煤矿不规则残采区沿空巷道煤柱留设及支护研究

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作者 侯天宝 《当代化工研究》 CAS 2024年第6期108-110,共3页

为更科学合理地留设不规则残采区沿空巷道煤柱与有效控制巷道围岩,本文基于山西某矿3306工作面工程概况,通过进行数值模拟与进行现场实测,确定出了沿空掘巷煤柱合理宽度;优化了巷道支护方案,采用了高强度高预应力锚网索进行联合支护,应... 为更科学合理地留设不规则残采区沿空巷道煤柱与有效控制巷道围岩,本文基于山西某矿3306工作面工程概况,通过进行数值模拟与进行现场实测,确定出了沿空掘巷煤柱合理宽度;优化了巷道支护方案,采用了高强度高预应力锚网索进行联合支护,应用该联合支护方案后,该巷道的顶底板移近量变小,两帮移近量也大幅变小,符合了矿井安全生产要求,取得了较好的巷道支护效果,有效控制了巷道围岩变形,更好地保障了矿井安全生产。 展开更多

关键词 沿空巷道 残采区 煤柱留设 联合支护 效果

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白家庄煤矿垮落法残采区上行开采相似模拟实验研究 被引量：67

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作者 冯国瑞 任亚峰 +2 位作者 王鲜霞 栗继祖 康立勋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期544-550,共7页

针对白家庄煤矿垮落法残采区上覆煤层开采问题,通过室内相似模拟实验研究发现,受两次采动影响,上行开采层间岩层出现了裂隙产生、扩展甚至贯通的过程,导致其层间岩层发生了结构性变化。掌握了垮落法残采区上行开采层间岩层的应力传递规... 针对白家庄煤矿垮落法残采区上覆煤层开采问题,通过室内相似模拟实验研究发现,受两次采动影响,上行开采层间岩层出现了裂隙产生、扩展甚至贯通的过程,导致其层间岩层发生了结构性变化。掌握了垮落法残采区上行开采层间岩层的应力传递规律,再现了垮落法残采区上行开采层间岩层受两层煤开采共同影响作用下的移动变形全过程和岩层结构演化过程,揭示了垮落法残采区上行开采层间岩层存在块体梁-半拱结构控制层的结构机理与其力学特性。 展开更多

关键词 白家庄煤矿 垮落法残采区 上行开采 相似模拟

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垮落法残采区上行综采技术条件判定理论及方法 被引量：19

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作者 冯国瑞 郑婧 +3 位作者 任亚峰 王鲜霞 康立勋 刘鸿福 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1863-1867,共5页

针对垮落法残采区上方遗弃煤层综采问题,分析了现有上行开采可行性判定方法的不足,从层间岩层结构的角度,提出垮落法残采区上行综采存在层间岩层控制层的思想,并给出了控制层的具体判别方法。充分考虑上下煤层开采对控制层的影响,根据... 针对垮落法残采区上方遗弃煤层综采问题,分析了现有上行开采可行性判定方法的不足,从层间岩层结构的角度,提出垮落法残采区上行综采存在层间岩层控制层的思想,并给出了控制层的具体判别方法。充分考虑上下煤层开采对控制层的影响,根据上行综采底板岩层不同区域受影响程度及其变形形态的不同,划分了上部煤层直接底板变形盆地中央区与四周区,并分别给出了中央区与四周区上行综采可行性的判定公式,形成了垮落法残采区上行综采可行性判定理论及方法。用本文提出的方法判定白家庄煤矿垮落法残采区6号煤层上行综采可行,经工业试验检验,矿压显现不明显,开采情况正常。 展开更多

关键词 垮落法残采区 上行综采 遗弃煤层 可行性

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“上柱-下垮”复合残采区中部残煤开采可行性评价 被引量：12

4

作者 冯国瑞 郭峰 +5 位作者 白锦文 张玉江 戚庭野 郭军 章敏 康立勋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2245-2253,共9页

针对白家庄煤矿"上柱-下垮"复合残采区中部残煤的安全开采问题,采用实验手段研究了多重采动影响下中部残煤采场岩层的垮落特征、应力分布规律及塑性区分布范围,结合弹塑性力学理论分析了上下煤层开采造成的损伤破坏范围,对中... 针对白家庄煤矿"上柱-下垮"复合残采区中部残煤的安全开采问题,采用实验手段研究了多重采动影响下中部残煤采场岩层的垮落特征、应力分布规律及塑性区分布范围,结合弹塑性力学理论分析了上下煤层开采造成的损伤破坏范围,对中部残煤开采可行性进行了研究。研究表明:(1)上下煤层的采动影响并未破坏中部残煤的宏观连续性,且在中部残煤开采过程中,上覆岩层结构相对稳定;(2)采场岩层的支承压力与塑性区的分布范围基本一致,二者皆可以评价上下煤层开采后层间岩层的损伤破坏范围,其损伤范围包含整个上位层间岩层和下位层间岩层的局部范围;(3)中部残煤主要受上部煤层开采影响,处于上部煤层开采损伤破坏范围之内,因此在中部7号残煤开采过程中,其采场顶板稳定性较差,应采取合理有效的顶板控制措施保证安全生产。 展开更多

关键词 复合残采区 残煤采场岩层 损伤范围 可采性评价

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残采区多形态废巷注浆综合治理技术 被引量：14

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作者 熊祖强 刘旭锋 +3 位作者 洪紫杰 胡黎明 陈兵 范传河 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期98-103,共6页

针对海天煤业井田范围内存在大量废巷问题,通过现场调研、钻孔窥视、理论分析等方法研究了废巷的存在形式,依据废巷的特点将其归纳为完整型与冒落型两种形式。基于此研究了治理方案,提出针对完整型废巷的地面建站注浆充填工艺与针对冒... 针对海天煤业井田范围内存在大量废巷问题,通过现场调研、钻孔窥视、理论分析等方法研究了废巷的存在形式,依据废巷的特点将其归纳为完整型与冒落型两种形式。基于此研究了治理方案,提出针对完整型废巷的地面建站注浆充填工艺与针对冒落型废巷的井下移动式注浆加固工艺,并分别提出与之相适应的注浆材料,即粉煤灰基材料与新型双液材料。工程实践表明:地面建站充填工艺治理完整型废巷效果较好,系统制浆能力可达60 m3/h,并能够实现自动化控制。井下移动式治理工艺对于冒落型废巷具有较强的适应性,可以解决冒落区的成孔难与漏浆问题。通过对以上两种类型废巷注浆治理后,工作面推进均较为顺利,没有出现影响工作面正常生产的顶板、瓦斯问题。 展开更多

关键词 残采区 废巷 充填 注浆

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残采区群柱遗煤资源绿色开采与地下空间开发技术挑战 被引量：3

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作者 冯国瑞 白锦文 +4 位作者 马俊彪 郭军 潘瑞凯 王凯 宋诚 《绿色矿山》 2023年第1期91-100,共10页

残采区遗留煤柱群(后文简称“群柱”)分布广泛,储量可观,且多为稀缺优质资源,具有良好的开采价值与潜力。残采区群柱遗煤资源长期滞留极易自然发火,污染环境、危害健康且加剧碳排放。残采区群柱遗煤资源受内在特征及外部环境影响可能会... 残采区遗留煤柱群(后文简称“群柱”)分布广泛,储量可观,且多为稀缺优质资源,具有良好的开采价值与潜力。残采区群柱遗煤资源长期滞留极易自然发火,污染环境、危害健康且加剧碳排放。残采区群柱遗煤资源受内在特征及外部环境影响可能会发生链式失稳,引发覆岩垮落、地表沉陷、动载矿压、瓦斯涌出、涌水溃砂(泥/煤泥)或火区扩展等多元灾害,并威胁安全绿色开采。残采区群柱遗煤资源开采还会形成大体积的采动空间,也是潜在的可开发“资源”,用于储CO_(2)、储氢、储油、储水等。残采区群柱遗煤资源开采面临的主要技术挑战包括:赋存状况如何精准勘探、附近积水如何超前处理、自然发火如何有效防控、周边积气如何充分处置、开采方法如何科学选择、围岩如何针对性控制等。群柱遗煤资源开采涉及到地下空间的“充填主动开发”与“注浆被动改造”,面临的技术挑战有:关键域充填/注浆位置在哪里、关键域充填/注浆材料用什么、关键域充填/注浆技术参数优化、关键域充填/注浆地下空间稳定运维等技术难题。上述研究有望为残采区群柱遗煤资源绿色开采和空间资源的高效开发提供科学指导与决策依据。残采区群柱遗煤资源的安全绿色高采出率开采与地下空间开发任重道远,需要严格遵守《煤矿安全规程》和地方各级政府部门制定的技术规范与要求,综合考虑精准勘探、积水处理、发火防控、积气处置、方法选择、围岩控制及其他隐患治理等,因地制宜开展群柱遗煤资源开采与地下空间开发的“安全论证-方案设计-理论突破-技术攻关-装备研制”,力争实现残采区群柱遗煤资源的绿色开采与地下空间开发基础理论与关键技术的突破,助力我国煤炭工业的高质量发展。 展开更多

关键词 残采区 群柱遗煤资源 绿色开采 地下空间开发 技术挑战

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不同回采工艺在残采区炮采工作面的综合应用

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作者 万军 谢新军 李龙飞 《中州煤炭》 2009年第12期58-59,64,共3页

分析了分层开采和放顶煤2种不同回采工艺在同一工作面中的应用情况,提出了残采区炮采工作面"宜分则分、宜放则放"布置原则,在同一工作面中应用不同的回采工艺及支护,达到了精采细收的目的,并提出了回采期间采面顶板控制的基... 分析了分层开采和放顶煤2种不同回采工艺在同一工作面中的应用情况,提出了残采区炮采工作面"宜分则分、宜放则放"布置原则,在同一工作面中应用不同的回采工艺及支护,达到了精采细收的目的,并提出了回采期间采面顶板控制的基本要求和预防顶板事故发生的有效措施。 展开更多

关键词 残采区 分层开采 放顶煤 顶板控制 回采工艺

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采动影响下巷式残采区上行开采可行性判定

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作者 杨英明 《煤炭与化工》 CAS 2016年第2期79-84,共6页

为了揭示巷式残采区上行开采层间岩层破坏失稳机理,考虑上方煤层的采动影响,立足于岩层结构的力学特性,建立了均布荷载下连续深梁力学结构模型。结合虎龙沟煤矿开采实际,对8号煤巷式残采区层间岩层稳定性进行理论计算分析,同时FLAC3D数... 为了揭示巷式残采区上行开采层间岩层破坏失稳机理,考虑上方煤层的采动影响,立足于岩层结构的力学特性,建立了均布荷载下连续深梁力学结构模型。结合虎龙沟煤矿开采实际,对8号煤巷式残采区层间岩层稳定性进行理论计算分析,同时FLAC3D数值模拟分析层间岩层的应力场和位移场分布特点。研究结果表明:当采用上行开采时,在巷式残采区相邻煤柱之间,"内应力拱"会在悬空的顶板中出现,且在整个采场上方顶板中形成更大范围的"外应力拱",则巷式残采区上覆顶板存在稳定的层间控制岩层,能够有效避免集中应力破坏层间岩层,抑制上覆岩层破坏高度的扩展。若在采场上方形成较大范围的"位移拱",则说明层间岩层破断并没有形成层间控制层,不能上行开采。可见稳定的层间控制层对上行开采全局起着决定性的作用。 展开更多

关键词 采动影响 巷式残采区 层间控制层 上行开采 连续深梁模型

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复采工作面通过条带式残采区覆岩稳定性特征研究 被引量：5

9

作者 王昆 唐海波 +1 位作者 刘大鹏 徐忠和 《矿业安全与环保》 北大核心 2020年第1期7-11,共5页

为了制定条带式残采区复采的合理开采方式,以西河煤矿3^#煤层条带式残采区为工程背景,采用三维相似模拟和数值模拟相结合的方法,研究复采工作面通过条带式残采区引起的覆岩运移变形特征和稳定性演化规律。模拟结果表明:当工作面与条带... 为了制定条带式残采区复采的合理开采方式,以西河煤矿3^#煤层条带式残采区为工程背景,采用三维相似模拟和数值模拟相结合的方法,研究复采工作面通过条带式残采区引起的覆岩运移变形特征和稳定性演化规律。模拟结果表明:当工作面与条带式残采区斜交角度在30°以上时,采场前方覆岩破坏形成的剪切破坏区域和拉伸破坏区域呈现出独立的变化特征,工作面前方煤柱和顶板会对上覆岩层形成有效的支撑作用;旧采残煤复采过程中顶板垮落以分段、分步、局部零星的多次垮落方式为主,工作面整体的矿压显现并不十分强烈。研究表明:复采工作面通过条带式残采区时工作面与巷道呈30°夹角布置是合理可行的。 展开更多

关键词 条带式残采区 复采工作面 斜交角度 顶板垮落 稳定性

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开采顺序对复合残采区层间煤岩层矿压显现影响规律研究 被引量：4

10

作者 冯国瑞 王胜伟 郭峰 《煤炭工程》 北大核心 2019年第9期100-105,共6页

为了研究上下煤层开采顺序对复合残采区层间煤岩层矿压显现影响的规律,以西山煤电白家庄煤矿上下部煤层分别采用刀柱法和长壁垮落法开采后形成的复合残采区为研究对象,综合运用现场调研、理论分析和数值模拟等研究方法,分析了上下煤层... 为了研究上下煤层开采顺序对复合残采区层间煤岩层矿压显现影响的规律,以西山煤电白家庄煤矿上下部煤层分别采用刀柱法和长壁垮落法开采后形成的复合残采区为研究对象,综合运用现场调研、理论分析和数值模拟等研究方法,分析了上下煤层不同开采顺序对中部遗留煤层及其围岩应力分布、移动变形和破坏特征的影响。研究结果表明:相较于'先下后上'的开采顺序,采用'先上后下'开采顺序时,上下部煤层开采完毕后中部遗留煤层及其围岩的应力集中程度更低,双重采动所造成的应力影响范围更小;采用'先上后下'开采顺序时,复合残采区层间煤岩层移动变形量较'先下后上'开采顺序时小;采用'先上后下'开采顺序时,上部煤层遗留刀柱煤柱下方岩体未受到塑性破坏,即该区中部煤层整体稳定性较好。研究可为同类型赋存条件的复合残采区中部遗留煤层安全开采提供理论基础。 展开更多

关键词 开采顺序 复合残采区 煤岩层 矿压显现 应力分布 移动变形

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残采区保安煤柱复采工作面沿空巷道支护方案研究

11

作者 王志强 《能源与节能》 2020年第2期77-79,共3页

为了实现对大同煤矿集团四台矿保安煤柱的安全复采,针对残采区保安煤柱复采工作面沿空巷道围岩的具体情况,提出了一套合理的支护方案,并确定了具体的支护参数。现场实测表明,该支护方案对沿空巷道支护效果显著,为类似残采区煤柱复采提... 为了实现对大同煤矿集团四台矿保安煤柱的安全复采,针对残采区保安煤柱复采工作面沿空巷道围岩的具体情况,提出了一套合理的支护方案,并确定了具体的支护参数。现场实测表明,该支护方案对沿空巷道支护效果显著,为类似残采区煤柱复采提供了一定的借鉴。 展开更多

关键词 残采区 保安煤柱 沿空巷道 支护方案

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混合残采区复采上覆岩层应力时空演变特征研究 被引量：1

12

作者 王昆 唐海波 +1 位作者 刘大鹏 徐忠和 《中国矿业》 北大核心 2020年第5期157-161,共5页

本文结合三维相似模拟和数值模拟的方法对复采工作面斜交过混合残采区引起的覆岩应力演变特征进行了系统研究。首先,复采工作面斜交过房式残采区过程中,直接顶垮落前后,工作面前方顶板应力值增加迅速,在扰动载荷作用下留设煤柱边缘会出... 本文结合三维相似模拟和数值模拟的方法对复采工作面斜交过混合残采区引起的覆岩应力演变特征进行了系统研究。首先,复采工作面斜交过房式残采区过程中,直接顶垮落前后,工作面前方顶板应力值增加迅速,在扰动载荷作用下留设煤柱边缘会出现破碎区域,在房式残采区复采过程中要选择合理的支护距离和控顶距;其次,当通过同样的开采方式过巷式残采区时,采场上部0~5m层位顶板对覆岩有明显应力支撑作用;最后,无论过房式还是巷式残采区,复采工作面斜交过残采区方案都是合理可行的。 展开更多

关键词 混合残采区 相似模拟 留设煤柱 数值模拟

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残采区非规则综采面开采及过巷技术实践 被引量：1

13

作者 刘兵 黄伟 《中州煤炭》 2014年第10期9-14,共6页

珙泉煤矿残采区非规则综采面试验初次应用调斜转采、三角煤缩面丢架,同时针对回采区域废弃巷道众多、顶底板控制困难、自然发火倾向显著的特点,通过优化充填、强化预锚、超前支护,采用人工顶板、均压防灭火及开区注氮等技术,成功通过各... 珙泉煤矿残采区非规则综采面试验初次应用调斜转采、三角煤缩面丢架,同时针对回采区域废弃巷道众多、顶底板控制困难、自然发火倾向显著的特点,通过优化充填、强化预锚、超前支护,采用人工顶板、均压防灭火及开区注氮等技术,成功通过各类老巷40余条,提高了珙泉煤矿在这类复杂地质构造条件下布置非规则工作面的适应能力,实现了工作面的安全回采,最大限度提高了煤炭资源采出率。 展开更多

关键词 残采区 非规则综采面 调斜转采 三角煤缩面丢架 开区注氮

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房柱式残采区蹬空开采可行性研究 被引量：9

14

作者 关瑞斌 《煤炭工程》 北大核心 2019年第11期6-9,共4页

以大同精通兴旺整合重组煤矿为研究背景,首先采用理论计算初步判定了9#煤层蹬空开采的可行性和12#煤层残采区煤柱稳定性,然后借助钻孔注水和钻孔窥视等技术从现场实测的角度揭示了9#煤层蹬空开采的岩层结构特征。研究结果表明:房柱式残... 以大同精通兴旺整合重组煤矿为研究背景,首先采用理论计算初步判定了9#煤层蹬空开采的可行性和12#煤层残采区煤柱稳定性,然后借助钻孔注水和钻孔窥视等技术从现场实测的角度揭示了9#煤层蹬空开采的岩层结构特征。研究结果表明:房柱式残采区上覆岩层冒落带高度距离不超过10m,裂隙带高度约为25m,9#煤层位于12#煤层房柱式开采形成的弯曲下沉带,岩层仅出现内部损伤,未出现大范围台阶下沉,整体性和完整性较好,可以进行蹬空开采。 展开更多

关键词 房柱式开采 残采区 蹬空开采 煤柱 钻孔注水

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残采区掘进工作面注浆加固与支护技术研究 被引量：4

15

作者 王帅 《山西焦煤科技》 2020年第3期50-53,共4页

针对海天煤业有限公司郭庄煤矿残采区掘进工作面过垮落空巷的问题,提出了掘进工作面超前预注浆加固方案,并针对不同破坏类型废巷提出相应的支护方式,并进行了工业性试验。结果表明,掘进工作面空巷垮落区域煤岩体间空隙被浆液充填,超前... 针对海天煤业有限公司郭庄煤矿残采区掘进工作面过垮落空巷的问题,提出了掘进工作面超前预注浆加固方案,并针对不同破坏类型废巷提出相应的支护方式,并进行了工业性试验。结果表明,掘进工作面空巷垮落区域煤岩体间空隙被浆液充填,超前预注浆取得了比较理想的效果。结合基本支护和加强支护的支护方案,实现了掘进工作面的安全顺利推进。 展开更多

关键词 残采区 过空巷 超前预注浆 补强支护

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盖州煤矿残采区上行可采性研究 被引量：6

16

作者 赵东亮 《煤炭技术》 CAS 2019年第11期46-49,共4页

针对盖州煤业9#煤9103工作面的残采区上行开采问题,采用理论计算、数值模拟的方法对下部15#煤采空区上部覆岩的移动规律以及残采区遗留煤柱的稳定性进行研究,得出上方覆岩移动的"两带"高度,最终确定9103工作面可以进行安全开... 针对盖州煤业9#煤9103工作面的残采区上行开采问题,采用理论计算、数值模拟的方法对下部15#煤采空区上部覆岩的移动规律以及残采区遗留煤柱的稳定性进行研究,得出上方覆岩移动的"两带"高度,最终确定9103工作面可以进行安全开采,但需采取一定的防范措施。同时针对残采区上行开采影响下回采巷道变形破坏特点,提出多维多级支护技术与方法,与常规支护方式相比,其对围岩的控制效果显著增强。 展开更多

关键词 上行开采 残采区 残留煤柱 层间岩层

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浅谈充水复杂残采区水害防治技术

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作者 牛多龙 高兵 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期143-144,共2页

本文分析了残采区老塘、老硐充水原因,提出了上行布置工作面、缩小工作面垂高、下机巷布置泄水眼、上微倾回采等防治水害的技术措施.实践表明,采用这套措施效果良好,这可为今后类似水文地质条件下的煤层开采,提供借鉴.

关键词 残采区 老塘、老峒水 防治技术

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煤矿残采区上行开采技术基础研究

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作者 孙明新 吴昌龙 蒋锐 《中小企业管理与科技》 2011年第13期265-266,共2页

在目前我国有许多生产矿井中,在工作面采空区上方遗留了很多还可以开采的煤层,利用科学合理的方法和技术回收这部分的煤炭资源,这对我国经济实现可持续发展有着很重要的作用,并且也符合我国倡导的建设节约型社会的要求。本文从结构的角... 在目前我国有许多生产矿井中,在工作面采空区上方遗留了很多还可以开采的煤层,利用科学合理的方法和技术回收这部分的煤炭资源,这对我国经济实现可持续发展有着很重要的作用,并且也符合我国倡导的建设节约型社会的要求。本文从结构的角度出发,考虑上下煤层开采对层间岩层的共同作用影响,对层间岩层的结构形式、结构机理等进行了详细的研究。 展开更多

关键词 垮落法残采区 上行开采 层间岩层结构

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综放高效回收残采区的试验研究 被引量：1

19

作者 贾光胜 李晋平 +3 位作者 康立军 李洪武 王建强 胡守平 《煤矿开采》 1999年第4期49-51,共3页

残采区开采， 每个矿井特别是老矿井都会遇到。文章在分析残采区开采特点的基础上， 论述了残采区开采的采煤方法、巷道布置、设备选型等开采技术问题。通过现场试验， 运用轻型支架放顶煤开采技术， 实现了厚煤层残采区开采的高效机械化。

关键词 残采区 放顶煤 高效机械化 试验研究 综采

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不规则残采区沿空巷道煤柱留设与支护探讨 被引量：2

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作者 常少锋 《江西煤炭科技》 2023年第4期66-69,72,共5页

为了确定不规则残采区沿空巷道煤柱宽度,以大阳煤矿3306工作面顺槽为工程实例,采用数值模拟和现场实测等方法探讨沿空掘巷煤柱宽度合理尺寸;分析表明,沿空掘巷过程中采用的煤柱宽度越宽,巷道两帮的围岩更加稳定;煤柱宽度在6 m以下巷道... 为了确定不规则残采区沿空巷道煤柱宽度,以大阳煤矿3306工作面顺槽为工程实例,采用数值模拟和现场实测等方法探讨沿空掘巷煤柱宽度合理尺寸;分析表明,沿空掘巷过程中采用的煤柱宽度越宽,巷道两帮的围岩更加稳定;煤柱宽度在6 m以下巷道围岩顶底板和两帮变形量较大,沿空掘巷煤柱尺寸范围在6~10 m可保障巷道围岩稳定,最终选用8 m宽的煤柱。现场观测表明,留设8 m煤柱时,在优化(补强)支护方案,即采用高强度高预应力锚网索联合支护后,巷道顶底板和两帮移近量满足安全生产要求,支护取得效果良好。 展开更多

关键词 不规则残采区 煤柱宽度 数值模拟 联合支护 围岩变形

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