基于相似模拟试验的顶板导水裂隙带高度及发育形态研究 被引量：3

1

作者 张勃阳 张宇科 +2 位作者 黄虎威 林志斌 李亚超 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期29-38,共10页

目的 为研究采动影响下顶板导水裂隙带高度及其发育形态,方法 以司马煤矿三采区1303工作面为研究对象,开展相似模拟试验,并以此为基础,对顶板的岩性组合加以改变,结合数字照相量测系统对不同岩性组合顶板导裂带高度和发育形态进行分析,... 目的 为研究采动影响下顶板导水裂隙带高度及其发育形态,方法 以司马煤矿三采区1303工作面为研究对象,开展相似模拟试验,并以此为基础,对顶板的岩性组合加以改变,结合数字照相量测系统对不同岩性组合顶板导裂带高度和发育形态进行分析,并进行理论验证。结果 结果表明:(1)工作面推进长度为160 m时,硬岩岩性顶板模型、硬-软岩岩性组合顶板模型以及软岩岩性顶板模型的导水裂隙带最大发育高度分别为69.6,55.6,61.1 m;(2)3种模型的导水裂隙带发育形态分别为底角50°的正梯形、前底角62°后底角60°的近似正梯形、前底角50°后底角60°的梯形;(3)根据模型试验和数据统计结果,给出适用于长治二岗山断褶带以南井田导水裂隙带发育高度预测式;(4)运用材料力学方法分析垮落角形成规律,垮落角与导水裂隙带发育高度呈反正切函数关系,并计算得到3种模型导水裂隙带前底角发育角度,分别为49.24°,61.21°和51.12°。通过导高计算公式得到3种模型导水裂隙带发育高度分别为74.1,51.1,59 m,均与相似模拟试验结果吻合。结论 研究结果对各类岩性顶板煤矿导水裂隙带发育高度预测具有参考意义。 展开更多

关键词 导水裂隙带 发育高度 发育形态 相似试验 顶板岩性组合

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断层裂隙带隐伏岩溶水条件下巷道冒顶处理技术应用

2

作者 汪应方 《现代矿业》 CAS 2024年第3期208-211,共4页

喀斯特地貌区域岩石经过长时间的溶蚀作用,形成了众多的地下溶洞和裂隙,这些裂隙在地下水的作用下会进一步扩大和发育,给地下工程和矿山开采等活动带来了一定的地质风险。针对断层裂隙带隐伏岩溶水巷道冒顶事故,以瓮福磷矿磨坊矿1080回... 喀斯特地貌区域岩石经过长时间的溶蚀作用,形成了众多的地下溶洞和裂隙,这些裂隙在地下水的作用下会进一步扩大和发育,给地下工程和矿山开采等活动带来了一定的地质风险。针对断层裂隙带隐伏岩溶水巷道冒顶事故,以瓮福磷矿磨坊矿1080回风巷冒顶事故为工程背景,阐述了巷道冒顶地点的特征,综合提出了“钢拱架超前管棚+充填混凝土法”巷道支护方法,形成了包含施工工艺、人员配置与机械配置等内容的巷道冒顶处理方案;分析了施工期间的风险源,并提出了相应的防控措施与安全技术保证措施;最后通过施工实践证明了支护方案的可靠性,为相似条件巷道冒顶事故提供了借鉴参考。 展开更多

关键词 断层裂隙带 隐伏岩溶水 巷道冒顶 巷道支护

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基于关键层位置的导水裂隙带高度预计方法 被引量：356

3

作者 许家林 朱卫兵 王晓振 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期762-769,共8页

在深入研究覆岩关键层对导水裂隙发育高度影响规律的基础上,提出了通过覆岩关键层位置来预计导水裂隙带高度的新方法。工程实测和理论研究结果表明:覆岩关键层位置会影响导水裂隙发育高度,只有当关键层位置距开采煤层小于某一临界高度时... 在深入研究覆岩关键层对导水裂隙发育高度影响规律的基础上,提出了通过覆岩关键层位置来预计导水裂隙带高度的新方法。工程实测和理论研究结果表明:覆岩关键层位置会影响导水裂隙发育高度,只有当关键层位置距开采煤层小于某一临界高度时,该关键层破断裂缝才会贯通成为导水裂隙,且受该关键层控制而同步破断的上覆岩层破断裂缝也会贯通成为导水裂隙。关键层破断裂缝贯通的临界高度可以粗略按(7～10)M(M为煤层采厚)估算。当覆岩主关键层位于临界高度(7～10)M以内时,导水裂隙将发育至基岩顶部,导水裂隙带高度等于或大于基岩厚度;当覆岩主关键层位于临界高度(7～10)M以外时,导水裂隙将发育至临界高度(7～10)M上方最近的关键层底部,导水裂隙带高度等于该关键层距开采煤层的高度。上述基于关键层位置的导水裂隙带高度预计方法能适应不同采厚条件下的导水裂隙带高度预计,同时可以对由于覆岩关键层结构变化引起的导水裂隙带高度异常发育情况作出判别,其可靠性得到了工程实测结果的验证。 展开更多

关键词 导水裂隙带高度 预计方法 关键层 顶板突水 绿色开采

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新兴煤矿采空积水区下采煤的防水煤岩柱设计 被引量：3

4

作者 李君利 仉连友 刘志伟 《煤炭技术》 CAS 2008年第10期51-53,共3页

在采空积水区下采煤的防水煤岩柱设计关系到矿井的安全生产和资源开发的合理性,需要在一定的理论指导下完成。文章以新兴煤矿的延深设计为例,通过分析覆岩破坏规律,分别计算冒落带、裂隙带的最大高度和保护层高度,最终确定以+150^+180 ... 在采空积水区下采煤的防水煤岩柱设计关系到矿井的安全生产和资源开发的合理性,需要在一定的理论指导下完成。文章以新兴煤矿的延深设计为例,通过分析覆岩破坏规律,分别计算冒落带、裂隙带的最大高度和保护层高度,最终确定以+150^+180 m水平之间煤岩柱作为防水煤岩柱,并采取必要的开采技术措施,为±0m水平的安全开采提供了可靠的科学依据。 展开更多

关键词 新兴煤矿 防水煤岩柱 冒落带 导水裂隙带 保护层

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崔木煤矿综放开采顶板涌突水机理研究 被引量：2

5

作者 张勇 田刚军 《陕西煤炭》 2015年第5期12-14,共3页

在崔木煤矿多次涌水统计资料基础上,研究剖析了顶板涌水的机理,运用传统公式和多因素拟合公式,分别计算导水裂隙带高度,并进行了对比,综合确定了本矿开采覆岩破坏裂采比。

关键词 顶板突水 影响因素 回归公式 裂采比

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基于关键层位置的敏东一矿导水断裂带高度预测 被引量：6

6

作者 周光 赵富强 +1 位作者 马正龙 鞠金峰 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第1期85-90,共6页

针对敏东一矿首采盘区顶板富水条件下的水害防治难题,根据收集到的地质钻孔柱状资料数据,采用“基于关键层位置的导水断裂带高度预计方法”,对首采盘区01~04工作面的导水断裂带发育高度进行了预计,结果分别为82.80、83.06、45.65、61.1... 针对敏东一矿首采盘区顶板富水条件下的水害防治难题,根据收集到的地质钻孔柱状资料数据,采用“基于关键层位置的导水断裂带高度预计方法”,对首采盘区01~04工作面的导水断裂带发育高度进行了预计,结果分别为82.80、83.06、45.65、61.10 m。同时,利用导水裂隙发育的钻孔工程探测对02工作面预计结果进行了验证,证实了理论预计结果的准确性。 展开更多

关键词 煤矿 关键层 顶板水害 导水断裂带高度 预测

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开滦东欢坨矿北二采区上行开采5煤层可行性分析 被引量：1

7

作者 马亚杰 郑燕 +1 位作者 刘伯 刘金国 《煤炭工程》 北大核心 2016年第B11期60-63,共4页

针对东欢坨矿北二采区上行开采5煤层可行性进行研究。在分析北二采区5煤层上行开采影响因素的基础上,采用"三带法"、"比值法"进行了初步的经验方法判别。建立工作面开采数值模型预测回采下部8煤层与上行开采5煤层... 针对东欢坨矿北二采区上行开采5煤层可行性进行研究。在分析北二采区5煤层上行开采影响因素的基础上,采用"三带法"、"比值法"进行了初步的经验方法判别。建立工作面开采数值模型预测回采下部8煤层与上行开采5煤层后顶板裂缝带波及范围。经验判别得出5煤层位于8煤层垮落带之上,采动影响系数大于经验临界值7.5,上行开采5煤层可行。数值模拟了采动影响下围岩的扩容区,以体积应变大于等于0.025的等值线密集区视为导水裂隙区,得到8煤层回采顶板导水裂缝带最大高度为53m,上行开采5煤层后顶板导水裂缝带最大高度向上增长0.4m。下部8煤层开采将5煤层顶板改造为极软弱顶板,导致其裂缝带发育高度偏小,利于上行开采。 展开更多

关键词 上行开采 顶板“三带” 采动影响系数 顶板导水裂缝带高度 体积应变

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采后覆岩“三带”发育特性的相似模拟实验及分析 被引量：1

8

作者 侯金鑫 张九零 王月红 《中州煤炭》 2016年第1期47-49,52,共4页

基于相似三定律,采用相似材料模拟的实验手段,侧重"三带"发育的动态过程,分析"三带"的分布情况,为矿井瓦斯的高效抽采提供依据。在数据处理方面,采用经验公式、实验手段相结合的方法,保证实验结论真实有效,对现场... 基于相似三定律,采用相似材料模拟的实验手段,侧重"三带"发育的动态过程,分析"三带"的分布情况,为矿井瓦斯的高效抽采提供依据。在数据处理方面,采用经验公式、实验手段相结合的方法,保证实验结论真实有效,对现场钻孔的设计具有指导意义。 展开更多

关键词 “三带”高度 相似模拟 离层裂隙 煤层顶底板 裂隙带

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含水层下大采高综采面缩小防护煤柱留设研究 被引量：1

9

作者 常红伟 杨本水 宣以琼 《安徽建筑工业学院学报（自然科学版）》 2011年第1期40-43,共4页

由五沟煤矿大量的钻探资料及现场试验数据,分析了含水层下大采高缩小防护煤柱综采工作面的工程地质特征。根据相关规程及相似模拟实验对综采工作面开采后导水裂缝带、冒落带高度的计算分析,得出五沟煤矿1012综采面缩小防水煤柱开采在技... 由五沟煤矿大量的钻探资料及现场试验数据,分析了含水层下大采高缩小防护煤柱综采工作面的工程地质特征。根据相关规程及相似模拟实验对综采工作面开采后导水裂缝带、冒落带高度的计算分析,得出五沟煤矿1012综采面缩小防水煤柱开采在技术上是可行的。 展开更多

关键词 防水煤柱 导水裂缝带 冒落带 含水松散层

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基于微震监测的顶板导水裂隙带发育高度研究 被引量：18

10

作者 李艳飞 翟常治 《煤炭工程》 北大核心 2020年第8期107-111,共5页

煤层顶板导水裂隙带发育高度作为矿井的基础参数,对矿井灾害防治具有重要意义,以古汉山矿1604放顶煤工作面为研究背景,分别采用微震监测和数值模拟等手段对顶板导水裂隙带的发育高度进行研究,通过对微震系统台网布置方式进行误差分析,... 煤层顶板导水裂隙带发育高度作为矿井的基础参数,对矿井灾害防治具有重要意义,以古汉山矿1604放顶煤工作面为研究背景,分别采用微震监测和数值模拟等手段对顶板导水裂隙带的发育高度进行研究,通过对微震系统台网布置方式进行误差分析,围绕工作面构建了三巷空间布置的微震台网,对监测结果分析表明:工作面直接顶、老顶的破坏程度远大于其上覆岩层,顶板的连续破坏区域整体呈"钝三角形",导水裂隙带的发育高度约为75m。通过数值模拟计算得出1604工作面顶板导水裂隙带发育高度约为71m,与基于微震监测分析的结果基本吻合,为类似工作面的导水裂隙带探测提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 煤层顶板 导水裂隙带 微震监测 发育高度

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冒裂带高度的确定方法 被引量：7

11

作者 曹广宇 《煤炭工程》 北大核心 2011年第2期39-41,共3页

阐述了煤层开采后顶板的分带特征,分析了冒裂带形成的时间规律,探讨冒裂带的确定方法主要是计算模拟法、类比法和现场实际测定法。计算模拟法主要包括经验公式法、物理模拟法、数值模拟法;类比法主要根据煤厚、分层层数、开采深度等建... 阐述了煤层开采后顶板的分带特征,分析了冒裂带形成的时间规律,探讨冒裂带的确定方法主要是计算模拟法、类比法和现场实际测定法。计算模拟法主要包括经验公式法、物理模拟法、数值模拟法;类比法主要根据煤厚、分层层数、开采深度等建立相关关系进行比拟;实际测定法主要以电阻率、声波、电磁波、地震波等特征值差异以及钻孔电视、水文地质观测等实测数据为依据。文章为冒裂带高度的确定总结了可供选择的各种方法。 展开更多

关键词 煤层开采 分带特征 冒裂带高度 确定方法

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高位钻孔优势抽采区分布规律研究 被引量：6

12

作者 胡彬强 《工矿自动化》 北大核心 2019年第7期102-108,共7页

为了提高煤矿高位钻孔抽采瓦斯效率,基于覆岩采动破坏理论和瓦斯运移特征,提出了高位钻孔优势抽采区的概念,即位于冒落带和裂隙带之间的能够保证稳定高效抽采效果的区域。以下沟煤矿作为研究对象,采用数值模拟及现场验证的方法确定了该... 为了提高煤矿高位钻孔抽采瓦斯效率,基于覆岩采动破坏理论和瓦斯运移特征,提出了高位钻孔优势抽采区的概念,即位于冒落带和裂隙带之间的能够保证稳定高效抽采效果的区域。以下沟煤矿作为研究对象,采用数值模拟及现场验证的方法确定了该矿ZF302采煤工作面的高位钻孔优势抽采区,并对其分布规律进行了研究。研究结果表明,ZF302采煤工作面抽采优势区位于顶板垂高为34~57m的区域;抽采优势区中,单孔瓦斯抽采量呈现出先升高、后平稳、再降低的趋势;当终孔高度位于70~57m区域时,单孔瓦斯抽采量从0.66m^3/min逐渐上升至1.48m^3/min,之后在高度57~34m区域内进入平稳区,单孔瓦斯抽采量始终保持在1.0m^3/min以上;高位钻孔终孔位置位于顶板垂高55~65m范围内时,优势抽采区的抽采时间最长,单孔瓦斯抽采量最高;钻孔参数优化后,钻场钻孔数量从28个减少到18个,减少了35.71%;日抽采量从26008.75m^3提升到31046.4m^3,提升了19.37%。 展开更多

关键词 煤矿开采 瓦斯抽采 顶板裂隙带抽采 高位钻孔抽采 优势抽采区 顶板上覆岩体采动模型 裂隙带高度

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并行电法探测煤层顶板“两带”发育高度 被引量：10

13

作者 曹始友 董方营 +2 位作者 成文举 谢瑞斌 石鹏程 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第3期94-100,共7页

在充分分析高庄煤矿地质资料的基础上,采用并行电法对煤层顶板岩层破裂过程进行现场监测,分析垮落带和导水断裂带的动态发育规律。分别采用孔内视电阻率法、直流电法进行超前探测、电极电流比值法进行反演解译,并将反演结果与“三下”... 在充分分析高庄煤矿地质资料的基础上,采用并行电法对煤层顶板岩层破裂过程进行现场监测,分析垮落带和导水断裂带的动态发育规律。分别采用孔内视电阻率法、直流电法进行超前探测、电极电流比值法进行反演解译,并将反演结果与“三下”开采规范经验公式计算结果进行对比。结果表明:高庄煤矿3;303工作面顶板垮落带发育高度为20 m,垮采比为3.7;导水断裂带高度为54 m,裂采比为10.2;采动应力超前影响距离最大为48.6 m;现场实测结果与计算结果基本一致,动态监测反演结果真实可靠。将孔内视电阻率法和直流电法超前探测相结合,有效解决了松散层不易成孔的难题,为煤层顶板垮落带、导水断裂带发育高度监测提供了一种新方法。 展开更多

关键词 煤层顶板 覆岩破坏 并行电法 动态监测 垮落带 导水断裂带 发育高度

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软弱覆岩综放开采条件下导水裂缝带发育高度研究 被引量：4

14

作者 张雁 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第11期210-213,共4页

导水裂缝带发育高度是预防煤层顶板突水的主要技术参数,与煤层采厚、开采方法、覆岩岩性等采矿、地质因素相关。为探查敏东一矿软弱覆岩综放开采条件下导水裂缝带发育高度,采用钻孔冲洗液漏失量观测方法进行现场实测,实测结果表明:综放... 导水裂缝带发育高度是预防煤层顶板突水的主要技术参数,与煤层采厚、开采方法、覆岩岩性等采矿、地质因素相关。为探查敏东一矿软弱覆岩综放开采条件下导水裂缝带发育高度,采用钻孔冲洗液漏失量观测方法进行现场实测,实测结果表明:综放采厚为7.7 m时,导水裂缝带发育高度为79.78 m,裂高采厚比为10.36。同时采用数值模拟、相似材料模拟对实测结果进行验证,模拟结果证实实测数据准确。 展开更多

关键词 软弱覆岩 综放开采 导水裂缝带 裂高采厚比

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梁北煤矿高位钻孔抽采采空区瓦斯原理及应用 被引量：3

15

作者 程子华 田梁才 《煤炭与化工》 CAS 2015年第4期143-144,147,共3页

通过研究采空区顶板运移规律,准确划分采空区上部冒落带、裂隙带、弯曲下沉带,确定矿井采空区"两带"位置,施工高位钻孔,定位抽采裂隙带瓦斯,并进行有效封孔,达到长时抽采高浓度瓦斯的预期效果。高位钻孔抽采采空区瓦斯是一项... 通过研究采空区顶板运移规律,准确划分采空区上部冒落带、裂隙带、弯曲下沉带,确定矿井采空区"两带"位置,施工高位钻孔,定位抽采裂隙带瓦斯,并进行有效封孔,达到长时抽采高浓度瓦斯的预期效果。高位钻孔抽采采空区瓦斯是一项经济可行的新技术,对梁北煤矿采空区瓦斯治理和发电有很大的作用。 展开更多

关键词 冒落带 裂隙带 采空区瓦斯 封堵岩层裂隙

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人造假顶超前支护技术在地质破碎带易冒顶区应用研究 被引量：2

16

作者 程凤楼 李卫华 +1 位作者 王景茂 程恩科 《矿业工程》 CAS 2011年第6期14-15,共2页

介绍了如何利用人造假顶超前支护浇灌钢筋混凝土,形成具有自承能力并有一定抗压强度的半圆拱,再通过注浆加强人造拱与冒落体结合,形成一个更大的稳定拱。阐明了该工艺在地质破碎带井巷施工中的应用,不仅可节省大量水泥材料和人工,而且... 介绍了如何利用人造假顶超前支护浇灌钢筋混凝土,形成具有自承能力并有一定抗压强度的半圆拱,再通过注浆加强人造拱与冒落体结合,形成一个更大的稳定拱。阐明了该工艺在地质破碎带井巷施工中的应用,不仅可节省大量水泥材料和人工,而且施工方便、安全,大幅提高了施工进度和企业经济效益。 展开更多

关键词 人造假顶 超前支护 地质破碎带 钢筋混凝土 冒落体

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大采高工作面过断层围岩控制技术 被引量：5

17

作者 王涛 张俊龙 +3 位作者 宋宇鹏 赵曦 郭晓龙 刘元祺 《矿业工程研究》 2016年第1期23-27,共5页

为解决福达煤矿15101大采高综采工作面过断层时顶板破碎,回采过程中多次发生冒顶事故的难题,通过分析过断层时大采高工作面顶板冒落的机理,提出了采用化学浆液注浆加固煤岩体的围岩控制技术,并设计了参数合理的破碎顶板注浆加固技术方案... 为解决福达煤矿15101大采高综采工作面过断层时顶板破碎,回采过程中多次发生冒顶事故的难题,通过分析过断层时大采高工作面顶板冒落的机理,提出了采用化学浆液注浆加固煤岩体的围岩控制技术,并设计了参数合理的破碎顶板注浆加固技术方案.现场应用后取得了显著的效果,不仅有效控制了工作面回采过程中围岩的稳定性,也为大采高工作面顺利通过类似复杂地质构造带提供了参考借鉴. 展开更多

关键词 大采高工作面 断层破碎带 冒顶 注浆加固

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内蒙古鲁新煤矿6煤层开采顶板突水性预测 被引量：3

18

作者 刘地福 周胜 《江西煤炭科技》 2021年第2期150-152,共3页

通过对鲁新煤矿水文地质条件进行分析及综合研究,论述影响6煤层开采的主要充水因素,对顶板突(涌)水进行综合分区,提出煤层开采的主要水文地质问题,为煤矿安全开采及防治水工作提供水文地质依据。

关键词 厚煤层 顶板突(涌)水 冒裂带高度 安全开采

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大采高综放工作面瓦斯综合治理技术与应用 被引量：1

19

作者 郭伟强 《煤炭与化工》 CAS 2017年第7期121-123,共3页

针对斜沟煤矿18205工作面大采高的特点,分析其瓦斯涌出来源,有根据的提出治理措施。在瓦斯治理巷投入使用前,通过上隅角悬管与顶板裂隙带钻孔抽采对工作面涌出的瓦斯进行治理,瓦斯治理巷投入使用后,与顶板裂隙带钻孔抽采相结合进行瓦斯... 针对斜沟煤矿18205工作面大采高的特点,分析其瓦斯涌出来源,有根据的提出治理措施。在瓦斯治理巷投入使用前,通过上隅角悬管与顶板裂隙带钻孔抽采对工作面涌出的瓦斯进行治理,瓦斯治理巷投入使用后,与顶板裂隙带钻孔抽采相结合进行瓦斯综合治理,有效降低了瓦斯含量,解决了采空区基本顶周期来压时的上隅角瓦斯超限问题。 展开更多

关键词 大采高 瓦斯涌出 上隅角悬管抽采 顶板裂隙带抽采 瓦斯治理巷

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注浆治理5.5 m大采高综采面破碎带技术工艺创新研究 被引量：1

20

作者 段云龙 马志愿 +2 位作者 张春文 武冲锋 王薛庆 《煤炭与化工》 CAS 2023年第12期11-13,18,共4页

针对上社煤炭5.5 m厚煤层一次采全高综采面揭露断层后出现不同特征的冒落空洞和片帮范围,分区域采用不同性能指标的注浆材料进行综合注浆治理,针对揭露煤层厚、采高大(≥5.5 m)、易片帮冒顶等特殊地质条件,对注浆压力等参数进行动态优... 针对上社煤炭5.5 m厚煤层一次采全高综采面揭露断层后出现不同特征的冒落空洞和片帮范围,分区域采用不同性能指标的注浆材料进行综合注浆治理,针对揭露煤层厚、采高大(≥5.5 m)、易片帮冒顶等特殊地质条件,对注浆压力等参数进行动态优化以适应大采高煤壁的特殊性,调整注浆顺序等技术参数,控制综采面灾害的延伸范围。应用结果表明,工作面煤壁完整性增强,松散煤岩体固结密实,支架顶梁快速构建了再生胶结假顶支撑层,增强了顶板再次冒落对工作面支架的破坏性冲击,为采煤机滚筒切割之后的及时移架支护作业创造安全的作业环境。该工艺推广应用前景广阔,经济效益和社会效益明显。 展开更多

关键词 煤矿加固煤岩体用聚氨酯材料 厚煤层一次采全高综采面 冒顶区 注浆加固 注浆充填

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