煤矿矸石井下分选协同原位充填开采方法 被引量：67

1

作者 张吉雄 巨峰 +2 位作者 李猛 周楠 张强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期131-140,共10页

煤矿开采伴随着矸石等固废排放和采场矿压与地表沉陷控制问题,推进煤矿绿色开发将是从源头上保护矿区生态环境的重要手段,统筹考虑煤炭采掘、原煤加工和固废排放的关系对于建设绿色矿山尤为重要,而煤矿井下采-选-充协同将是从根本上解... 煤矿开采伴随着矸石等固废排放和采场矿压与地表沉陷控制问题,推进煤矿绿色开发将是从源头上保护矿区生态环境的重要手段,统筹考虑煤炭采掘、原煤加工和固废排放的关系对于建设绿色矿山尤为重要,而煤矿井下采-选-充协同将是从根本上解决上述问题的技术途径。基于此,在充分考虑采煤、分选和充填基础上,以井下分选为核心,围绕充填开采方法构建了煤矿矸石井下分选协同原位充填开采模式,阐述了煤矿井下采、选、充系统的时空协同关系,揭示了“就近分选+原位充填”的科学内涵,实现了充填能力与分选能力匹配、采充系统与分选系统布置、采充工艺与分选工艺组织和矸石物流运输与调控4个方面的协同;提出了实现不同目标层次的煤矿矸石井下分选协同原位充填开采技术体系,主要包括全粒级分选、煤矸分离和毛煤排矸3个不同等级的井下煤矸分选技术和实现采场矿压与地表沉陷控制、矸石处理和资源回收不同目标的井下原位充填技术2个方面;分析评价了新型跳汰分选、旋流器分选、重介浅槽分选、动筛跳汰分选和γ射线分选5种井下煤矸分选方法的适用性,给出了煤矿矸石井下分选方法选择流程,确定了煤矿矸石井下分选系统及巷硐布置要求,探讨了煤矿井下全粒级分选的发展方向;提出了全采全充、全采局充、局采局充和局采全充4种典型充填开采方法,明确了4种典型充填开采方法的定义、系统布置及技术优势,形成了充填开采方法选择流程,进一步对比分析了4种典型充填开采方法的地表沉陷与采场矿压控制效果。研究成果为实现煤矿煤炭开采、井下分选和矸石处理集约化提供技术借鉴,进一步丰富我国煤矿绿色开采的技术体系。 展开更多

关键词 绿色开采 充填开采方法 矸石分选 原位充填

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煤矿井下煤矸智能分选与充填技术及工程应用 被引量：33

2

作者 张吉雄 屠世浩 +3 位作者 曹亦俊 谭云亮 辛恒奇 庞继禄 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期417-430,共14页

我国中东部煤矿开采已全面进入深部开采,深部开采过程中原煤中矸石运输提升与地面排放严重制约矿区高效生产与环境协调发展.国家重点研发计划项目(2018YFC0604700)围绕深部煤矿井下洗选与就地充填中重大难题开展系统研究:提出了深部采... 我国中东部煤矿开采已全面进入深部开采,深部开采过程中原煤中矸石运输提升与地面排放严重制约矿区高效生产与环境协调发展.国家重点研发计划项目(2018YFC0604700)围绕深部煤矿井下洗选与就地充填中重大难题开展系统研究:提出了深部采选充一体化矿井协同开采技术框架,构建了井下采选充空间布局与煤矸物流运输优化方法;研发了井下专用的紧凑型跳汰机、水介质分级分选旋流器,以及煤矸分选智能化与模块化控制系统;构建了硐室围岩锚固承载结构损伤演化模型,揭示了硐室群连锁破坏失稳力学机理,开发了抗动载吸能阻尼锚索、锚固支护设计方法及硐室群围岩失稳智能预警平台;系统研究了破碎矸石充填材料细观结构破坏特征,揭示了散体充填材料承载压缩变形影响机制,研发了矸石聚合物充填材料;建立了深部充填开采地表沉陷场模型,研发了深部充填开采地表变形井上下多源综合监控方法与装备,提出了"采选充+留"协同开采模式与工程设计方法.研究成果应用于新巨龙煤矿,井下分选系统设计分选能力达400万t/a,就地充填能力150万t/a,为我国深部煤矿井下分选与就地充填、矿区环境保护协调发展提供了可靠技术途径. 展开更多

关键词 煤矸分选 硐室群破坏 深部充填开采 采选充设计方法 示范工程建设

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利用磷石膏开发替代水泥的早强充填胶凝材料 被引量：25

3

作者 张光存 杨志强 +1 位作者 高谦 王有团 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第3期194-198,共5页

金川矿山周边堆放有大量的固体废弃物磷石膏,而金川矿山充填法采矿对胶凝材料有大量的需求。为了降低充填采矿成本,实现废弃物的资源化利用,保护矿山环境,以磷石膏为主要原料,进行了早强型充填胶凝材料的开发研究,并依据磷石膏基胶凝材... 金川矿山周边堆放有大量的固体废弃物磷石膏,而金川矿山充填法采矿对胶凝材料有大量的需求。为了降低充填采矿成本,实现废弃物的资源化利用,保护矿山环境,以磷石膏为主要原料,进行了早强型充填胶凝材料的开发研究,并依据磷石膏基胶凝材料水化3 d的SEM图片对胶凝材料的水化机理进行了分析。结果表明,胶凝材料中生石灰、Na OH、磷石膏、芒硝的质量分数分别为4%、2%、30%和1.5%的情况下,3、7、28 d的抗压强度分别为3.46、5.57、9.56 MPa,早期强度明显超过设计要求。SEM分析表明,磷石膏基胶凝材料水化反应生成水化硅酸钙凝胶和钙矾石对充填体的强度起着决定性的作用。该磷石膏基早强型胶凝材料可替代现场的32.5#水泥。 展开更多

关键词 磷石膏 早强胶凝材料 充填采矿法 抗压强度

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特厚煤层小煤矿采空区探测与充填复采技术 被引量：12

4

作者 王昕 翁明月 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第10期41-44,48,共5页

针对平朔煤业有限公司井工二矿二、三采区受到小煤矿开采破坏影响、采空区自然发火、积水积气情况不明、顶板支护差、随时可能发生冒顶等问题,首先采用瞬变电磁法初步确定小煤矿破坏范围,再用超前钻孔探测井下具体工作面地质和小煤矿采... 针对平朔煤业有限公司井工二矿二、三采区受到小煤矿开采破坏影响、采空区自然发火、积水积气情况不明、顶板支护差、随时可能发生冒顶等问题,首先采用瞬变电磁法初步确定小煤矿破坏范围,再用超前钻孔探测井下具体工作面地质和小煤矿采空区结构及围岩稳定性,最后实际探测小煤矿采空区巷道准确位置、采空区空间相对位置、采空区内部空间大小,以及采空区内部水、瓦斯、堆积物状况,最终实际探测结果确定具体的充填复采方案。通过对B909工作面进行探测并将工作面范围内的7个小煤矿采空区全部充填后,工作面推进至充填采空区范围时没有发生漏顶、片帮状况。 展开更多

关键词 特厚煤层 小煤矿采空区 充填复采 瞬变电磁法 超前钻孔探测

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金属矿崩落法改充填法开采可行性评价指标及权重研究 被引量：10

5

作者 刘晓云 熊绵国 《现代矿业》 CAS 2011年第5期10-13,共4页

在深入了解崩落与充填采矿法特点的基础上,按照一致性、可测性和科学性原则,选取了7个影响崩落法转充填开采可行性的评价指标,构建了层次评价模型。通过层次分析法与熵值法相结合的主客观赋权组合评价方法,对其指标权重进行了计算。

关键词 崩落法 充填法 层次分析法 熵值法 指标权重

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全尾砂新型充填胶结材料性能试验和改进 被引量：9

6

作者 何环莎 高谦 +1 位作者 魏微 南世卿 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2012年第4期11-14,22,共4页

针对传统尾矿胶结材料存在用量大、成本高及性能差等问题,试验以水淬渣和其它几种激发剂为胶结剂,以司家营铁矿全尾砂为骨料,制备新型胶结充填材料。在前期大量实验总结的胶结材料配比基础上,加入几种不同类型的减水剂,研究加入减水剂... 针对传统尾矿胶结材料存在用量大、成本高及性能差等问题,试验以水淬渣和其它几种激发剂为胶结剂,以司家营铁矿全尾砂为骨料,制备新型胶结充填材料。在前期大量实验总结的胶结材料配比基础上,加入几种不同类型的减水剂,研究加入减水剂之后的新型胶结材料强度与流变特性的变化。结果表明:加入减水剂的胶结材料与之前的胶结材料相比,强度提高,流变特性增强,可以使矿山二步回采的充填更加高效和安全。 展开更多

关键词 充填采矿法 新型复合胶结材料 外加剂 强度 流变 特性

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基于FLAC^(3D)金川二矿区双中段充填法开采回采顺序研究 被引量：7

7

作者 赵杨 李向东 +1 位作者 朱远乐 王涛 《华中师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期270-279,共10页

金川二矿区双中段开采属于高地应力下开采,面临水平矿柱、大体积回填体失稳等诸多风险,为了保证金川矿区生产安全,该文针对金川二矿区中双中段开采稳定性问题,以金川二矿区1000 m中段与850 m中段同时开采为研究对象,建立矿体三维模型,... 金川二矿区双中段开采属于高地应力下开采,面临水平矿柱、大体积回填体失稳等诸多风险,为了保证金川矿区生产安全,该文针对金川二矿区中双中段开采稳定性问题,以金川二矿区1000 m中段与850 m中段同时开采为研究对象,建立矿体三维模型,采用数值模拟方法进行回采顺序优选,设置三种对照方案,分别为:从左到右依次开采、从两边到中间和从中间到两边依次开采,分析不同采矿方案下水平矿柱、充填体和围岩应力沉降变化.研究结果表明:从左至右依次开采各个盘区更有利于采场稳定性,开采过程中较危险区域出现在1000 m水平矿柱大跨度区域与充填体边缘. 展开更多

关键词 FLAC^(3D) 金川二矿区 双中段 水平矿柱 充填采矿法

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金属矿山充填体强度需求发展现状与展望

8

作者 卢宏建 夏传祥 +2 位作者 武立彬 牟超 刘志义 《矿产保护与利用》 2024年第2期1-10,共10页

矿产资源开采对国家安全和经济至关重要,随着浅部矿产资源逐渐减少,深部开采已上升为国家战略。充填采矿法因其安全性高和对地表环境影响较小等优势,已逐渐成为地下开采的首选方法。确定充填体的合理强度是解决充填采矿安全和经济平衡... 矿产资源开采对国家安全和经济至关重要,随着浅部矿产资源逐渐减少,深部开采已上升为国家战略。充填采矿法因其安全性高和对地表环境影响较小等优势,已逐渐成为地下开采的首选方法。确定充填体的合理强度是解决充填采矿安全和经济平衡问题的关键,是充填采矿技术成功应用和健康发展的核心问题。论文梳理了胶凝剂、灰砂配比、充填骨料、养护环境、接触面特性等因素对充填体强度的影响规律,归纳了经验类比法、力学模型法、数值分析法、人工智能法等充填体强度设计方法,综述了充填体强度需求研究现状,提出了深部充填体强度需求计算新思路。旨在完善深部充填体强度需求计算理论,优化矿山充填体强度设计,推动深部金属矿山充填开采的研究与应用。 展开更多

关键词 金属矿山 充填采矿 充填体强度 需求模型 影响因素 设计方法

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某金属矿体充填开采对地表建(构)筑物稳定性的耦合评估

9

作者 尹裕 黄开飞 《现代矿业》 CAS 2024年第5期58-63,67,共7页

为研究某金属矿山地下开采对地表建(构)筑物稳定性影响,综合运用理论分析、三维精细化建模、数值模拟分析方法,提出了一种地表建(构)筑物稳定性评估的耦合方法。结果表明:采用充填法开采,地表整体为均匀沉降,对地表建(构)筑物的稳定性... 为研究某金属矿山地下开采对地表建(构)筑物稳定性影响,综合运用理论分析、三维精细化建模、数值模拟分析方法,提出了一种地表建(构)筑物稳定性评估的耦合方法。结果表明:采用充填法开采,地表整体为均匀沉降,对地表建(构)筑物的稳定性影响较小,最大主应力随回采步骤的增加呈多项式增长趋势,最小主应力呈线性增长;通过理论分析计算,矿区地表变形值及质点振速均小于相关规程要求的临界值;各塑性区范围均较小,充填开采可有效避免拉伸、剪切破坏区域进一步扩大;矿体回采使得矿体正上方地表呈锥状下沉,矿区地表变形值均远小于规范中的临界变形值。地下开采不会对地表建(构)筑物产生影响。 展开更多

关键词 地下开采 充填采矿法 地表稳定性 耦合评估

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熟料含量对矿井充填胶固粉质量影响研究

10

作者 钟凡 代威 +1 位作者 张子钰 李生龙 《现代矿业》 CAS 2024年第2期54-56,共3页

为了减少对自然环境的破坏,保证充填体强度,节约充填胶固粉生产成本,对胶固粉配比进行优化试验。通过调整胶固粉中辅料与矿渣配比以及辅料中熟料与石膏的配比,测试不同熟料含量的充填体试块3,7,28 d抗压强度,研究熟料含量对胶固粉、充... 为了减少对自然环境的破坏,保证充填体强度,节约充填胶固粉生产成本,对胶固粉配比进行优化试验。通过调整胶固粉中辅料与矿渣配比以及辅料中熟料与石膏的配比,测试不同熟料含量的充填体试块3,7,28 d抗压强度,研究熟料含量对胶固粉、充填体试块的性能影响。试验结果表明,适当降低熟料含量能提高胶固粉前期抗压强度,并对后期强度影响较小;当石膏含量提升至17.4%、16.8%,熟料含量降低至1.2%、1.8%时,充填试块的前期强度达到最优值;在相同养护龄期下,辅料与矿渣配比为20∶80,熟料掺量为1.8%的充填体试块整体抗压强度最优,可使胶固粉单位生产成本降低约3元。 展开更多

关键词 充填采矿法 石膏 矿渣 胶固粉 抗压强度

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微震监测技术在崩落法与充填法协同开采中的应用

11

作者 李宏业 武拴军 +5 位作者 王永定 龙卫国 龚臻 谭宝会 杨宁 贾凯跃 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2024年第6期228-233,共6页

金川龙首矿西二采区为贫矿资源区,最初设计采用下向分层胶结充填法开采,但在生产后期由于开采成本的原因,将上部中段改用无底柱分段崩落法开采,从而在采区内形成了上部中段崩落法与下部中段充填法同时进行采矿作业的复杂局面。由于崩落... 金川龙首矿西二采区为贫矿资源区,最初设计采用下向分层胶结充填法开采,但在生产后期由于开采成本的原因,将上部中段改用无底柱分段崩落法开采,从而在采区内形成了上部中段崩落法与下部中段充填法同时进行采矿作业的复杂局面。由于崩落法的地压活动规律及分布特点与充填法存在较大差异,为确保整个西二采区的稳定性,建立了立体包裹式微地震监测台网,对上、下中段的采场实现全面监测,同时自主研发了微地震安全监测平台,实现了微震信号的自动识别与分类、微震事件高精度定位及自动预警等功能。利用所建立的微地震系统对西二采区的整体稳定性进行实时动态监测。微地震监测结果表明,在两种采矿方法协同开采过程中,上部崩落法采场回采进路处于稳定状态,采场顶板胶结充填体发生冒落形成覆盖层,下部中段胶结充填法采场整体处于稳定状态。 展开更多

关键词 微地震监测 协同开采 崩落法 充填法 采场稳定性

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正交试验法优化胶结充填体强度参数设计 被引量：5

12

作者 吴刚 张义平 曾照凯 《矿业工程》 CAS 2010年第3期24-26,共3页

胶结充填采矿法能有效地改善围岩应力状态、限制围岩移动的规模,是一种高回收率、低贫化率的采矿方法,对其他类似工程具有一定的借鉴作用。

关键词 正交试验 充填采矿法 磷石膏 优化

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导流滤水在下向分层水平进路胶结充填采矿法中的研究应用

13

作者 付栋川 王小平 《世界有色金属》 2023年第10期38-40,共3页

充填采矿法是随着回采工作面的推进,逐步用充填料回填采空区的方法。利用形成的充填体进行地压管理,控制围岩崩落和地表下沉,并为回采工作面创造安全条件,以达到保障安全生产、保护地标建筑物和缓和大面积地压活动的目的。充填过程中如... 充填采矿法是随着回采工作面的推进,逐步用充填料回填采空区的方法。利用形成的充填体进行地压管理,控制围岩崩落和地表下沉,并为回采工作面创造安全条件,以达到保障安全生产、保护地标建筑物和缓和大面积地压活动的目的。充填过程中如何保障充填体质量、如何提高充填接顶率,达到以质量保安全就显得尤为重要,也是生产过程中长期存在的一个难题和重点。经过实践摸索,导流滤水技术可有效解决上述问题。 展开更多

关键词 充填采矿法 充填体质量 充填接顶率 导流滤水

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上盘喷锚支护分段空场嗣后充填采矿法试验研究 被引量：4

14

作者 王晓云 《有色矿冶》 2008年第1期11-14,35,共5页

介绍了我国西北某铜矿的矿山概况、地质概况、矿床开拓现状和矿山开采设计方案,对分段空场嗣后充填采矿法进行了试验研究,并讨论了该方法的特点与体会。

关键词 分区开采 喷锚联合支护 分段空场 充填采矿法

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基于Flac^(3D)的某矿山开采方案优选及应用

15

作者 张绍周 苏之品 陈玉明 《黄金》 CAS 2023年第12期14-17,22,共5页

为保证某矿山安全、高效开采,根据该矿山矿体开采技术条件及矿岩物理力学性质,应用Flac^(3D)软件分别对4种开采方案不同采场结构参数进行数值模拟分析,结果表明:开采1235 m标高以上矿体时,采用采场矿房长40 m,矿房间留2 m连续间柱,顶、... 为保证某矿山安全、高效开采,根据该矿山矿体开采技术条件及矿岩物理力学性质,应用Flac^(3D)软件分别对4种开采方案不同采场结构参数进行数值模拟分析,结果表明:开采1235 m标高以上矿体时,采用采场矿房长40 m,矿房间留2 m连续间柱,顶、底柱2 m的采场结构参数效果最优;开采1235 m标高以下矿体时,采用充填采矿法最优;符合矿山“安全、高效、低成本、低贫损”的开采理念。研究成果可为该矿山的安全生产提供理论性指导。 展开更多

关键词 数值模拟 开采方案 充填采矿法 采场结构参数 Flac^(3D)软件

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提高金川矿山下向采场采矿生产能力技术研究 被引量：3

16

作者 杨志强 把多恒 +1 位作者 王永定 高谦 《有色金属（矿山部分）》 2015年第3期48-52,共5页

几十年连续开采,金川矿山龙首矿的富矿接近枯竭,贫矿成为主要开采对象。提高采矿生产能力,实现以规模求效益是贫矿开发利用的必由之路。以金川龙首矿Ⅲ矿区贫矿开发为工程背景,探讨提高进路分层充填采矿法生产能力的关键技术。首先,以... 几十年连续开采,金川矿山龙首矿的富矿接近枯竭,贫矿成为主要开采对象。提高采矿生产能力,实现以规模求效益是贫矿开发利用的必由之路。以金川龙首矿Ⅲ矿区贫矿开发为工程背景,探讨提高进路分层充填采矿法生产能力的关键技术。首先,以采用大型采矿设备为主要手段,进行了下向分层充填法采矿中的大断面进路参数优化、稳定性分析和分层道优化布置研究。然后,开展了进路分层充填法采矿的回采工艺参数优化。通过大断面进路采矿和优化的回采工艺,不仅提高了采矿生产能力,而且还确保了采矿安全生产,由此获得了显著的经济效益和社会效益。 展开更多

关键词 大型贫矿 充填法开采 采矿生产 关键技术 经济效益

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某露天转地下缓倾斜磷矿山机械化采矿方法探讨 被引量：2

17

作者 何皇兵 童志鹏 魏建海 《有色金属设计》 2021年第1期25-30,共6页

针对某露天转地下缓倾斜薄至中厚磷矿山的工程地质条件与矿石价值分析,对矿山的机械化开采方案进行探讨,推荐2种无轨机械化充填采矿方法,并对2种充填采矿方法的适应条件及优缺点进行分析对比,为相似磷矿山的采矿方法提供设计思路。

关键词 缓倾斜磷矿体 机械化开采 充填采矿法

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破碎矿体充填采矿法水压支柱护顶技术及其支护特性 被引量：2

18

作者 姜振兴 黄明清 《有色金属（矿山部分）》 2017年第2期95-98,共4页

为了解决深井破碎矿体开采中的支护问题,在两步骤回采充填采矿法中采用水压支柱进行护顶。工业试验表明,第一次加压后水压支柱的初始支撑力为9.4~13.2 MPa,支柱工作阻力在前3d内减小较快,之后缓慢减小;支柱高度均随支护时间的延长而缓... 为了解决深井破碎矿体开采中的支护问题,在两步骤回采充填采矿法中采用水压支柱进行护顶。工业试验表明,第一次加压后水压支柱的初始支撑力为9.4~13.2 MPa,支柱工作阻力在前3d内减小较快,之后缓慢减小;支柱高度均随支护时间的延长而缓慢下降,3d后顶板相对稳定。结果显示,水压支柱技术能有效提高破碎矿体开采过程的采场稳定性。 展开更多

关键词 破碎矿体 水压支柱 充填采矿法 支护特性

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人造-天然复合岩层冒落机理数值模拟研究

19

作者 谭宝会 梁博 +1 位作者 贾凯跃 李明润 《化工矿物与加工》 CAS 2022年第8期48-54,共7页

当下向分层胶结充填法转为无底柱分段崩落法时,需要诱导顶板胶结充填体和上部围岩构成的人造-天然复合岩层冒落形成覆盖层。以某大型有色金属矿山为工程背景,采用非连续变形分析方法对人造-天然复合岩层的冒落机理、模式及过程开展数值... 当下向分层胶结充填法转为无底柱分段崩落法时,需要诱导顶板胶结充填体和上部围岩构成的人造-天然复合岩层冒落形成覆盖层。以某大型有色金属矿山为工程背景,采用非连续变形分析方法对人造-天然复合岩层的冒落机理、模式及过程开展数值模拟研究,结果表明,由于胶结充填体强度较低且顶板围岩富含连续性较好的光滑陡立节理,加之矿区存在较为显著的水平构造应力,导致矿山在崩落法回采过程中顶板复合岩层极易突发直贯地表的大规模冒落,需要严格防控大规模冒落带来的气浪冲击危害和冲击振动危害,在实际生产中建议采用均匀扩展采空区和预留散体矿石等预防措施。 展开更多

关键词 复合岩层 冒顶机理 数值模拟 非连续变形分析 胶结充填体 崩落法开采

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变基床系数条件下充填采煤工作面顶板力学机制分析 被引量：1

20

作者 冯超 李广洲 +1 位作者 王军伟 崔青原 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第4期213-217,共5页

为指导充填开采及工作面顶板控制措施提供理论依据,以榆阳煤矿风积砂似膏体充填开采为工程背景,考虑了工作面前方煤体破碎区基床系数为非恒定常数,同时,考虑了充填体基床系数随龄期增长而变化特征,建立了工作面顶板变基床系数弹性地基... 为指导充填开采及工作面顶板控制措施提供理论依据,以榆阳煤矿风积砂似膏体充填开采为工程背景,考虑了工作面前方煤体破碎区基床系数为非恒定常数,同时,考虑了充填体基床系数随龄期增长而变化特征,建立了工作面顶板变基床系数弹性地基梁模型,利用有限差分原理对该模型进行计算,分析了顶板的挠度和弯矩分布规律,并提出了应对工作面顶板冒顶的防控措施。研究结果表明:顶板挠度在待充区上方最大,在控顶区上方最小,并随充填体基床系数的增加而降低;顶板弯矩在控顶区和待充区范围内变化剧烈,易造成顶板弯剪破坏。 展开更多

关键词 风积砂 充填开采 变基床系数 有限差分法 顶板控制

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