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西部生态脆弱矿区保水采煤研究与实践进展 被引量：192
1
作者 范立民 马雄德 冀瑞君 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1711-1717,共7页
"保水采煤"是应鄂尔多斯盆地北部侏罗纪煤田独特的矿床地质条件而提出,经过多年研究和探索,在基础研究、工程实践等领域取得了大量成果。总结了不同阶段保水采煤研究的最新进展和存在的科学问题。基础研究阶段,查明了煤层与含... "保水采煤"是应鄂尔多斯盆地北部侏罗纪煤田独特的矿床地质条件而提出,经过多年研究和探索,在基础研究、工程实践等领域取得了大量成果。总结了不同阶段保水采煤研究的最新进展和存在的科学问题。基础研究阶段,查明了煤层与含(隔)水层空间关系、煤层覆岩结构类型,划分了保水采煤地质条件分区,编绘了基于地下水位保护的采煤方法规划图,提出了开采区域评价方法和采煤方法等实现"保水采煤"的途径。在工程实践阶段,以生态水位保护为原则,开展了基于含水层结构保护的充填开采、窄条带开采、限高(分层)开采、短壁机械化开采法、快速推进法等"因地制宜"的保水采煤工程实践,开展了基于岩溶承压含水层结构保护的底板注浆加固保水采煤工程实践;以水资源保护、利用为原则,开展了基于地下水转移储存、采空区储水的保水采煤工程实践。 展开更多
关键词 生态脆弱矿区 保水采煤 研究进展 生态水位 三图预测法
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隔水关键层原理及其在保水采煤中的应用研究 被引量：174
2
作者 缪协兴 浦海 白海波 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期1-4,共4页
既要防治煤矿突水灾害又要保护矿区水资源,实现保水采煤是绿色开采技术的核心内容之一.通过研究建立了保水采煤的隔水关键层矿压模型,同时提出了可用于指导开发保水采煤技术的隔水关键层原理.隔水关键层模型有3层含意,即软弱层岩性隔水... 既要防治煤矿突水灾害又要保护矿区水资源,实现保水采煤是绿色开采技术的核心内容之一.通过研究建立了保水采煤的隔水关键层矿压模型,同时提出了可用于指导开发保水采煤技术的隔水关键层原理.隔水关键层模型有3层含意,即软弱层岩性隔水、坚硬层结构隔水和裂隙通道弥合隔水.保水采煤原理可分解为4个步骤,即隔水关键层位置判别、结构稳定性判别与控制、渗流稳定性判别与控制以及渗流突变通道控制.保水采煤的隔水关键层原理在采场顶底板突水灾害防治中得到了成功应用. 展开更多
关键词 绿色开采 保水采煤 隔水关键层 矿压模型 突水灾害防治
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保水采煤的科学内涵 被引量：149
3
作者 范立民 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期27-35,共9页
为保护干旱半干旱矿区含水层及生态系统,通过阐述榆神矿区矿床地质、开采条件、岩层移动特征等,从系统论角度提出了保水采煤的概念和科学内涵,并构建了保水采煤研究基本框架。认为保水采煤适用于干旱半干旱缺水矿区,目标是保护含水层结... 为保护干旱半干旱矿区含水层及生态系统,通过阐述榆神矿区矿床地质、开采条件、岩层移动特征等,从系统论角度提出了保水采煤的概念和科学内涵,并构建了保水采煤研究基本框架。认为保水采煤适用于干旱半干旱缺水矿区,目标是保护含水层结构和河流基流量基本稳定;主要研究地质条件、岩层移动控制技术、水与生态约束条件和保水采煤关键技术;技术途径包括控制岩层移动抑制导水裂隙带发育、隔水层再造和注浆改造隔水层等。低成本充填技术和沙漠区地下水位相对变浅后的环境效应是保水采煤研究面临的挑战。保水采煤研究是我国干旱半干旱矿区煤炭开采与水资源保护的理论基础和依据。 展开更多
关键词 保水采煤 科学内涵 岩层控制 生态脆弱矿区
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保水开采隔水关键层的基本概念及力学分析 被引量：126
4
作者 缪协兴 陈荣华 白海波 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期561-564,共4页
提出了在控制采场顶底板水运移中隔水关键层的概念,建立了复合隔水关键层的基本力学模型,进而对具有5层岩层组成的复合隔水关键层进行了相关的强度和刚度分析,给出了不同组合的阻隔水能力判定.从岩层运动与水体运移的视角提出了保水开... 提出了在控制采场顶底板水运移中隔水关键层的概念,建立了复合隔水关键层的基本力学模型,进而对具有5层岩层组成的复合隔水关键层进行了相关的强度和刚度分析,给出了不同组合的阻隔水能力判定.从岩层运动与水体运移的视角提出了保水开采的矿压控制思路,为开发水资源保护性的煤矿绿色开采技术提供了相关的技术途径. 展开更多
关键词 保水开采 隔水关键层 绿色开采
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我国西北煤炭开采中的水资源保护基础理论研究进展 被引量：99
5
作者 张东升 李文平 +2 位作者 来兴平 范钢伟 刘卫群 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期36-43,共8页
围绕西北煤炭开采中水资源保护基础理论研究中的关键科学问题,介绍了西北煤田地层结构特征、采动覆岩结构与隔水层稳定性时空演变规律和水资源保护性采煤机理与控制理论等方面的研究进展情况。构建了西北矿区不同生态地质环境类型生态-... 围绕西北煤炭开采中水资源保护基础理论研究中的关键科学问题,介绍了西北煤田地层结构特征、采动覆岩结构与隔水层稳定性时空演变规律和水资源保护性采煤机理与控制理论等方面的研究进展情况。构建了西北矿区不同生态地质环境类型生态-水-煤系地层空间赋存结构模型,分析了浅表层水分布特征与水循环运移规律;提出了覆岩裂隙表述和重构方法,构建了上位隔水层-中位阻隔层-下位基本顶结构协同变化模型和渐序变化模型;构建了该区初/复采煤层保水开采技术适用性分类方法体系,探索了新式短壁保水采煤方法,为构建基于水资源保护的西北煤炭科学开采方法体系奠定基础。 展开更多
关键词 西北 保水开采 地层结构 适用性分类 短壁采煤
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干旱半干旱矿区水资源保护性采煤基础与应用研究 被引量：93
6
作者 缪协兴 王安 +2 位作者 孙亚军 王连国 浦海 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期217-227,共11页
干旱半干旱矿区水资源保护性采煤既是一项重要的国家发展战略,也是重要的基础和应用科学研究内容之一。结合神东矿区具体地质采矿条件,从矿区水文地质结构分析、采动覆岩导水裂隙通道发育规律与隔水关键层稳定性、有隔水层区上覆含水层... 干旱半干旱矿区水资源保护性采煤既是一项重要的国家发展战略,也是重要的基础和应用科学研究内容之一。结合神东矿区具体地质采矿条件,从矿区水文地质结构分析、采动覆岩导水裂隙通道发育规律与隔水关键层稳定性、有隔水层区上覆含水层保水采煤方法、无隔水层区上覆含水层预疏放转移存贮等多个方面,系统地展开了对干旱半干旱矿区水资源保护性采煤的基础与应用研究工作。通过水文地质分析,将浅层含水区域分为4种水文地质结构类型,又把有隔水层区结构细分为5种隔水层结构,进而提出了5种保水采煤分区。通过现场实测、数值模拟和理论分析等,揭示了采动覆岩裂隙演化、渗流通道发育与渗流规律,并给出了隔水关键层稳定性判别条件。根据不同的地质采矿条件,提出了针对有隔水层区上覆含水层的控制隔水关键层结构稳定保水开采方法、控制采动导水裂隙闭合保水开采方法、局部支撑区域充填保水开采方法,提出了针对无隔水层区上覆含水层预疏放向采空区转移存贮水方法,并在实践中取得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 水文地质 缺水矿区 保水采煤 水文地质结构 隔水关键层 采动裂隙渗流
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西部生态脆弱矿区地下水对高强度采煤的响应 被引量：86
7
作者 范立民 向茂西 +6 位作者 彭捷 李成 李永红 仵拨云 卞惠瑛 高帅 乔晓英 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2672-2678,共7页
为研究榆神府矿区高强度煤层开采对地下水的影响,分析潜水位下降与煤层开采强度的关系,通过资料收集和实地调查两种方法,获取了矿区煤炭资源大规模开采前(1995年)地下水位和煤炭开采后(2014年)地下水位,2者叠加后求取了地下水位变化幅度... 为研究榆神府矿区高强度煤层开采对地下水的影响,分析潜水位下降与煤层开采强度的关系,通过资料收集和实地调查两种方法,获取了矿区煤炭资源大规模开采前(1995年)地下水位和煤炭开采后(2014年)地下水位,2者叠加后求取了地下水位变化幅度,并与开采强度分区进行耦合,分析地下水位变化与开采强度的关系。研究区73.0%的区域地下水位未发生明显变化,但有7.3%区域地下水位下降幅度超过8 m,尽管比例小,但面积达758.9 km2,对区域地下水均衡产生了较大影响;高开采强度开采是矿区地下水位下降的主要驱动因素,71.5%的水位明显下降区(>8 m)是由高强煤层开采导致的。导水裂隙带和含水层特征是煤层开采过程中控制地下水位变化幅度和范围的关键所在。高强度煤层开采区必须推行保水采煤技术才能达到资源与环境和谐发展的目的。 展开更多
关键词 保水采煤(保水开采) 水位下降 萨拉乌苏组 榆神府矿区
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浅埋煤层保水开采岩层控制研究 被引量：82
8
作者 黄庆享 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期50-55,共6页
我国西部浅埋煤层保水开采的核心理念是保护生态水位,保水开采岩层控制的理论基础是隔水层的稳定性。基于陕北浅埋煤层煤水赋存条件,通过物理模拟和地裂缝实测分析,揭示了浅埋煤层隔水岩组的"上行裂隙"和"下行裂隙"... 我国西部浅埋煤层保水开采的核心理念是保护生态水位,保水开采岩层控制的理论基础是隔水层的稳定性。基于陕北浅埋煤层煤水赋存条件,通过物理模拟和地裂缝实测分析,揭示了浅埋煤层隔水岩组的"上行裂隙"和"下行裂隙"发育规律,发现了"上行裂隙"和"下行裂隙"的导通性决定着隔水岩组的隔水性。通过理论分析,给出了"上行裂隙带"发育高度和"下行裂隙带"发育深度的计算公式,建立了以隔水岩组厚度与采高之比(隔采比)为指标的隔水岩组隔水性判据。据此,提出了保水开采分类方法,基于神府矿区条件给出了分类指标范围。 展开更多
关键词 浅埋煤层 隔水岩组 隔水性 采动裂隙 保水开采
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典型高强度开采矿区保水采煤关键技术与实践 被引量：68
9
作者 孙亚军 张梦飞 +3 位作者 高尚 徐智敏 邵飞燕 姜素 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期56-65,共10页
神东矿区是我国重要的煤炭生产基地和典型的高强度开采矿区,同时也是我国典型的干旱半干旱生态环境脆弱区,矿区高强度煤炭生产与生态环境的协调发展是该区的重要研究课题。针对神东矿区干旱半干旱地区水资源贫乏、生态环境脆弱等特点,... 神东矿区是我国重要的煤炭生产基地和典型的高强度开采矿区,同时也是我国典型的干旱半干旱生态环境脆弱区,矿区高强度煤炭生产与生态环境的协调发展是该区的重要研究课题。针对神东矿区干旱半干旱地区水资源贫乏、生态环境脆弱等特点,通过研究矿区水文地质结构特征、煤层覆岩结构类型等,提出了矿区的水文地质结构分区和保水采煤分区;以此为基础,针对不同的水文地质结构类型,提出了神东矿区的保水采煤的基本原则,以及矿区重要水源地、厚基岩含水层、烧变岩含水层、水资源转移存贮、矿井水资源化利用等保水采煤的关键技术;最后,结合典型矿井,开展了上述关键技术的现场工程实践,并取得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 神东矿区 保水采煤 水源地保护 烧变岩 转移存储 矿井水资源化
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我国水体下保水采煤技术研究进展 被引量：45
10
作者 鞠金峰 许家林 +2 位作者 李全生 朱卫兵 王晓振 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第1期12-19,共8页
针对我国水体下保水采煤的理论与实践,就采动覆岩导水裂隙演化规律,以及在此基础上形成的保水采煤技术研究进展进行了综述和展望。结果表明:导水裂隙作为地层含水层破坏与地下水漏失的主要根源,其动态发育与发展直接受控于覆岩关键层的... 针对我国水体下保水采煤的理论与实践,就采动覆岩导水裂隙演化规律,以及在此基础上形成的保水采煤技术研究进展进行了综述和展望。结果表明:导水裂隙作为地层含水层破坏与地下水漏失的主要根源,其动态发育与发展直接受控于覆岩关键层的破断运动;因而,可按具体开采条件下覆岩关键层的赋存情况进行导水裂隙带高度的确定,从而科学指导水体下保水采煤对策的制定。依据水体下保水采煤所包括的4个层次的内涵,分别从顶板突水灾害防治、含水层原位保护、采动破坏含水层的再恢复、采动漏失水资源的转移储存与利用等4个方面,进行了相关保水采煤技术研究进展的论述,在此基础上提出了今后的研究方向。 展开更多
关键词 绿色开采 保水采煤 导水裂隙带 顶板含水层 关键层
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烧变岩富水特征与采动水量损失预计 被引量：42
11
作者 侯恩科 童仁剑 +1 位作者 冯洁 车晓阳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期175-182,共8页
烧变岩含水层是榆神府矿区重要的生态水源。为研究采煤引起的烧变岩水量损失和烧变岩水保护问题,分析了烧变岩的分类、分布特征、水力联系和富水特征,运用数值模拟方法预计了采动引起的烧变岩水量损失,提出了烧变岩水"异地储存&qu... 烧变岩含水层是榆神府矿区重要的生态水源。为研究采煤引起的烧变岩水量损失和烧变岩水保护问题,分析了烧变岩的分类、分布特征、水力联系和富水特征,运用数值模拟方法预计了采动引起的烧变岩水量损失,提出了烧变岩水"异地储存"的三种途径。研究表明:烧变岩可分为三大类五小类,烧结岩、类熔岩是主要储水载体;烧变岩分布受地形控制,规模受煤厚、出露高度和自燃条件影响,富水性受补给条件、排泄条件和储水条件决定;烧变岩含水层接受上覆含水层的补给,以泉和矿井疏放水的形式进行排泄;模拟得到需要疏放的烧变岩含水层水量和钻孔布设方案。在总结以往保水采煤经验基础上,提出采用水库储水、采空区储水和地表灌溉三种"异地储存"途径来保护利用烧变岩水资源。 展开更多
关键词 烧变岩 保水采煤 地下水数值模拟 采空区储水 异地储存
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植被对矿区地下水位变化响应研究 被引量：38
12
作者 马雄德 范立民 +1 位作者 严戈 李文莉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期44-49,共6页
依据地下水浅埋区植被蒸腾对地下水位变化十分敏感的特征,构建沙柳根系吸水条件下的水流方程,分析生态脆弱矿区植生长对地下水位下降幅度的阈限。通过原位监测获取气象要素、土壤水、地下水与沙柳蒸腾量的动态变化规律,建立地下水变化... 依据地下水浅埋区植被蒸腾对地下水位变化十分敏感的特征,构建沙柳根系吸水条件下的水流方程,分析生态脆弱矿区植生长对地下水位下降幅度的阈限。通过原位监测获取气象要素、土壤水、地下水与沙柳蒸腾量的动态变化规律,建立地下水变化与植被蒸散发关系数值仿真模型并对模型进行求解,模拟沙柳蒸腾对煤炭开采区地下水位变化的响应。研究发现:沙柳的日蒸腾量有受气象要素控制的特点,并在正午12时前后出现2次极值,水位越浅变化越显著。地下水对沙柳蒸腾的贡献值随着地下水位埋深的增加而减少,当地下水位埋深15 cm时,贡献率为100%;地下水埋深215 cm时,贡献率为0。在地下水浅埋区,地下水是沙柳蒸腾的主要水源,潜水埋深超过215 cm后地下水不再对沙柳生长提供水源,这也是沙柳对煤层开采地下水位下降的阈限。 展开更多
关键词 地下水位 数值模拟 保水采煤 榆神府矿区 植被蒸腾
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“采充并行”式保水采煤方法 被引量：36
13
作者 马立强 张东升 +2 位作者 王烁康 谢玉晟 余伊河 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期62-69,共8页
针对目前充填保水采煤方法存在的充填时间和充填空间不足,采煤与充填作业协调困难等问题,提出"采充并行"式充填保水采煤方法。在开采过程中,首先将整个开采块段内的所有采场支巷划分为多个开采阶段,每当开采并充填完一个阶段... 针对目前充填保水采煤方法存在的充填时间和充填空间不足,采煤与充填作业协调困难等问题,提出"采充并行"式充填保水采煤方法。在开采过程中,首先将整个开采块段内的所有采场支巷划分为多个开采阶段,每当开采并充填完一个阶段内的所有采场支巷后,再进行下一阶段采场支巷的开采和充填,直至开采和充填完所有采场支巷,最终实现充填体与煤炭的完全置换。为有效控制覆岩移动,每个采场支巷开采完毕后就立即对其进行充填。为确保正在开采的采场支巷两帮是实体煤或已达到设计强度的充填体,在阶段内对采场支巷进行间隔开采。研究成果应用于王台铺煤矿,在块段内煤炭资源采出率达96.8%的条件下,实现了浅表水资源的保护,地表变形量也小于建筑物Ⅰ级损坏等级指标。该方法采用一采一充一备的"采充并行"式充填开采模式,充分发挥快速连采和充填采煤的优点,可实现保水采煤。 展开更多
关键词 保水采煤 充填采煤 开采阶段 “采充并行”式 采场支巷
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神府矿区大型水库旁烧变岩水保水开采技术研究 被引量：37
14
作者 董书宁 杨志斌 +3 位作者 姬中奎 王世东 高小伟 江球 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期709-717,共9页
神府矿区是我国重要的煤炭生产基地和典型的高强度开采矿区,同时也是我国典型的干旱半干旱生态环境脆弱区,烧变岩水是区内的主要地下水资源之一。为研究区内烧变岩水对采煤的影响和烧变岩水的保护问题,以张家峁井田首采区首采地段5^(-2... 神府矿区是我国重要的煤炭生产基地和典型的高强度开采矿区,同时也是我国典型的干旱半干旱生态环境脆弱区,烧变岩水是区内的主要地下水资源之一。为研究区内烧变岩水对采煤的影响和烧变岩水的保护问题,以张家峁井田首采区首采地段5^(-2)煤开采为例,通过对水文地质结构系统和5^(-2)煤顶板导水裂隙带的分析,查明了研究区的水资源类型和特征,确立了5^(-2)煤保水开采对象,划分了5^(-2)煤保水开采分区,提出了烧变岩注浆帷幕截流保水开采新技术。研究结果表明:研究区的水资源类型主要有6类,其中仅有4^(-2)煤烧变岩水具有保水开采意义,5^(-2)煤开采划分为4^(-2)煤烧变岩水无水开采区和保水限采区。5^(-2)煤保水限采区设计的帷幕墙空间形态、帷幕线位置及数量、注浆钻孔排间距及结构合理,制定的钻探和注浆施工工序和工艺科学,实施的双位双向引流注浆、烧变岩全断面分区注浆、防渗截流效果即时检验等注浆帷幕关键技术可行。保水限采区5^(-2)煤工作面采前上覆4^(-2)煤烧变岩水预疏放和采后工作面涌水量实测结果表明,保水限采区内4^(-2)煤烧变岩水静储量约20 000 m^3,动态补给量不足5 m^3/h,注浆帷幕截流实现了帷幕内外4^(-2)煤烧变岩水的有效隔离,大幅减少了4^(-2)煤烧变岩水及与其有直接水力联系的常家沟水库水的排放,水资源保护性开采效果显著。 展开更多
关键词 神府矿区 烧变岩水 保水开采 注浆帷幕
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覆岩中断层活化突水的力学分析及其应用 被引量：36
15
作者 师本强 侯忠杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期3053-3057,共5页
据资料统计,国内煤矿的突水淹井事故80%以上是由断层引起的,大多数是原始地质条件下的非导水断层在采动影响下活化发生突水。出于安全生产和保水采煤的需要,对采场覆岩中断层因工作面的推进而活化突水进行力学分析,研究防止断层活化突... 据资料统计,国内煤矿的突水淹井事故80%以上是由断层引起的,大多数是原始地质条件下的非导水断层在采动影响下活化发生突水。出于安全生产和保水采煤的需要,对采场覆岩中断层因工作面的推进而活化突水进行力学分析,研究防止断层活化突水和保水采煤的开采方法。由摩尔-库仑破坏准则得出断层的活化准则,推导出断层活化的临界倾角、断层活化时的临界开采深度和间隔式开采断层活化时工作面临界推进距离。结果表明,断层的破坏形式与断层倾角有很大关系,随着断层倾角的增大,断层的破坏形式依次表现为,随着工作面的推进断层和覆岩一同破坏、剪切破坏和拉破坏。断层倾角越大,越容易活化。以大柳塔煤矿保水采煤为例,应用研究成果计算了间隔式开采工作面的临界推进距离,并且以相似模拟试验验证了计算结果。 展开更多
关键词 断层活化突水 力学分析 保水采煤 间隔式开采 相似模拟试验
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采动岩体的力学行为研究与相关工程技术创新进展综述 被引量：32
16
作者 缪协兴 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1988-1998,共11页
简要回顾采动岩层结构破断与运动研究的发展过程,指出:采动岩层结构破断与运动不仅控制采场与回采巷道矿压显现,同时还控制采动岩层移动与地表沉陷以及控制采动岩体裂隙演化与渗流。随着对采动岩体特殊力学行为规律研究的深入,利用与控... 简要回顾采动岩层结构破断与运动研究的发展过程,指出:采动岩层结构破断与运动不仅控制采场与回采巷道矿压显现,同时还控制采动岩层移动与地表沉陷以及控制采动岩体裂隙演化与渗流。随着对采动岩体特殊力学行为规律研究的深入,利用与控制这些特殊力学行为就形成系列的采矿工程技术创新,在此用工程图例的方式列出一组成果。重点综述在研究岩层移动与地表沉陷规律基础上开发出的综合机械化固体(废弃物)直接充填采煤技术和快速充填大断面沿空留巷技术;在研究采动岩体裂隙演化与渗流规律基础上开发出的煤与瓦斯共采技术和保水采煤技术,包括这4项创新技术的发展过程、最新进展和重要技术参数指标等。 展开更多
关键词 采矿工程 采动岩体结构 固体充填采煤 煤与瓦斯共采 保水采煤
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生态脆弱矿区松散含水层下采煤保护土层合理厚度 被引量：35
17
作者 李涛 王苏健 +1 位作者 韩磊 高颖 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期98-105,共8页
为保护生态脆弱矿区的生态潜水位,对采煤保护土层厚度的合理厚度进行研究。基于地下水动力学,分析了采动潜水位越流变化机理,并采用水-电相似模拟技术,模拟了采后不同有效隔水层厚度及其物理特性条件下潜水位变化规律。研究结果表明:煤... 为保护生态脆弱矿区的生态潜水位,对采煤保护土层厚度的合理厚度进行研究。基于地下水动力学,分析了采动潜水位越流变化机理,并采用水-电相似模拟技术,模拟了采后不同有效隔水层厚度及其物理特性条件下潜水位变化规律。研究结果表明:煤炭开采,越流水位差越大,采后有效隔水层隔水能力越差,采动潜水位降深越大。研究区典型地质条件下,采后有效隔水层为42.6 m的离石黄土或21.0 m的保德红土时,潜水不会显著漏失。多种软件耦合实现了煤炭开采工作面水-电相似模拟,得到了研究区典型采矿地质条件下不同有效隔水层厚度与潜水位降深的关系,水-电模拟结果与理论研究结果相吻合,并得到了工程实践的初步验证。 展开更多
关键词 保水采煤 保护层 相似模拟 土层 越流
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覆岩导水裂缝带高度与开采参数的关系研究 被引量：33
18
作者 赵兵朝 刘樟荣 +1 位作者 同超 王春龙 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期634-638,共5页
为了研究覆岩导水裂缝带最大高度与开采参数之间的关系,结合岩层中间层和导水裂缝带广义损伤因子的定义,假定可用两段椭圆弧来拟合导水裂缝带上位岩土层的下沉曲线,导出了开采厚度、基岩厚度、载荷层厚度和导水裂缝带广义损伤因子之间... 为了研究覆岩导水裂缝带最大高度与开采参数之间的关系,结合岩层中间层和导水裂缝带广义损伤因子的定义,假定可用两段椭圆弧来拟合导水裂缝带上位岩土层的下沉曲线,导出了开采厚度、基岩厚度、载荷层厚度和导水裂缝带广义损伤因子之间的关系,简化了确定导水裂缝带最大高度的计算方法。研究结果表明:导水裂缝带最大高度与开采参数之间存在较大联系,确定导水裂缝带最大高度时必须考虑开采参数。同时,通过工程实例验证了该计算方法的适用性和可靠性,为进一步研究保水开采奠定了理论基础。 展开更多
关键词 概率积分 导水裂缝带 开采参数 保水开采
原文传递
浅埋煤层矿井突水溃沙灾害研究进展 被引量：31
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作者 范立民 马雄德 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第1期8-12,共5页
我国西部煤矿区生态环境脆弱,近松散层浅埋煤层开采时常会遇到突水溃沙灾害的威胁,经过多年研究和发展,在基础研究、工程实践等领域取得了大量成果。就目前的研究而言,突水溃沙研究集中在机理、预测、防治等3个方面,突水溃沙机理的研究... 我国西部煤矿区生态环境脆弱,近松散层浅埋煤层开采时常会遇到突水溃沙灾害的威胁,经过多年研究和发展,在基础研究、工程实践等领域取得了大量成果。就目前的研究而言,突水溃沙研究集中在机理、预测、防治等3个方面,突水溃沙机理的研究主要采取建立沙粒力学结构模型、试验及水动力学等方法;突水溃沙预测主要采用地质条件对比、水力坡度判断及多因素综合分析等方法;突水溃沙的防治以降低采前地下水位为核心,采取不同的工程措施以减轻突水溃沙风险。在在总结相关研究成果的基础上,以保水采煤为宗旨,指出了突水溃沙领域研究的方向。 展开更多
关键词 突水溃沙 地质灾害 保水采煤 生态脆弱矿区
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顶板导水裂隙高度随采厚的台阶式发育特征 被引量：30
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作者 王晓振 许家林 +2 位作者 韩红凯 鞠金峰 邢延团 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3740-3749,共10页
传统导水裂隙发育高度预计方法对顶板岩性进行均化,忽略了具体条件关键层结构差异所造成的影响,认为导水裂隙的发育高度随采厚是呈近线性增大的,有时会导致较大的判别误差。针对该问题,采用理论分析、现场探测等方法,研究了关键层结构... 传统导水裂隙发育高度预计方法对顶板岩性进行均化,忽略了具体条件关键层结构差异所造成的影响,认为导水裂隙的发育高度随采厚是呈近线性增大的,有时会导致较大的判别误差。针对该问题,采用理论分析、现场探测等方法,研究了关键层结构影响下顶板导水裂隙发育高度随采厚的变化特征。结果表明,导水裂隙的发育高度同时受到采厚和覆岩关键层结构的影响。在覆岩关键层结构的控制作用下,导水裂隙的发育高度随采厚呈现台阶式突变而非连续的近线性变化。关键层厚度及其所控制的岩层厚度越大,导水裂隙高度随采厚变化时的台阶落差越大,突变越明显。一定关键层结构条件下,如果采高变化范围没有超出导水裂隙高度产生台阶的范围,则采高变化并不导致导水裂隙高度的变化,也就是说此时降低采高并不能减少导水裂隙高度,增加采高也并不会增大导水裂隙高度。研究结果得到了亭南煤矿导水裂隙高度实际探测结果的验证,在二盘区206工作面开采条件下,采厚7.5和9.0 m时对应的导水裂隙高度分别为140.2和148.3 m,均发育至宜君组底界,采厚在一定范围增加并未引起导水裂隙高度的明显变化,该工作面在保证导水裂隙高度不明显增大的前提下,最大采厚理论上可以达到14 m。基于研究成果形成了考虑关键层结构的洛河组砂岩含水层下合理采厚确定方法,指导了亭南煤矿二盘区综放工作面洛河组砂岩水防治实践。根据亭南煤矿207工作面附近钻孔柱状的关键层结构,以导水裂隙高度不直接沟通洛河组为限,提出207工作面在设计采厚7.5 m基础上,可以将顶煤全部放出的方案。工作面实际总采厚平均达9.0 m,多放顶煤1.5 m,多回收煤炭资源约71万t,有效提高了采出率。 展开更多
关键词 顶板导水裂隙 关键层 台阶式发育 保水采煤 绿色开采
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