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定向高位长钻孔抽采位置确定及瓦斯治理效果 被引量:43
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作者 李杰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第12期51-53,57,共4页
为了有效治理采空区上隅角瓦斯,针对九里山矿16041工作面采用定向高位长钻孔抽采上隅角瓦斯的现状,利用UDEC软件对工作面上覆岩层塑性区进行模拟,并结合现场试验,确定了定向高位长钻孔最佳抽采位置应为距离顶板13~25 m内。抽采结果表明... 为了有效治理采空区上隅角瓦斯,针对九里山矿16041工作面采用定向高位长钻孔抽采上隅角瓦斯的现状,利用UDEC软件对工作面上覆岩层塑性区进行模拟,并结合现场试验,确定了定向高位长钻孔最佳抽采位置应为距离顶板13~25 m内。抽采结果表明:工作面上隅角平均瓦斯体积分数从0.78%下降到0.31%,回采工作面推进速度从3.6 m/d提高到4.8 m/d,提高了约1.33倍,保证了工作面回采安全。 展开更多
关键词 定向高位长钻孔 采空区上隅角 瓦斯治理 瓦斯抽采
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定向高位长钻孔上隅角瓦斯治理技术 被引量:11
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作者 白刚 杨忠 段会军 《工矿自动化》 北大核心 2020年第3期84-88,共5页
针对常规顶板高位钻孔因钻孔方位及倾角无法控制而难以钻进至设计层位,且有效抽采孔段较短、易出现抽采盲区、抽采不连续等问题,以王家岭煤矿上隅角瓦斯治理为研究背景,在20103综采工作面回风巷布置1组定向高位长钻孔与4组常规高位钻孔... 针对常规顶板高位钻孔因钻孔方位及倾角无法控制而难以钻进至设计层位,且有效抽采孔段较短、易出现抽采盲区、抽采不连续等问题,以王家岭煤矿上隅角瓦斯治理为研究背景,在20103综采工作面回风巷布置1组定向高位长钻孔与4组常规高位钻孔进行瓦斯抽采,对比分析了这2种高位钻孔的瓦斯抽采效果,结果表明:定向高位长钻孔有效抽采孔段长,抽采盲区少,能实现连续抽采;定向高位长钻孔单孔平均瓦斯抽采纯量为2.11m^3/min,最大可达2.9m^3/min,与常规高位钻孔相比平均瓦斯抽采纯量提高了约2.77倍,工作面瓦斯抽采率提高了近2倍,有效抽采时间提高了约3.15倍;仅接抽常规高位钻孔时上隅角瓦斯体积分数为1.0%以上,仅接抽定向高位长钻孔时降至0.6%以下,表明定向高位长钻孔治理工作面上隅角瓦斯具有明显优势。 展开更多
关键词 矿井瓦斯治理 钻孔瓦斯抽采 上隅角 顶板高位钻孔 定向高位长钻孔 瓦斯连续抽采
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缓倾斜煤层高位定向长钻孔抽采卸压瓦斯技术研究
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作者 双海清 刘子嘉 +3 位作者 林海飞 周斌 张文琦 罗永刚 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期102-108,共7页
为探究缓斜煤层覆岩采动裂隙时空演化及卸压瓦斯富集区的变化特征,采用物理相似模拟和现场监测方法,分析采动覆岩裂隙演化和裂隙分布特征;研究卸压瓦斯富集区演化特征,确定高位定向钻孔的合理布置参数方案,并进行效果检验。结果表明:试... 为探究缓斜煤层覆岩采动裂隙时空演化及卸压瓦斯富集区的变化特征,采用物理相似模拟和现场监测方法,分析采动覆岩裂隙演化和裂隙分布特征;研究卸压瓦斯富集区演化特征,确定高位定向钻孔的合理布置参数方案,并进行效果检验。结果表明:试验工作面沿煤层走向垮落带高度13 m,裂隙带高度68.5 m,沿工作面倾向裂隙网络受煤层倾角影响,工作面断裂角为54°~59°,裂隙发育的开度自工作面向上逐渐增大,瓦斯运移通道呈现出明显的非对称性特征;高位定向钻孔全生命周期瓦斯抽采过程依据其抽采体积分数可分为抽采初期、抽采中期和抽采末期3个阶段,其中抽采初期抽采体积分数偏低,抽采中期为钻孔抽采生命周期内的高效抽采阶段,进入抽采末期抽采体积分数呈现急剧下降的趋势;高位定向长钻孔抽采技术实施后,工作面上隅角、回风巷瓦斯体积分数均小于0.8%,瓦斯抽采效果良好,高位钻孔的布置方式较为合理。 展开更多
关键词 缓倾斜煤层 高位定向钻孔 瓦斯抽采 卸压瓦斯 采动裂隙
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大直径高位定向长钻孔瓦斯抽采技术及实践 被引量:39
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作者 郝世俊 段会军 +2 位作者 莫海涛 彭旭 彭冬 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期243-248,共6页
针对高强开采井田王家岭煤矿综放工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯积聚问题,基于岩层控制关键层理论,对顶板垮落走向与倾向采动裂隙发育进行研究。采用数值模拟的方法研究采空裂隙随工作面推进的演化过程,分析顶板裂隙发育高度,确定大直... 针对高强开采井田王家岭煤矿综放工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯积聚问题,基于岩层控制关键层理论,对顶板垮落走向与倾向采动裂隙发育进行研究。采用数值模拟的方法研究采空裂隙随工作面推进的演化过程,分析顶板裂隙发育高度,确定大直径高位定向长钻孔最佳布孔层位及钻孔结构,并进行工程实践。结果表明,依据关键层理论计算及采动裂隙数值模拟预测层位布设大直径高位定向长钻孔,抽采效果较好,单孔最大抽采纯量2.10 m3/min,最大抽采体积分数31.39%,4个定向长钻孔累计抽采瓦斯纯量28.99万m3,工作面上隅角瓦斯体积分数最低下降至0.46%,瓦斯治理效果显著,解决了上隅角瓦斯超限问题,保障了工作面的安全回采。 展开更多
关键词 关键层理论 上隅角 大直径高位定向钻孔 数值模拟 采动裂隙
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青龙煤矿11615工作面高位定向长钻孔瓦斯抽采分析 被引量:10
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作者 郭英 孟祥军 +3 位作者 陈功华 阮国强 季鹏飞 孔祥国 《中国矿业》 2021年第4期185-190,共6页
为解决青龙煤矿11615回采工作面上隅角瓦斯浓度超限难题,结合该工作面实际瓦斯赋存情况,采用高位定向长钻孔瓦斯抽采技术方法开展瓦斯抽采。对比了瓦斯抽采效果与钻孔距回风巷距离远近的关系,研究了瓦斯抽采效果与回采里程的关系,总结... 为解决青龙煤矿11615回采工作面上隅角瓦斯浓度超限难题,结合该工作面实际瓦斯赋存情况,采用高位定向长钻孔瓦斯抽采技术方法开展瓦斯抽采。对比了瓦斯抽采效果与钻孔距回风巷距离远近的关系,研究了瓦斯抽采效果与回采里程的关系,总结了高位定向长钻孔的瓦斯抽采规律。研究结果表明:回采过程中,通过高位定向长钻孔抽采采空区上覆岩层瓦斯,回采工作面上隅角瓦斯浓度降低到0.25%~0.35%,解决了该采空区上隅角瓦斯浓度超限问题;钻孔距回风巷距离为40m时,抽采瓦斯浓度基本稳定在18.5%左右,抽采效果最佳;随着回采里程的增加,钻孔抽采效果呈上升趋势,但在抽采末期有所下降。说明高位定向长钻孔对降低采空区及回采工作面上隅角瓦斯发挥了一定作用,提高了回采过程中瓦斯治理效率。 展开更多
关键词 高位定向钻孔 瓦斯抽采 上隅角 瓦斯防治
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近距离煤层群高位定向长钻孔瓦斯抽采实践 被引量:27
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作者 陈功华 魏泽云 +3 位作者 梁道富 李希建 李明 王凯 《矿业安全与环保》 北大核心 2019年第5期66-69,74,共5页
为有效解决青龙煤矿21602工作面采煤期间上隅角瓦斯浓度超限问题,利用定向钻进技术的轨迹可控、覆盖区域广等优势,在21602工作面布置高位定向长钻孔抽采采动卸压瓦斯。介绍了高位定向长钻孔瓦斯抽采技术原理,分析了钻孔布置层位及设计方... 为有效解决青龙煤矿21602工作面采煤期间上隅角瓦斯浓度超限问题,利用定向钻进技术的轨迹可控、覆盖区域广等优势,在21602工作面布置高位定向长钻孔抽采采动卸压瓦斯。介绍了高位定向长钻孔瓦斯抽采技术原理,分析了钻孔布置层位及设计方案,通过现场实践确定了21602工作面高位定向长钻孔优先布置在顶板距离煤层16~28 m区域。实践表明,21602工作面采煤期间上隅角瓦斯浓度由抽采前的最高值0.72%降低到抽采期间的0.20%~0.40%,单孔抽采瓦斯纯流量达1.58 m 3/min,有效保证了工作面的高效安全回采,可为近距离煤层群上隅角瓦斯治理提供经验。 展开更多
关键词 近距离煤层群 瓦斯抽采 高位定向钻孔 上隅角 瓦斯治理
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复杂岩层高位定向长钻孔成孔技术应用研究 被引量:18
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作者 洪建俊 张杰 刘杰 《煤炭工程》 北大核心 2020年第3期57-61,共5页
为解决高位定向长钻孔大深度、大摩阻、岩层复杂、排渣难等钻进难题,通过定向钻进装备优选、泥浆脉冲随钻测量系统应用、高韧性螺旋钻杆提高钻杆柱强度和有效排渣、定向钻进轨迹设计和控制技术优化、以及复合定向钻进工艺降摩阻等方法,... 为解决高位定向长钻孔大深度、大摩阻、岩层复杂、排渣难等钻进难题,通过定向钻进装备优选、泥浆脉冲随钻测量系统应用、高韧性螺旋钻杆提高钻杆柱强度和有效排渣、定向钻进轨迹设计和控制技术优化、以及复合定向钻进工艺降摩阻等方法,有效提高高位定向长钻孔的钻孔深度,增强了高位定向长钻孔成孔技术的钻具适配性和地层适应性。该技术应用在桃园矿Ⅱ8221高位定向长钻孔施工中,成功实现最大956m的高位钻孔深度记录,后期钻孔瓦斯抽采浓度高、纯量大,有效解决了回采工作面的瓦斯问题,取得了良好的效果,为高位定向长钻孔成孔技术应用研究提供了宝贵经验。 展开更多
关键词 高位定向钻孔 成孔技术 泥浆脉冲测量系统 复合钻进
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基于高位定向长钻孔的采空区瓦斯抽采技术研究 被引量:29
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作者 李文刚 王向东 +2 位作者 程志恒 赵灿 桑聪 《煤炭工程》 北大核心 2019年第8期64-68,共5页
为了研究高位定向长钻孔抽采采空区瓦斯效果,以吉宁煤矿2102工作面为研究对象,采用理论分析与数值模拟相结合的手段确定顶板高位定向长钻孔布置层位及钻孔结构,现场设计了五个高位定向长钻孔进行采空区瓦斯抽采。研究结果表明:煤层开采... 为了研究高位定向长钻孔抽采采空区瓦斯效果,以吉宁煤矿2102工作面为研究对象,采用理论分析与数值模拟相结合的手段确定顶板高位定向长钻孔布置层位及钻孔结构,现场设计了五个高位定向长钻孔进行采空区瓦斯抽采。研究结果表明:煤层开采后,覆岩垮落带高度为20m,导水裂隙带高度为66m;裂隙区和压实区所呈嵌套关系的外侧梯形底角61°,内侧梯形底角50°,内外梯形之间宽度约为8.4m;高位钻孔应布置在煤层顶板以上40~60m,帮距15~48m,有效解决采空区上隅角瓦斯超限问题,瓦斯抽采效果良好,在保证安全生产的同时,实现了高效稳定治理采空区瓦斯的目的。 展开更多
关键词 高位定向钻孔 数值模拟 上隅角 采空区
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老厂矿区高位定向长钻孔“以孔代巷”瓦斯抽采技术研究 被引量:25
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作者 贾晓亮 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第5期103-107,共5页
云南老厂矿区无烟煤瓦斯含量高、衰减性强、透气性系数低、瓦斯难于抽采,采用常规顺层钻孔和普通顶板高位钻孔方式难以解决上隅角瓦斯和回风流瓦斯超限问题,而采用顶板高抽巷方式面临工程量大、经济成本高、工期长等问题。通过使用定向... 云南老厂矿区无烟煤瓦斯含量高、衰减性强、透气性系数低、瓦斯难于抽采,采用常规顺层钻孔和普通顶板高位钻孔方式难以解决上隅角瓦斯和回风流瓦斯超限问题,而采用顶板高抽巷方式面临工程量大、经济成本高、工期长等问题。通过使用定向大直径钻机施工高位定向长钻孔替代顶板高抽巷的方法,利用FLAC^(3D)数值差分软件分析煤层顶板断裂带高度。结果表明:老厂矿区8#煤层垂向18~35 m区域为最佳抽采层位,使用高位定向长钻孔对8#煤层顶板裂隙抽采后平均抽采瓦斯浓度(甲烷体积分数,下同)可达16%左右,平均抽采瓦斯纯流量为9.05 m^(3)/min,工作面上隅角瓦斯浓度控制在0.60%以下,回风流瓦斯浓度控制在0.40%以下,与采用高抽巷方法的瓦斯抽采效果相当,验证了高位定向长钻孔"以孔代巷"技术的合理性和可行性,可为云南老厂矿区无烟煤瓦斯抽采提供参考。 展开更多
关键词 无烟煤 瓦斯抽采 高位定向钻孔 以孔代巷 采空区 数值模拟
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顾桥矿顶板定向长钻孔爬升段施工工艺试验 被引量:4
10
作者 董昌乐 许翠华 +1 位作者 朱宁 许超 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期179-183,共5页
为解决顾桥矿顶板大直径高位定向钻孔爬升段成孔难度大的问题,先后进行了注浆加固钻孔、异型钻具组合透孔和大级差钻具组合扩孔等成孔工艺方法试验。根据现场施工情况,采用大级差钻具组合工艺成功施工了14个孔深500 m以上煤层顶板高位... 为解决顾桥矿顶板大直径高位定向钻孔爬升段成孔难度大的问题,先后进行了注浆加固钻孔、异型钻具组合透孔和大级差钻具组合扩孔等成孔工艺方法试验。根据现场施工情况,采用大级差钻具组合工艺成功施工了14个孔深500 m以上煤层顶板高位定向长钻孔。结果表明,大级差扩孔工艺可以有效解决爬升段穿越复杂地层成孔难题。指出了大级差扩孔工艺施工注意事项,形成了一套具有推广价值的相关工艺方法。 展开更多
关键词 高位定向钻孔 爬升段施工 注浆加固钻孔 异型钻具组合 大级差钻具组合
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以孔代巷瓦斯治理技术体系研究与工程实践
11
作者 陶云奇 寇建新 +1 位作者 张鹏伟 雷聪 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第3期13-21,共9页
为提高煤层瓦斯治理的效率与效果,实现煤矿瓦斯治理由“治得住”向“治得好、治得快、治得省”的转变,采用理论分析、室内实验、现场实践等方法,总结了以孔代巷瓦斯治理技术体系及应用效果,阐明了以孔代巷瓦斯治理技术涵义,划分了5种以... 为提高煤层瓦斯治理的效率与效果,实现煤矿瓦斯治理由“治得住”向“治得好、治得快、治得省”的转变,采用理论分析、室内实验、现场实践等方法,总结了以孔代巷瓦斯治理技术体系及应用效果,阐明了以孔代巷瓦斯治理技术涵义,划分了5种以孔代巷瓦斯治理技术类型,提出了5种技术类型选用时的适用条件,明确了5种技术类型现场技术实施要求及其关键技术参数,形成了相对完善的以孔代巷瓦斯治理技术体系。现场工程实践表明,利用以孔代巷瓦斯治理技术,可实现区域突出危险性预测、区域防突措施实施、工作面采动卸压和邻近层瓦斯拦截抽采等目标,进一步验证了以孔代巷瓦斯治理技术体系的可行性与可操作性。研究成果可为以孔代巷瓦斯治理技术在现场的应用推广提供支持与借鉴。 展开更多
关键词 瓦斯治理 以孔代巷 高位定向钻孔 拦截抽采 卸压抽采
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以孔代巷瓦斯抽采工艺技术应用 被引量:5
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作者 乔伟 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第3期92-96,106,共6页
为解决新源煤矿12214工作面上隅角瓦斯超限问题,考察了该工作面顶板岩性,研究了顶板裂隙带范围及其对采空区瓦斯流动聚积的影响,对瓦斯涌出量来源进行了分析,确定在不同层位施工一组共7个顶板高位定向长钻孔进行瓦斯抽采,并与一段高抽... 为解决新源煤矿12214工作面上隅角瓦斯超限问题,考察了该工作面顶板岩性,研究了顶板裂隙带范围及其对采空区瓦斯流动聚积的影响,对瓦斯涌出量来源进行了分析,确定在不同层位施工一组共7个顶板高位定向长钻孔进行瓦斯抽采,并与一段高抽巷瓦斯抽采效果进行对比。结果表明:历经5个月回采,顶板高位定向长钻孔组与高抽巷平均抽采瓦斯浓度分别为17.24%、21.32%,抽采瓦斯纯流量分别为3.71、3.37 m^(3)/min,回采期间上隅角平均瓦斯浓度分别为0.42%、0.49%。研究表明,顶板高位定向长钻孔影响范围比高抽巷大,抽采瓦斯纯流量提高了10.09%,施工成本比高抽巷低,且施工效率更高,极大地缓解了高抽巷掘进速度对采煤工作面投产的制约,证明顶板高位定向长钻孔能够有效替代高抽巷进行矿井瓦斯抽采。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 上隅角 瓦斯涌出来源 顶板高位定向钻孔 高抽巷 瓦斯抽采效果
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采动卸压瓦斯抽采以孔代巷技术研究与工程实践 被引量:24
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作者 陶云奇 张剑钊 +2 位作者 郭明功 于红 潘仁杰 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第5期43-48,共6页
为解决“U”形通风工作面上隅角及回风流瓦斯治理难题,在分析采动卸压瓦斯抽采以孔代巷技术原理与优势的基础上,根据工作面上覆岩层垮落规律确定了采动卸压瓦斯富集区,在平煤股份八矿己_(15)-15050工作面里段520 m施工顶板高位定向长钻... 为解决“U”形通风工作面上隅角及回风流瓦斯治理难题,在分析采动卸压瓦斯抽采以孔代巷技术原理与优势的基础上,根据工作面上覆岩层垮落规律确定了采动卸压瓦斯富集区,在平煤股份八矿己_(15)-15050工作面里段520 m施工顶板高位定向长钻孔代替高抽巷,进行采动卸压瓦斯抽采。试验结果表明:定向钻孔在3个月抽采期内,工作面上隅角及回风流瓦斯浓度均保持在0.4%~0.6%,工作面顶板裂隙带高浓度瓦斯区在垂向距煤层顶板25 m以上,瓦斯治理成本比高抽巷节约67.9%,治理工期可节省2/3,实现了矿井安全生产和降本增效的目标。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 采空区 上隅角 裂隙带 以孔代巷 高位定向钻孔
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深部突出煤层采动断裂带发育高度确定研究 被引量:3
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作者 郭明功 陶云奇 张剑钊 《工矿自动化》 北大核心 2022年第8期62-68,91,共8页
采用高位定向长钻孔抽采瓦斯技术代替高抽巷抽采采动卸压瓦斯不仅能够大幅缩减岩石巷道掘进量,有效缓解矿井采掘接替紧张局面,而且瓦斯治理效果显著,但高位定向长钻孔抽采瓦斯技术在实际应用中经常会出现因采动覆岩“三带”发育高度范... 采用高位定向长钻孔抽采瓦斯技术代替高抽巷抽采采动卸压瓦斯不仅能够大幅缩减岩石巷道掘进量,有效缓解矿井采掘接替紧张局面,而且瓦斯治理效果显著,但高位定向长钻孔抽采瓦斯技术在实际应用中经常会出现因采动覆岩“三带”发育高度范围确定失准,定向长钻孔布置层位过高或过低导致应用效果不佳的问题。针对该问题,以河南平顶山天安煤业股份有限公司八矿己_(15)−15050工作面为研究背景,采用经验公式法和数值模拟实验法确定该工作面煤层采动断裂带发育高度,得到了垮落带最大发育高度为13.2 m,断裂带最大发育高度为48 m。利用千米定向钻机在己_(15)−15050工作面施工高位定向长钻孔对所得的断裂带发育高度进行验证,结果表明:距煤层顶板20 m处上覆岩层岩性较为破碎,断裂带高浓度瓦斯区在距顶板23 m以上;当己_(15)−15050工作面推进至105 m时,高位定向长钻孔与采空区断裂带已充分沟通;己_(15)−15050工作面上隅角及回风流瓦斯均保持在0.47%,且高位定向长钻孔单孔最大瓦斯抽采体积分数达13.2%,日抽采纯量保持在3~4 m^(3)/min,配风量按2500 m^(3)/min计算,高位定向长钻孔抽采瓦斯量可达风排瓦斯量的25.5%~34.0%,期间未出现瓦斯超限,高位定向长钻孔布置在当前层位内能够成功治理上隅角和回风流瓦斯,验证了综合2种方法确定断裂带发育高度的正确性。 展开更多
关键词 深部突出煤层 瓦斯抽采 高位定向钻孔 垮落带 断裂带 发育高度 上隅角
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《矿业安全与环保》2019年(第46卷)总目次 被引量:1
15
《矿业安全与环保》 北大核心 2019年第6期I0002-I0004,共3页
关键词 瓦斯抽采钻孔 煤层瓦斯 抽采瓦斯 水力压裂增透 高位定向钻孔 煤与瓦斯突出预测 高瓦斯低渗透煤层 松软低透煤层 卸压抽采 采空区瓦斯 采空区注氮 顺层钻孔 卸压增透 顺层钻孔 李德文 阳泉矿区 《矿业安全与环保》
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