地震正演模拟(包括单炮和平面波),并对陷落柱的... 设计了在煤层截面上长轴大小分别为80、50、25和15 m的4个陷落柱,其空间形状不规则、顶部发育高度不等,利用三维地震单程声波方程对4个陷落柱进行了正演模拟,对其中一条典型剖面开展了二维地震正演模拟(包括单炮和平面波),并对陷落柱的二维地震与三维地震模拟剖面进行了对比分析。结果表明:相对于二维地震正演模拟而言,陷落柱三维正演模拟反映的陷落柱边界清晰,与实际大小相符,且对小陷落柱的识别能力有一定的提高。 展开更多
关键词 陷落柱 三维地震 二维地震 正演模拟 地质模型
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采动影响对陷落柱活化导水机理数值模拟研究 被引量:36
9
作者 王家臣 杨胜利 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2009年第2期140-144,共5页
为研究采矿对陷落柱活化作用,利用数值计算软件FLAC3D对强充水陷落柱、不充水陷落柱和煤层底板中赋存陷落柱的破坏过程进行模拟,分析陷落柱及其周边围岩的应力、应变和塑性区的变化.研究表明,陷落柱在采动应力场和渗流场的相互作用下,... 为研究采矿对陷落柱活化作用,利用数值计算软件FLAC3D对强充水陷落柱、不充水陷落柱和煤层底板中赋存陷落柱的破坏过程进行模拟,分析陷落柱及其周边围岩的应力、应变和塑性区的变化.研究表明,陷落柱在采动应力场和渗流场的相互作用下,渗流压力引起陷落柱围岩产生应变,同时采掘工作形成的应变也同样会引起渗流系数的变化.随着承压水压力的增大,陷落柱泥化带、裂隙带和破碎带的宽度都相应增大.对底板中陷落柱突水进行模拟,采动影响先产生在底板进而影响陷落柱.减小回采空间可以减小顶底板以及围岩的变形、破断和移动,保证底板隔水岩层的隔水能力. 展开更多
关键词 采动影响 陷落柱 活化导水 数值模拟
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煤矿陷落柱赋水特征的综合物探探查原理与方法 被引量:35
10
作者 杨武洋 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第1期45-50,共6页
用三维地震勘探查明了淮南矿区多个陷落柱的大小及分布范围,但柱体内赋水状况不明,极大地影响了矿井的安全生产,决定采用可控源音频大地电磁法和电磁波法对陷落柱的富水性进行探查。研究表明,地层电阻率的大小与富水程度具有一定的相关... 用三维地震勘探查明了淮南矿区多个陷落柱的大小及分布范围,但柱体内赋水状况不明,极大地影响了矿井的安全生产,决定采用可控源音频大地电磁法和电磁波法对陷落柱的富水性进行探查。研究表明,地层电阻率的大小与富水程度具有一定的相关性,低电阻率值对应于强富水,高电阻率为弱富水或不富水。依据陷落柱不同深度的电阻率水平截面和纵向电阻率剖面对陷落柱的富水性作出分析,探测结果显示:在陷落柱的南部及靠近断层的局部地段富水较强,即柱体内仅局部富水。在地面施工少量验证钻孔,探测结果与钻探资料吻合较好,为煤矿陷落柱的探查提供了一种新的综合物探方法。 展开更多
关键词 综合物探 可控源音频大地电磁法 电磁波法 陷落柱 富水性
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陷落柱地震响应特征分析 被引量:33
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作者 吴守华 周国兴 +1 位作者 杨素霞 何黄生 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期52-54,共3页
通过分析研究陷落柱地震响应特征 ,提出判别陷落柱的依据 ,并与实例进行验证比较 。
关键词 陷落柱 绕射波 地震响应 叠加剖面 偏移剖面
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综合勘探方法在成庄矿井地质构造探测中的应用 被引量:32
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作者 卫金善 张晋武 《中国煤田地质》 2002年第4期19-20,22,共3页
针对成庄矿井地质构造复杂、对生产影响大的现状,采用多种物探手段(三维地震勘探,槽波地震勘探,无线电波坑道透视)和钻探相结合的地质构造探测方法,对该矿井地质构造进行了探测,取得了良好的效果,满足了矿井现代化大生产的要求。
关键词 三维地震勘探 槽波地震勘探 无线电波坑道透视 断层 陷落柱 煤田 矿井 地质构造
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巷道直流电测深在探测陷落柱中的应用 被引量:31
13
作者 岳建华 刘树才 +2 位作者 刘志新 王大庆 武杰 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期479-481,共3页
提出了用不同方位巷道三极直流电测深法探测陷落柱位置及其富水性的技术。根据理论模型的数值模拟结果,总结了地质异常体在不同观测方位巷道电测深视电阻率断面图上的异常特征及电极距与探测距离间的关系。在孔庄煤矿7192工作面进行了... 提出了用不同方位巷道三极直流电测深法探测陷落柱位置及其富水性的技术。根据理论模型的数值模拟结果,总结了地质异常体在不同观测方位巷道电测深视电阻率断面图上的异常特征及电极距与探测距离间的关系。在孔庄煤矿7192工作面进行了陷落柱实际探测,探测结果与实际揭露边界误差小于5m,结果表明,采用巷道顶板、底板及侧帮电测深的全方位测深模式能够查明地质异常体的空间赋存形态、富水性以及与顶板或底板含水层是否存在水力联系等。 展开更多
关键词 巷道直流电测深法 陷落柱 施工方法 数值模拟
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导水陷落柱突水模拟试验台研制及应用 被引量:31
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作者 王家臣 李见波 徐高明 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2010年第3期305-309,共5页
为了分析研究采动影响下陷落柱突水的物理规律及特征,结合五阳煤矿7601工作面工程地质和开采技术条件,利用数值模拟软件和突水模拟试验平台分别模拟了底板和过煤层两种不同陷落柱的突水过程.结果表明,陷落柱突水破坏过程的数值模拟与试... 为了分析研究采动影响下陷落柱突水的物理规律及特征,结合五阳煤矿7601工作面工程地质和开采技术条件,利用数值模拟软件和突水模拟试验平台分别模拟了底板和过煤层两种不同陷落柱的突水过程.结果表明,陷落柱突水破坏过程的数值模拟与试验台相似模拟相一致;底板陷落柱与过煤层陷落柱突水的规律是,在采动作用影响下,陷落柱周边的塑性区不断扩大,与工作面前方形成的塑性区相互贯通,形成突水通道,当陷落柱充水且水压达到一定值时,工作面发生突水;特殊构造突水模拟试验台在一定程度上满足了设计试验的需要. 展开更多
关键词 陷落柱 突水 模拟试验台 相似模拟 直流电法
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综采工作面过陷落柱技术初探 被引量:25
15
作者 孟鑫 王安顺 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2010年第11期239-240,共2页
通过对2304工作面岩溶陷落柱资料的分析,探讨了工作面强行通过陷落柱的可行性方案。该方案的实施,减少了工作面搬家工作量,节约了费用;最大限度保证了工作面连续推进,实现了高效开采,并取得了一定的经济效益,也为以后开采过程中揭露陷... 通过对2304工作面岩溶陷落柱资料的分析,探讨了工作面强行通过陷落柱的可行性方案。该方案的实施,减少了工作面搬家工作量,节约了费用;最大限度保证了工作面连续推进,实现了高效开采,并取得了一定的经济效益,也为以后开采过程中揭露陷落柱和强行通过陷落柱问题提供经验和依据。 展开更多
关键词 综采工作面 陷落柱 工作面涌水
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综采面过陷落柱采动应力与柱体应力相互影响模拟研究 被引量:25
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作者 郝兵元 张玉江 +4 位作者 戚庭野 冯国瑞 白锦文 章敏 康立勋 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期192-198,共7页
为了确保综采工作面安全通过陷落柱,采用数值模拟方法研究工作面推进过程中采动应力及陷落柱体应力随工作面推进的变化情况及相互影响。研究表明:陷落柱体应力和工作面采动应力的相互影响作用可分为弱、中、强3个影响阶段,3个阶段的范... 为了确保综采工作面安全通过陷落柱,采用数值模拟方法研究工作面推进过程中采动应力及陷落柱体应力随工作面推进的变化情况及相互影响。研究表明:陷落柱体应力和工作面采动应力的相互影响作用可分为弱、中、强3个影响阶段,3个阶段的范围分别为工作面距离陷落柱150~100 m,100~50 m和小于50 m。不同阶段关注重点不同:在弱影响阶段,采动应力开始对陷落柱体应力产生影响,在此之前需完成陷落柱加固;在中影响阶段,陷落柱对采动应力的影响开始显现;在强影响阶段,互相影响强烈,需加强顶板管理。根据研究结果,确定了K8403工作面顶板加强支护范围、陷落柱预加固时间及强度,实践表明加固效果良好,现已安全通过陷落柱。 展开更多
关键词 综采工作面 陷落柱 采动应力 数值模拟
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五阳煤矿陷落柱发育特征及突水危险性评价 被引量:20
17
作者 王家臣 王树忠 熊崇山 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期922-926,共5页
为防止陷落柱导通奥灰水造成矿井重大水灾,分析归纳了山西五阳煤矿陷落柱基本特征,主要包括:陷落柱发育标高在650 m以上,发育与构造密切相关,多数原生导水性差;典型陷落柱垂直具有6段特征等.以五阳煤矿7601工作面为原型,运用ANSYS有限... 为防止陷落柱导通奥灰水造成矿井重大水灾,分析归纳了山西五阳煤矿陷落柱基本特征,主要包括:陷落柱发育标高在650 m以上,发育与构造密切相关,多数原生导水性差;典型陷落柱垂直具有6段特征等.以五阳煤矿7601工作面为原型,运用ANSYS有限元软件模拟分析了煤层下部有隐伏陷落柱时采动过程中的突水危险性.当工作面推进距陷落柱小于50 m时,受采动影响的陷落柱导水裂隙与工作面导通可导致工作面出水;随工作面推进,导水通道扩大可导致突水事故. 展开更多
关键词 陷落柱 陷落柱特征 突水危险性
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预测陷落柱突水灾害的物理模型及理论判据 被引量:20
18
作者 王家臣 李见波 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1243-1247,共5页
通过分析渗水井与陷落柱的联系和区别,借鉴渗水井等相关理论,建立了预测陷落柱突水的物理模型,确定了陷落柱的突水危险区域。陷落柱与采动工作面之间的突水危险区域可分为三部分:陷落柱周边围岩塑性破坏区、采场前方塑性破坏区与陷落柱... 通过分析渗水井与陷落柱的联系和区别,借鉴渗水井等相关理论,建立了预测陷落柱突水的物理模型,确定了陷落柱的突水危险区域。陷落柱与采动工作面之间的突水危险区域可分为三部分:陷落柱周边围岩塑性破坏区、采场前方塑性破坏区与陷落柱周边渗透区域。根据弹塑性力学、流体力学的相关理论,推导出了预测陷落柱突水的理论判据,可用于矿井陷落柱突水灾害的预测。 展开更多
关键词 突水 陷落柱 物理模型 理论判据 煤矿开采
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淮南寒武纪岩溶陷落柱发育特征及导水性分析 被引量:20
19
作者 刘登宪 李永军 《中国煤田地质》 2006年第1期38-40,44,共4页
1996年任楼煤矿发生的陷落柱特大突水事故,使“淮南不存在岩溶陷落柱”的认识得到了质疑。通过初步调研,在孔集矿南部的孙家大山一带发现出露于地表的岩溶陷落柱,而谢桥矿煤经三维地震勘探也探测出了发育于寒武纪灰岩中的两个岩溶陷落... 1996年任楼煤矿发生的陷落柱特大突水事故,使“淮南不存在岩溶陷落柱”的认识得到了质疑。通过初步调研,在孔集矿南部的孙家大山一带发现出露于地表的岩溶陷落柱,而谢桥矿煤经三维地震勘探也探测出了发育于寒武纪灰岩中的两个岩溶陷落柱。因其岩溶陷落柱的发育层位、充填物质与华北煤田奥陶纪岩溶陷落柱构成明显的对比,导致了其水文、工程地质特征的特殊性。 展开更多
关键词 岩溶陷落柱 充填特征 导水性 寒武纪灰岩 淮南煤田
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综放工作面过陷落柱阶段划分及其顶板结构分析 被引量:19
20
作者 田多 师皓宇 +1 位作者 梁兴旺 牛国星 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期49-53,共5页
为实现综放工作面安全推过陷落柱,根据中煤平朔公司井工一矿实际条件进行数值模拟计算,通过监测布置在计算模型上测线的垂直应力值,根据其应力变化特点,将综放工作面推过陷落柱的整个过程划分为6个阶段,即应力正常阶段、应力一般升高阶... 为实现综放工作面安全推过陷落柱,根据中煤平朔公司井工一矿实际条件进行数值模拟计算,通过监测布置在计算模型上测线的垂直应力值,根据其应力变化特点,将综放工作面推过陷落柱的整个过程划分为6个阶段,即应力正常阶段、应力一般升高阶段、应力异常升高阶段、应力降低阶段、应力二次升高阶段和应力恢复正常阶段。并在砌体梁理论的基础上分析了6个阶段的采场覆岩结构及其力学特性,提出了各阶段相应的支护措施。 展开更多
关键词 综放工作面 陷落柱 阶段划分 顶板结构
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