深部近距离煤层群瓦斯涌出异常煤层孔隙结构综合表征

1

作者 袁安营 杨晓璐 +1 位作者 侯俊领 付光胜 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期116-126,共11页

煤与瓦斯突出事故一直是煤矿安全生产中的重大问题,煤体中孔裂隙是瓦斯吸附与运移的主要场所,研究孔裂隙结构特征对瓦斯灾害的防控治理具有重大意义。以淮南矿区谢桥矿瓦斯异常涌出煤层煤体为研究对象,对比未发生事故区域及邻近煤层煤体... 煤与瓦斯突出事故一直是煤矿安全生产中的重大问题,煤体中孔裂隙是瓦斯吸附与运移的主要场所,研究孔裂隙结构特征对瓦斯灾害的防控治理具有重大意义。以淮南矿区谢桥矿瓦斯异常涌出煤层煤体为研究对象,对比未发生事故区域及邻近煤层煤体,开展扫描电镜(SEM)、低场核磁共振(NMR)等试验研究,对煤体孔裂隙类型、孔隙连通性、孔径分布、有效孔隙率及渗透率等参数进行研究,探讨煤体孔隙结构对瓦斯吸附及运移的影响。结果表明:煤体孔隙结构必将影响其渗透性,煤体内部碎粒孔大量发育及矿物充填情况严重时不利于流体运移;异常煤层与邻近煤层饱和水煤样核磁共振时间T2谱均发育3个峰,主要以短弛豫时间为主,但各煤体孔径分布及孔隙连通性具有一定差异,异常煤体微孔异常发育,中小孔相对不发育、吸附孔与过渡孔之间连通性差,说明瓦斯运移的差异性与孔径分布和孔隙连通性有关;异常煤体有利于瓦斯吸附不利于瓦斯扩散,且瓦斯放散初速度更大,在受到采动影响时更易发生瓦斯异常涌出或突出事故;煤体微孔占比与有效孔隙率呈负相关关系,中小孔占比与有效孔隙率呈正相关关系,而有效孔隙率与煤体渗透率呈显著线性关系,说明煤体孔径分布是通过影响煤体有效孔隙率,进而影响煤体渗透率;有效孔隙率直接影响煤层渗透率大小,也与煤质参数存在一定关系,在一定程度上可作为评价煤层性质的指标之一。 展开更多

关键词 瓦斯涌出异常 孔裂隙特征 有效孔隙率 瓦斯运移 渗透率

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基于瓦斯涌出异常的煤与瓦斯突出预报软件开发 被引量：5

2

作者 陈清华 张国枢 +2 位作者 秦汝祥 杨应迪 关维娟 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期18-21,共4页

介绍了瓦斯突出孕育过程中瓦斯涌出异常特征,结合计算机软件进行瓦斯突出预报。利用软件实现了对瓦斯浓度数据中异常信息的提取,并通过图形形式实时显示突出前夕瓦斯浓度变化趋势、幅度等异常征兆,可直观、明了地反映突出早期信号,对防... 介绍了瓦斯突出孕育过程中瓦斯涌出异常特征,结合计算机软件进行瓦斯突出预报。利用软件实现了对瓦斯浓度数据中异常信息的提取,并通过图形形式实时显示突出前夕瓦斯浓度变化趋势、幅度等异常征兆,可直观、明了地反映突出早期信号,对防治突出,减少事故,确保煤矿安全生产有重要的指导意义。 展开更多

关键词 瓦斯涌出异常 煤与瓦斯突出 预报软件

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枣庄矿区瓦斯涌出异常区的治理对策 被引量：3

3

作者 辛岭 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第4期487-489,共3页

国内外统计资料表明,高瓦斯矿井发生瓦斯爆炸事故的机率并不是很高,低瓦斯矿井的瓦斯涌出异常区却时有瓦斯爆炸事故发生。本文根据枣庄矿区低瓦斯矿井的瓦斯涌出异常区的实际情况,从低瓦斯矿井的瓦斯涌出异常区的成因着手分析,详细地探... 国内外统计资料表明,高瓦斯矿井发生瓦斯爆炸事故的机率并不是很高,低瓦斯矿井的瓦斯涌出异常区却时有瓦斯爆炸事故发生。本文根据枣庄矿区低瓦斯矿井的瓦斯涌出异常区的实际情况,从低瓦斯矿井的瓦斯涌出异常区的成因着手分析,详细地探讨了低瓦斯矿井的瓦斯涌出异常区的治理对策。实践证明,本文提出的方法、对策既简单可行、又实用有效,对于其它矿区的瓦斯涌出异常区的有效治理具有较高的借鉴意义。 展开更多

关键词 枣庄矿区 瓦斯涌出异常区 治理对策 瓦斯爆炸事故 低瓦斯矿井 均压通风

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瓦斯涌出异常区域掘进巷道的瓦斯综合治理技术

4

作者 张占国 刘应科 丁建勋 《煤矿开采》 北大核心 2011年第4期106-108,共3页

针对神华宁夏煤业集团公司乌兰煤矿5757机巷在掘进期间遇到瓦斯涌出异常区的难题,提出了"探、抽、躲、隔"的瓦斯综合治理技术方案,实施后安全地通过瓦斯涌出异常区域,并抽采游离瓦斯超过1.1×106m3,取得了良好的应用效果。

关键词 瓦斯涌出异常区 巷道掘进 综合治理

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综采工作面瓦斯异常涌出因素分析及防治 被引量：5

5

作者 郭立稳 欧阳东 《中国矿业》 北大核心 2008年第10期99-101,108,共4页

本文介绍了开滦范各庄矿3251N综采工作面,在回采过程中瓦斯异常涌出的情况,对引发瓦斯涌出较大的原因进行了分析,并对此采取了有效的控制措施,解决了上隅角瓦斯积聚的问题,为低瓦斯矿井综采工作面高安全通过瓦斯涌出异常区,提供了思路... 本文介绍了开滦范各庄矿3251N综采工作面,在回采过程中瓦斯异常涌出的情况,对引发瓦斯涌出较大的原因进行了分析,并对此采取了有效的控制措施,解决了上隅角瓦斯积聚的问题,为低瓦斯矿井综采工作面高安全通过瓦斯涌出异常区,提供了思路和方法。 展开更多

关键词 瓦斯涌出异常 原因分析 防治

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东滩煤矿瓦斯异常涌出的研究 被引量：11

6

作者 汤友谊 程昭斌 +1 位作者 彭立世 杨子祥 《矿业安全与环保》 2001年第5期8-10,共3页

对东滩煤矿瓦斯异常涌出进行了分析,总结了在东滩煤矿井下易发生瓦斯涌出的地点和区域,提出了防范瓦斯异常涌出的措施。

关键词 低瓦斯矿井 瓦斯异常涌出 煤层 地质条件 赋存状况 通风管理

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瓦斯异常涌出混沌时间序列预测模型的建立 被引量：5

7

作者 王菲茵 王启飞 张小千 《中国煤炭》 北大核心 2017年第8期138-143,175,共7页

运用混沌理论对平煤十矿的实际瓦斯涌出数据进行了分析处理,采用基于关联积分的C-C方法确定了重构空间的时间延迟和嵌入维数,并对时间序列数据进行相空间重构,利用最小数据量法确定了时间序列的最大Lyapunov指数;运用混沌理论加权一阶... 运用混沌理论对平煤十矿的实际瓦斯涌出数据进行了分析处理,采用基于关联积分的C-C方法确定了重构空间的时间延迟和嵌入维数,并对时间序列数据进行相空间重构,利用最小数据量法确定了时间序列的最大Lyapunov指数;运用混沌理论加权一阶局域预测方法,建立了混沌时间序列瓦斯异常涌出预测模型;并利用平煤十矿己15-24080掘进工作面31d的瓦斯实际浓度数据对该模型进行了预测效果检验。结果表明:时间序列的最大Lyapunov指数大于零,证明了时间序列数据具有混沌特征;模型中瓦斯异常涌出的预测发生时间和实际发生时间比较吻合,预测精度达93%。预测模型的可靠性为制定煤矿瓦斯防治措施和采取安全防护措施提供了理论依据。 展开更多

关键词 瓦斯异常涌出 混沌时间序列 相空间重构 最大LYAPUNOV指数 加权一阶局域预测

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灰岩裂隙发育区瓦斯异常涌出原因及防治技术研究 被引量：13

8

作者 袁军伟 《中国煤炭》 北大核心 2014年第1期98-101,共4页

针对一些矿井瓦斯涌出量小但瓦斯灾害事故频繁的现状,结合义棠煤业公司实际情况,利用瓦斯地质理论,对局部煤层瓦斯异常涌出的原因进行了分析和研究,认为地质构造作用使地层受到揉皱破碎,致使顶板灰岩裂隙发育,大量游离态瓦斯贮存在裂隙... 针对一些矿井瓦斯涌出量小但瓦斯灾害事故频繁的现状,结合义棠煤业公司实际情况,利用瓦斯地质理论,对局部煤层瓦斯异常涌出的原因进行了分析和研究,认为地质构造作用使地层受到揉皱破碎,致使顶板灰岩裂隙发育,大量游离态瓦斯贮存在裂隙中,当采掘活动扰动到这些裂隙时,游离态瓦斯集中释放造成局部瓦斯异常涌出,并据此提出了切实可行的瓦斯防治措施。 展开更多

关键词 瓦斯异常涌出 地质构造 顶板灰岩 地质因素 采掘技术因素

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岩巷瓦斯异常涌出事故的分析与思考 被引量：2

9

作者 张存江 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第S1期68-69,共2页

针对羊东矿五一轨道下山瓦斯、水异常涌出的情况,通过认真分析、制定方案,采取了抽放等措施,确保了掘进工作面安全通过断层破碎带。

关键词 岩巷 瓦斯异常涌出 治理

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综放工作面瓦斯异常涌出原因分析与治理

10

作者 郑庆学 宋福海 张瑞江 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2003年第F08期11-13,共3页

通过对唐山矿7493综放工作面瓦斯异常涌出的原因进行分析，找出影响瓦斯异常涌出的主要因素：大气压力变化、采区阻力分布状况、相关系统等，并提出有针对性的治理方案，取得了良好的效果。

关键词 瓦斯异常涌出 原因分析 治理 煤矿 综放工作面

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综放面瓦斯异常涌出分析及治理

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作者 姚金林 《煤矿开采》 1999年第4期32-34,共3页

分析综放面瓦斯来源、构成比例， 通过测定找出瓦斯浓度与风速分布规律， 并进一步分析了瓦斯涌出与推进速度、风量、顶板周期来压和地质因素的关系， 采取增阻调风和局扇辅助调风有效地抑制了高浓度瓦斯源的瓦斯涌出。

关键词 综放面 瓦斯来源 影响因素 瓦斯异常涌出

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基于模糊模式识别的瓦斯含量指标异常预警技术 被引量：5

12

作者 杨禹华 钟震宇 蔡康旭 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2007年第9期172-176,共5页

提出利用模糊模式识别技术对瓦斯涌出异常进行动态预警的新思路;通过对已知巷道的瓦斯含量监测数据和素描图进行分析,提取引起瓦斯涌出异常的前兆特征作为模式识别的特征向量,来对实时监测的巷道的工况进行判断,确定其是否存在瓦斯涌出... 提出利用模糊模式识别技术对瓦斯涌出异常进行动态预警的新思路;通过对已知巷道的瓦斯含量监测数据和素描图进行分析,提取引起瓦斯涌出异常的前兆特征作为模式识别的特征向量,来对实时监测的巷道的工况进行判断,确定其是否存在瓦斯涌出异常的可能性。该方法将传统煤矿安全监控系统事后报警转变成事前预警,提高了系统的可用性。 展开更多

关键词 模糊模式识别 瓦斯涌出异常 前兆特征 特征向量 动态预警

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敏感指标预测煤层瓦斯异常涌出应用分析 被引量：1

13

作者 迟羽淳 邹永洺 《中国矿业》 2022年第11期117-122,共6页

为探索掘进工作面瓦斯异常涌出规律,判断掘进工作面前方瓦斯涌出量大小,在瓦斯异常涌出区域预先采取防治措施,选取钻屑量、钻屑瓦斯解吸指标Δh、K为敏感指标,确定敏感指标测定钻孔布孔方式,并通过理论计算确定敏感指标初值。在某矿掘... 为探索掘进工作面瓦斯异常涌出规律,判断掘进工作面前方瓦斯涌出量大小,在瓦斯异常涌出区域预先采取防治措施,选取钻屑量、钻屑瓦斯解吸指标Δh、K为敏感指标,确定敏感指标测定钻孔布孔方式,并通过理论计算确定敏感指标初值。在某矿掘进工作面不同区域测定敏感指标数值,将测定的数据采用灰色关联分析法计算得出钻屑量指标敏感性最高,确定采用钻屑量作为敏感指标预测瓦斯异常涌出区域,采用模糊统计法确定敏感指标临界值。结合掘进当期瓦斯涌出量数据,分析钻屑量与瓦斯涌出量之间的关系,拟合建立钻屑量-瓦斯涌出量函数,采用钻屑量对未掘区域掘进期间瓦斯涌出量大小的判断。结果表明,某矿瓦斯涌出量最大预测值为4.90 m~3/min,瓦斯涌出量与钻屑量呈正相关关系,由此预测当钻屑量超过4.40 kg/m,瓦斯涌出量为3 m~3/min。在瓦斯异常涌出区域预先开展瓦斯防治措施,可以确保掘进期间安全生产。 展开更多

关键词 瓦斯异常涌出 涌出量预测 敏感指标 钻屑量

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孔庄煤矿瓦斯异常原因及其防治措施 被引量：16

14

作者 何启林 王德明 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第4期480-482,共3页

针对近年来,在一些低瓦斯矿井的瓦斯异常涌出区发生了一些重大瓦斯事故,以上海能源股份公司煤层瓦斯含量低,而局部存在高瓦斯区域的孔庄煤矿为例,从影响瓦斯涌出的地质因素和采掘因素出发,详细分析了低瓦斯含量煤层瓦斯异常涌出原因,并... 针对近年来,在一些低瓦斯矿井的瓦斯异常涌出区发生了一些重大瓦斯事故,以上海能源股份公司煤层瓦斯含量低,而局部存在高瓦斯区域的孔庄煤矿为例,从影响瓦斯涌出的地质因素和采掘因素出发,详细分析了低瓦斯含量煤层瓦斯异常涌出原因,并提出了瓦斯异常涌出防治措施。也为其它低瓦斯矿井瓦斯异常涌出问题的研究提供思路和方法。 展开更多

关键词 孔庄煤矿 低瓦斯矿井 瓦斯异常涌出 涌出原因 防治措施 地质因素

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地震诱发煤矿瓦斯灾害成核机理的探讨 被引量：15

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作者 李铁 蔡美峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1112-1116,共5页

基于现场地球物理观测,以煤矿矿震助推瓦斯异常涌出和地下水对远场地震的响应机理作为类比,结合大尺度地壳同时运动的地球物理学证据,探索地震能量导致煤矿瓦斯灾害成核的可能性和机理.分析得出,地震能量具备导致煤矿瓦斯灾害成核的可能... 基于现场地球物理观测,以煤矿矿震助推瓦斯异常涌出和地下水对远场地震的响应机理作为类比,结合大尺度地壳同时运动的地球物理学证据,探索地震能量导致煤矿瓦斯灾害成核的可能性和机理.分析得出,地震能量具备导致煤矿瓦斯灾害成核的可能性,其机理和条件为:地震震中与含瓦斯矿井间需要有活动构造作为能量传递的通道;地震能量对煤矿有约小于20 d的短周期调制作用;强烈地震在短临阶段甚至产生大尺度地壳同步运动;存在大面积地下水异常区域极有可能也是含瓦斯矿井敏感响应的区域.提出了此种机制瓦斯灾害预警的思路. 展开更多

关键词 地震 矿震 瓦斯异常涌出 预警 冲击地压

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深部煤层低瓦斯耦合灾变机制 被引量：12

16

作者 李铁 皮希宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1107-1114,共8页

为探索深部开采中消突并达到安全开采条件煤层发生瓦斯异常涌出或煤与瓦斯突出的成因,通过文献调研和现场调查,确认含瓦斯煤层低压灾变的存在;通过现场瓦斯监测、微震观测、实证分析,认识消突煤层低瓦斯灾变的过程与成因;通过含低气压... 为探索深部开采中消突并达到安全开采条件煤层发生瓦斯异常涌出或煤与瓦斯突出的成因,通过文献调研和现场调查,确认含瓦斯煤层低压灾变的存在;通过现场瓦斯监测、微震观测、实证分析,认识消突煤层低瓦斯灾变的过程与成因;通过含低气压大煤样气-固耦合物理试验和理论分析,研究承压煤样低气压应力-应变-渗流场演化路径和气-固耦合物理灾变机制。结果显示,进入深部开采后陆续有消突达到安全开采条件煤层发生低瓦斯灾变现象的报道;现场观测和分析揭示出顶板来压、顶板来压破断冲击和底板来压起臌冲击作用下煤层低瓦斯灾变的模式;模拟采、掘工作面边界条件,0.4 MPa气压条件下的气-固耦合物理试验观察到了低气压灾变过程的3个阶段:弹性压密——气体常速与减速稳态渗流、塑性扩容——气体增速非稳态渗流、破裂失稳——气体非稳态渗流灾变。得到:在防突措施扰动下,稳压区煤层已不再是原生状态裂隙,而有大量新生裂隙产生,为瓦斯解吸游离创造条件,可形成局部富集区,是瓦斯低压灾变的发动区;分析得出采动超前区段瓦斯赋存状态"三带"动态演化规律,根据峰值应力,定量划分出40%极限弹性、极限弹性和极限破坏载荷所对应的"三带"动态演化特征;采动瓦斯赋存"三带"动态演化是导致低压瓦斯灾变的主要原因;提出了瓦斯普通涌出-低值异常涌出-高值异常涌出的灾变过程和条件;顶、底板破断冲击动压叠加作用下,可导致含瓦斯煤层低压灾变提前发动。 展开更多

关键词 瓦斯三带 冲击地压 矿震 低瓦斯灾变 煤与瓦斯突出 瓦斯异常涌出

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车集煤矿深部采区瓦斯赋存及治理技术 被引量：2

17

作者 邢奇生 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第6期58-61,64,共5页

针对车集矿井田深部存在的瓦斯涌出异常区段,总结了瓦斯涌出异常区段呈现的显著特点及其伴随的地质构造特征,分析了瓦斯涌出异常区段对矿井采掘活动的主要影响因素,介绍了在瓦斯涌出异常区段采取的综合防治措施以及取得的效果,提出了矿... 针对车集矿井田深部存在的瓦斯涌出异常区段,总结了瓦斯涌出异常区段呈现的显著特点及其伴随的地质构造特征,分析了瓦斯涌出异常区段对矿井采掘活动的主要影响因素,介绍了在瓦斯涌出异常区段采取的综合防治措施以及取得的效果,提出了矿井瓦斯治理技术和瓦斯管理工作今后发展的方向。 展开更多

关键词 车集煤矿 瓦斯涌出异常区 瓦斯赋存

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鄂庄煤矿2煤层瓦斯地质规律研究 被引量：3

18

作者 汤友谊 毕永涛 绳本福 《焦作工学院学报》 2001年第4期241-245,共5页

通过对鄂庄煤矿 2煤层采掘区井下钻孔瓦斯煤样直接法测试结果及勘探钻孔瓦斯样资料的综合分析 ,阐明了影响鄂庄井田 2煤层瓦斯赋存的主要地质因素和矿井未采区煤层瓦斯含量预测的思路和方法 .探讨了鄂庄井田 2煤层瓦斯赋存的规律 .在分... 通过对鄂庄煤矿 2煤层采掘区井下钻孔瓦斯煤样直接法测试结果及勘探钻孔瓦斯样资料的综合分析 ,阐明了影响鄂庄井田 2煤层瓦斯赋存的主要地质因素和矿井未采区煤层瓦斯含量预测的思路和方法 .探讨了鄂庄井田 2煤层瓦斯赋存的规律 .在分析低瓦斯矿井瓦斯涌出特点和影响因素的基础上 。 展开更多

关键词 低瓦斯矿井 瓦斯含量 瓦斯异常涌出 煤层 瓦斯地质 赋存规律

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东庞矿2^#主采煤层瓦斯赋存规律探究 被引量：1

19

作者 胡创义 马尚权 《煤炭工程》 北大核心 2003年第4期43-45,共3页

随着东庞煤矿开采水平的增加 ,瓦斯赋存和涌出量一般要发生变化。针对东庞矿深水平瓦斯异常涌出的状况 ,采用多种方法对 2 #煤层瓦斯的赋存和流动进行了测定 ,对东庞矿深水平区域瓦斯涌出规律进行了研究 ,得出了一些有价值的结论。

关键词 瓦斯赋存 地质构造 瓦斯异常涌出

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顶板定向瓦斯抽采钻孔合理层位确定及其抽采效果分析 被引量：3

20

作者 薛伟超 《中国煤炭》 2022年第4期41-47,共7页

深部厚煤层工作面快速回采常诱发瓦斯异常涌出。根据唐口煤矿6305工作面工程条件,采用经验公式计算了6305工作面顶板导气裂缝带的高度区间,通过Fluent模拟分析了定向长钻孔的最佳设计层位,施工了3组4个定向长钻孔,观测定向钻孔抽采瓦斯... 深部厚煤层工作面快速回采常诱发瓦斯异常涌出。根据唐口煤矿6305工作面工程条件,采用经验公式计算了6305工作面顶板导气裂缝带的高度区间,通过Fluent模拟分析了定向长钻孔的最佳设计层位,施工了3组4个定向长钻孔,观测定向钻孔抽采瓦斯情况,并与传统的高位钻孔进行技术经济比较。结果表明:6305工作面顶板裂缝带的区间高度距离煤层底板17.4~45.5 m,定向长钻孔的最佳布置层位为距离煤层底板4倍采高(40.32 m)处;顶板定向长钻孔瓦斯抽采量为39~44 m^(3)/min,瓦斯抽采浓度可达15%,瓦斯抽采纯量为3~5 m^(3)/min;与高位钻场钻孔抽采相比,采用顶板定向钻孔抽采裂缝带瓦斯能够在保证不降低瓦斯治理效果的前提下,总钻孔工程量减少50%,施工时间缩短72%,每500 m回采巷道节约成本100万元。 展开更多

关键词 顶板定向钻孔 合理层位 瓦斯异常涌出 高位钻孔 裂缝带 快速回采

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