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切缝控顶作用下工作面矿压显现非对称特征分析 被引量:4
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作者 李卫 王亚军 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期254-263,共10页
无煤柱自成巷开采利用顶板切缝技术形成了一种新的留巷方式,为了探索顶板切缝对工作面矿压显现的影响,建立了切缝作用下顶板结构模型,分析了切缝控顶作用下岩层断裂演化过程,并利用柠条塔矿试验数据对其进行了验证。结果表明:顶板切缝... 无煤柱自成巷开采利用顶板切缝技术形成了一种新的留巷方式,为了探索顶板切缝对工作面矿压显现的影响,建立了切缝作用下顶板结构模型,分析了切缝控顶作用下岩层断裂演化过程,并利用柠条塔矿试验数据对其进行了验证。结果表明:顶板切缝有助于促使采空区一定范围内岩体迅速垮落,并使切缝侧高位坚硬顶板断裂长度增大,从而会导致工作面矿压显现呈现出非对称性,切缝侧的低压区范围在切缝影响下产生一定扩展,扩展幅度约66.7%。切缝后工作面沿长度方向存在4个矿压分区,其中Ⅰ,Ⅲ ,Ⅳ区内,顶板切缝未对工作面矿压显现产生明显作用;Ⅱ区为切缝效应主要影响区,该区域矿压显现剧烈程度较无切缝工作面降低20.76%~23.54%。因此认为,顶板切缝有助于优化一定范围内的顶板结构,改善工作面应力环境,增大切缝侧低压区范围,并减弱一定区域内的矿压显现。 展开更多
关键词 自成巷 顶板切缝 顶板结构 矿压显现
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中小型煤矿浅埋厚松散层薄基岩下安全开采 被引量:4
2
作者 高召宁 石平五 姚令侃 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2006年第1期48-50,共3页
针对陕北煤田中小煤矿采用的长壁留煤柱开采,防灾减灾的技术目标是区分两类不同性质的煤柱,即区内煤柱和区域间的隔离煤柱,实现隔离小区域的适时无灾害垮落,防止跨隔离区的大范围垮落。建立防止大型顶板事故的“设计-诊断-监测-识别-对... 针对陕北煤田中小煤矿采用的长壁留煤柱开采,防灾减灾的技术目标是区分两类不同性质的煤柱,即区内煤柱和区域间的隔离煤柱,实现隔离小区域的适时无灾害垮落,防止跨隔离区的大范围垮落。建立防止大型顶板事故的“设计-诊断-监测-识别-对策”体系。 展开更多
关键词 中小型 浅埋 整体垮落
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实现倾斜方向连续卸压的留煤柱开采保护层技术 被引量:2
3
作者 李春阁 杨长德 +1 位作者 王鹏 王志强 《煤炭工程》 北大核心 2016年第7期4-7,共4页
针对现有保护层开采技术现状,提出了实现倾斜方向连续卸压的留煤柱开采保护层技术。通过理论分析认为当煤柱内部超过88%的范围为塑性区时,煤柱存在发生突变、失稳的可能性,给出煤柱留设尺寸的计算方法。在此基础上,利用煤柱保持稳定的时... 针对现有保护层开采技术现状,提出了实现倾斜方向连续卸压的留煤柱开采保护层技术。通过理论分析认为当煤柱内部超过88%的范围为塑性区时,煤柱存在发生突变、失稳的可能性,给出煤柱留设尺寸的计算方法。在此基础上,利用煤柱保持稳定的时间,提出相应的回采工艺,对卸压效果进行分析。并结合实际工程背景对煤柱的留设及回采工艺参数进行了计算,认为在减小煤柱尺寸的前提下,可实现被保护层倾斜方向的连续卸压。 展开更多
关键词 连续卸压 被保护层 保护层 突变理论
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长壁留煤柱支撑法开采存在的问题 被引量:16
4
作者 刘洋 石平五 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期565-569,共5页
通过“连续梁”力学模型计算和RFPA2D数值模拟,分析了“顶板-煤柱”相互作用下的破坏机理,并提出了解决采用长壁留煤柱支撑法开采时产生的2个问题的方案:在限定的开采区域内开采时,通过监测关键点防止工作面内切顶事故的发生;隔离区域... 通过“连续梁”力学模型计算和RFPA2D数值模拟,分析了“顶板-煤柱”相互作用下的破坏机理,并提出了解决采用长壁留煤柱支撑法开采时产生的2个问题的方案:在限定的开采区域内开采时,通过监测关键点防止工作面内切顶事故的发生;隔离区域形成后,通过监测关键区,防止顶板形成跨几个区域的大面积悬而不垮的局面. 展开更多
关键词 长壁支撑法开采 连续梁 数值模拟 结构分析 待垮六面体
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“三下”采煤技术发展现状及前景展望 被引量:14
5
作者 邓宁 《中州煤炭》 2011年第12期56-58,105,共4页
概述了"三下"采煤技术的发展历程,系统地介绍了"三下"采煤的条带开采、房柱式开采、限厚开采、巷道穿采、留不规则煤柱等留煤柱开采法以及建筑物的保护性措施和离层注浆技术等,对目前应用的水体下采煤技术进行了分... 概述了"三下"采煤技术的发展历程,系统地介绍了"三下"采煤的条带开采、房柱式开采、限厚开采、巷道穿采、留不规则煤柱等留煤柱开采法以及建筑物的保护性措施和离层注浆技术等,对目前应用的水体下采煤技术进行了分析,在此基础上提出了矸石(固体废弃物)充填开采技术、基于岩层控制关键层理论的覆岩离层注浆减沉与大条带间歇开采综合技术、不同条件下建筑物破坏规律的实测技术、水体下采煤安全监测技术等,并总结出今后"三下"采煤技术发展的主要方向。 展开更多
关键词 “三下”采 开采 离层注浆减沉
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浅埋区小煤矿发展长壁开采的技术途径 被引量:8
6
作者 石平五 刘洋 张嘉凡 《煤矿开采》 2005年第2期1-2,28,共3页
小煤矿必须采用能够形成负压通风的壁式采煤方法, 是国务院安全生产委员会的规定。在总结陕北煤田小煤矿开采浅部煤层经验的基础上, 建议将落后的房柱式改革为长壁留煤柱支撑法开采, 以较大幅度提高采出率。长壁留煤柱支撑法开采的关键... 小煤矿必须采用能够形成负压通风的壁式采煤方法, 是国务院安全生产委员会的规定。在总结陕北煤田小煤矿开采浅部煤层经验的基础上, 建议将落后的房柱式改革为长壁留煤柱支撑法开采, 以较大幅度提高采出率。长壁留煤柱支撑法开采的关键技术是区分两类不同性质的煤柱, 即区内煤柱和区域间的隔离煤柱。区内煤柱是指在小区域开采期间暂时保留在区内的煤柱, 其作用仅仅是保障在区内开采时的顶板安全, 而在小区域开采结束后能够适时垮落。为了防止顶板事故, 需要进行有效监测, 提出了监测方法的技术基础。 展开更多
关键词 长壁支撑法开采 区内 隔离 顶板事故 监测 模拟
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坚硬顶板切顶卸压技术对巷道围岩变形规律影响 被引量:5
7
作者 赵常辛 李晓旭 +2 位作者 石蒙 冀瑞锋 张焱 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第1期147-154,共8页
针对特厚煤层坚硬顶板、宽煤柱条件下临空巷道面临的高围岩应力、大变形等问题,以老石旦煤矿16403综放工作面为工程研究背景,从宽煤柱顶板侧向破断结构角度对临空巷道大变形的影响因素进行了理论分析,采用数值模拟方法研究了对16402运... 针对特厚煤层坚硬顶板、宽煤柱条件下临空巷道面临的高围岩应力、大变形等问题,以老石旦煤矿16403综放工作面为工程研究背景,从宽煤柱顶板侧向破断结构角度对临空巷道大变形的影响因素进行了理论分析,采用数值模拟方法研究了对16402运输巷实施不同切顶卸压方案时,临近采空区的16403回风巷侧向顶板采动应力传递规律,并在现场施工水力压裂钻孔进行切顶卸压,实现临空巷道围岩变形控制。研究结果表明:“低位坚硬岩层悬臂梁+高位坚硬岩层砌体梁”破断结构是特厚煤层宽煤柱临空巷道大变形的主要原因,可采用切顶卸压技术破坏宽煤柱顶板侧向破断结构来控制临空巷道围岩大变形;切顶角变化可使关键块B长度发生改变,切顶角越大,则关键块B长度越小,临空侧顶板载荷向煤柱传递的程度越弱,临空巷道围岩承受的采动应力越小,切顶角为100°时临空巷道围岩垂直应力与变形量最小;在16402运输巷以切顶角100°施工水力压裂钻孔后,16403回风巷顶底板变形量较未实施切顶卸压的16402回风巷减小86.5%,两帮变形量减小87.1%,临空巷道围岩稳定性得到极大提高。 展开更多
关键词 综放工作面 护巷 临空巷道 围岩变形控制 切顶卸压 水力压裂
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中小煤矿在浅埋薄基岩下开采灾害防治研究 被引量:5
8
作者 高召宁 石平五 姚令侃 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2006年第2期210-214,共5页
长壁留煤柱采煤法是陕北煤田中小型煤矿在采用单体支柱难以抗御剧烈的动压显现,在采空区留煤柱以支撑顶板防止切落而采用的一种特殊的采煤方法.在有限煤柱群的支撑下,顶板可能形成大面积悬露不垮,最终导致大面积整体垮落,这种大面积垮... 长壁留煤柱采煤法是陕北煤田中小型煤矿在采用单体支柱难以抗御剧烈的动压显现,在采空区留煤柱以支撑顶板防止切落而采用的一种特殊的采煤方法.在有限煤柱群的支撑下,顶板可能形成大面积悬露不垮,最终导致大面积整体垮落,这种大面积垮落的机理不同于坚硬或极坚硬顶板大面积垮落.针对陕北煤田中小煤矿采用的长壁留煤柱开采,其防灾减灾的技术目标是区分两类不同性质的煤柱,即区内煤柱和区域间的隔离煤柱,实现隔离小区域的适时无灾害垮落,防止跨隔离区的大范围垮落.建立防止大型顶板事故的“设计-诊断-监测-识别-对策”体系. 展开更多
关键词 中小型 浅埋 长壁 整体垮落 两类
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采空区遗留煤柱下方回采巷道失稳特征及控制技术研究 被引量:9
9
作者 曹金钟 高乐 +3 位作者 闫鹏飞 李猛 陈雷 杨华康 《工矿自动化》 北大核心 2022年第4期44-52,共9页
采空区下特厚煤层开采时,上煤层遗留煤柱和相邻工作面回采将对回采巷道的稳定性产生重要影响。目前对回采巷道变形破坏机理及控制的研究未考虑近距离留煤柱开采条件下特厚煤层临空巷道这种复杂环境。针对该问题,以塔山煤矿30503修复巷... 采空区下特厚煤层开采时,上煤层遗留煤柱和相邻工作面回采将对回采巷道的稳定性产生重要影响。目前对回采巷道变形破坏机理及控制的研究未考虑近距离留煤柱开采条件下特厚煤层临空巷道这种复杂环境。针对该问题,以塔山煤矿30503修复巷为工程背景,采用现场监测、理论分析及数值模拟等方法,分析了该巷道的变形破坏机理,提出了相应的巷道围岩支护技术。在30503修复巷顶板布置顶板离层仪,实时监测记录顶板各位置岩层位移情况。监测结果表明:由于受相邻工作面回采的影响,且距上覆遗留煤柱距离较近,30503修复巷顶板内围岩已较为破碎,在巷道掘进后,顶板变形速度快、离层量不断增加且影响范围广。针对监测结果,从遗留煤柱对巷道变形破坏的影响及基本顶断裂位置对巷道变形破坏的影响2个方面进行分析:①巷道的不合理布置是导致修复巷破坏的重要原因,同时为避开遗留煤柱的影响,将巷道布置在距煤柱中心35 m(煤柱边缘25 m)以外的范围。②修复巷掘进位置受遗留煤柱影响严重,巷道掘进前已处于高应力集中区域;当相邻工作面回采后,基本顶破断位置位于修复巷顶板上方,这是导致巷道顶板破碎的直接原因。针对上述分析结果,对不同宽度煤柱偏应力分布演化规律进行数值模拟分析,并提出了针对性的围岩稳定性控制技术方案:①在保证煤柱具有足够的安全性和避免资源浪费前提下,将30503修复巷区段煤柱宽度设为8 m。②近距离特厚煤层临空巷道掘进时,采用水力致裂措施减弱上覆遗留煤柱对煤层的影响。③选用锚网索+喷浆+单体支柱的支护方案对新掘巷道进行联合支护。为验证围岩稳定性控制技术的应用效果,采用十字观测法对30503工作面新修复巷掘进过程中的巷道变形量进行连续监测,结果表明:回采期间两帮变形量为90 mm,顶底板变形量为 展开更多
关键词 近距离开采 特厚层临空巷道 修复巷 巷道变形破坏 偏应力 围岩稳定性 水力致裂
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基于工作面过空巷布置方式的新型无煤柱开采技术在高河矿的应用研究 被引量:5
10
作者 李安红 康显强 方树林 《中国煤炭》 2020年第12期105-111,共7页
无煤柱开采是提升矿井采掘效率,提高煤炭资源回收率的重要途径。以高河矿W1319工作面巷道布置为例,提出了留大煤柱护巷、传统无煤柱护巷、工作面过空巷新型无煤柱护巷3种巷道布置方式,通过现场调研、数值模拟分析和工程实践论证了基于... 无煤柱开采是提升矿井采掘效率,提高煤炭资源回收率的重要途径。以高河矿W1319工作面巷道布置为例,提出了留大煤柱护巷、传统无煤柱护巷、工作面过空巷新型无煤柱护巷3种巷道布置方式,通过现场调研、数值模拟分析和工程实践论证了基于工作面过空巷布置方式的无煤柱开采技术的可行性。 展开更多
关键词 护巷 护巷 工作面过空巷 围岩变形
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长壁留煤柱支撑法开采“顶板-煤柱”结构分析 被引量:6
11
作者 刘洋 石平五 张壮路 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2006年第2期161-166,共6页
长壁留煤柱支撑法开采是陕北中小煤矿普遍采用的一种采煤方法。开采时合理的划分隔离区域,通过留设不同性质的煤柱群,能够使得隔离区域内煤柱在开采下一个区域时适时屈服、破坏,上覆岩层则协调变形发展形成“待垮六面体”。针对陕北郭... 长壁留煤柱支撑法开采是陕北中小煤矿普遍采用的一种采煤方法。开采时合理的划分隔离区域,通过留设不同性质的煤柱群,能够使得隔离区域内煤柱在开采下一个区域时适时屈服、破坏,上覆岩层则协调变形发展形成“待垮六面体”。针对陕北郭家湾煤矿的长壁留煤柱支撑法开采,将隔离煤柱及其封闭的区域当作整体,建立了“连续梁”力学模型,从力学的角度出发,分析“顶板-煤柱”相互作用下的煤柱受力大小和顶板破坏机理。数值模拟结果与力学分析结果相吻合。根据分析结果提出的监测方法,对煤矿有效的进行顶板管理,实施安全高效开采具有重要意义。 展开更多
关键词 长壁支撑法 连续梁 结构分析 待垮六面体 数值模拟
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长壁留煤柱采空区系统荷载传递效应研究 被引量:5
12
作者 张淑坤 王来贵 +1 位作者 张向东 宋凯 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期116-119,共4页
为研究长壁留煤柱采空区系统荷载传递规律,采用改进矩阵力法并结合数值模拟对煤柱群-顶板结构荷载传递规律进行研究。以某煤矿长壁留煤柱开采为例,采用改进力法,即支反力F取代等效弯矩Xn,建立了煤柱群-顶板力学模型;结合数值模拟研究局... 为研究长壁留煤柱采空区系统荷载传递规律,采用改进矩阵力法并结合数值模拟对煤柱群-顶板结构荷载传递规律进行研究。以某煤矿长壁留煤柱开采为例,采用改进力法,即支反力F取代等效弯矩Xn,建立了煤柱群-顶板力学模型;结合数值模拟研究局部煤柱承载力衰减对临近煤柱承载力影响规律,以及煤柱群-顶板整体系统塑性区域扩展和应力分布规律。结果表明:1)随局部煤柱承载力衰减,荷载逐渐转移到周围煤柱之上,临近煤柱分担荷载最多,相隔煤柱受到的影响较小;2)若相邻煤柱因转移荷载而压溃,则荷载将进一步向外转移扩散,影响煤柱顶板系统整体稳定性;3)荷载转移率是影响煤柱群-顶板结构稳定性的重要因素,当各个煤柱承载力较为均衡时,荷载转移率较高,与力法分析结果相近。当转移荷载过大时,顶板围岩也参与到分担转移荷载的工作中,顶板围岩系统稳定性影响非常大,很可能在未导致临近煤柱失稳时,该处局部顶板已经发生了垮落,对整体稳定性产生威胁,这不但与荷载转移率有关,也与顶板围岩性质密切相关,也是继局部煤柱失稳后威胁煤柱群-顶板整体系统稳定的原因所在。 展开更多
关键词 安全工程 长壁 采空区 荷载传递
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无煤柱开采技术研究与应用 被引量:3
13
作者 李晓鹏 《能源与环保》 2020年第8期207-212,共6页
无煤柱开采是提升矿井采掘效率、提高煤炭资源采出率的重要途径。以山西某矿W1319工作面巷道布置为例,提出了留煤柱护巷、无煤柱护巷、工作面过空巷3种巷道布置方式,通过现场调研、理论分析、工程实践论证了无煤柱护巷的可行性,对山西... 无煤柱开采是提升矿井采掘效率、提高煤炭资源采出率的重要途径。以山西某矿W1319工作面巷道布置为例,提出了留煤柱护巷、无煤柱护巷、工作面过空巷3种巷道布置方式,通过现场调研、理论分析、工程实践论证了无煤柱护巷的可行性,对山西某矿或其他类似条件下矿井进行无煤柱护巷具有良好的指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 护巷 护巷 工作面过空巷 围岩变形
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盛泉煤矿矸石充填置换建筑压煤研究 被引量:1
14
作者 冯江兵 潘胜利 +2 位作者 张天丹 韩江涛 牛合军 《山西煤炭》 2015年第4期60-62,74,共4页
为置换村庄下优质煤炭资源,以盛泉煤矿3号建筑物下压煤为研究对象,采用理论分析和现场实践相结合的方法,研究了矸-煤置换原理和充填开采工艺,确立了充填开采效果评价标准。研究表明:盛泉煤矿村庄下压煤量巨大,实现矸石有效置换,可以尽... 为置换村庄下优质煤炭资源,以盛泉煤矿3号建筑物下压煤为研究对象,采用理论分析和现场实践相结合的方法,研究了矸-煤置换原理和充填开采工艺,确立了充填开采效果评价标准。研究表明:盛泉煤矿村庄下压煤量巨大,实现矸石有效置换,可以尽量减小回采对岩层运移的影响,回收煤炭资源。提高充实率,是实现对顶板岩层有效控制的关键。采用短壁工作面留煤柱矸石充填法,回采初期岩层运移量较大,后趋于稳定;最终工作面中部地表变形量为44.38 mm,满足要求。 展开更多
关键词 村庄压 矸石置换 充填开采
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综放工作面沿空侧回采巷道维护技术应用研究 被引量:1
15
作者 倪怀华 《机电工程技术》 2015年第11期163-165,共3页
随着综放开采技术的广泛应用,阳泉矿区相关的一些针对性技术问题也越发明显,尤其经历相邻工作面采动影响的综放面沿空侧回采巷矿压显现剧烈,严重制约了综放工作面生产潜力的发挥。阳煤一矿S8102综放工作面回风巷由于受侧向采空区支承压... 随着综放开采技术的广泛应用,阳泉矿区相关的一些针对性技术问题也越发明显,尤其经历相邻工作面采动影响的综放面沿空侧回采巷矿压显现剧烈,严重制约了综放工作面生产潜力的发挥。阳煤一矿S8102综放工作面回风巷由于受侧向采空区支承压力与采动影响的双重作用,巷道严重变形,局部断面面积不足0.5 m^2,工作面回风巷巷道围岩变形剧烈,工作人员无法顺利通过回风巷,同时也对工作面的通风管理造成严重的不利影响,大大制约了安全高效生产。 展开更多
关键词 沿空侧回采巷道 维护技术 护巷
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浅埋薄基岩下煤矿开采灾害防治探析 被引量:1
16
作者 秦学军 《中国高新技术企业》 2012年第22期130-132,共3页
文章依据中小煤矿对长壁留煤柱法的运用,对开采方法的关键技术进行了分析,有效防治了隔离区的灾害垮落,从而对浅埋薄基岩的开采中的灾害进行预防。
关键词 中小 浅埋薄基岩 长壁
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沿底板留煤柱开采的顶板支护 被引量:1
17
作者 梁均成 《煤矿支护》 2003年第3期11-13,共3页
蒲白矿务局朱家河煤矿在5^-2煤层“三软”区域用绞接顶梁替代π型钢长梁护顶以改善顶板支护,为成功进行“三软”煤层复合顶板支护提供了实例。
关键词 “三软” 沿底板开采 单体液压支 绞接顶梁 顶板支护
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黑山露天矿底帮边坡留煤柱设计分析
18
作者 刘月亭 吕文伟 张禹 《露天采矿技术》 CAS 2021年第6期93-95,99,共4页
针对黑山露天矿底帮到界边坡形态设计问题,结合露天开采经济要求,通过岩层分布、岩石物理力学性质及弱层赋存情况等工程地质特征进行分析,采用简化Bishop法和剩余推力法计算边坡稳定性系数,运用不同设计方案间剥离物和煤量的比值分析。... 针对黑山露天矿底帮到界边坡形态设计问题,结合露天开采经济要求,通过岩层分布、岩石物理力学性质及弱层赋存情况等工程地质特征进行分析,采用简化Bishop法和剩余推力法计算边坡稳定性系数,运用不同设计方案间剥离物和煤量的比值分析。结果表明:潜在滑坡模式是圆弧为侧界面、弱层为底界面的切层-顺层滑动,边坡留煤柱设计方案合理可行。 展开更多
关键词 弱层 BISHOP法 剩余推力法 滑坡模式 设计
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留小煤柱沿空掘巷疏放相邻采空区积水的技术 被引量:11
19
作者 郝淑荣 《能源技术与管理》 2020年第3期125-127,共3页
山西煤矿进出口集团左权宏远煤业有限公司属于资源整合矿井,2014年该矿井由高瓦斯矿井升级为煤与瓦斯突出矿井,留小煤柱沿空掘进不仅减少了探放水钻孔的工程量,而且提高了资源利用率,同时解决了瓦斯治理周期长和矿井采掘接替紧张的问题... 山西煤矿进出口集团左权宏远煤业有限公司属于资源整合矿井,2014年该矿井由高瓦斯矿井升级为煤与瓦斯突出矿井,留小煤柱沿空掘进不仅减少了探放水钻孔的工程量,而且提高了资源利用率,同时解决了瓦斯治理周期长和矿井采掘接替紧张的问题。150201工作面2018年5月采完封闭,采空区向斜构造存在2处积水,积水面积为43414 m2,积水量为48783 m3。通过编制科学合理的疏放水设计方案,选择有效的物探方法进行定量分析,实现安全高效、准确无误、快速疏放采空区积水。 展开更多
关键词 沿空掘进 疏放采空区积水
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缓倾斜厚煤层沿空掘巷围岩变形规律数值计算分析 被引量:8
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作者 乔亮 《煤炭科技》 2021年第5期46-50,共5页
为提高煤炭资源采出率,以乌海能源某煤矿011602工作面回风巷为例,采用数值模拟和工业性试验相结合的方法,分析了011601工作面回采时的侧向支承应力分布,对不同宽度煤柱下的巷道围岩变形和煤柱内应力峰值进行了研究。结果表明当煤柱宽度... 为提高煤炭资源采出率,以乌海能源某煤矿011602工作面回风巷为例,采用数值模拟和工业性试验相结合的方法,分析了011601工作面回采时的侧向支承应力分布,对不同宽度煤柱下的巷道围岩变形和煤柱内应力峰值进行了研究。结果表明当煤柱宽度为5 m时较为合理,并提出了巷道控制技术。工业性实践表明,该技术有效控制了巷道围岩变形。 展开更多
关键词 沿空掘巷 数值模拟 围岩控制
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