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覆岩离层注浆层位判定及隔浆层稳定性研究 被引量:1
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作者 郭文兵 李龙翔 +2 位作者 杨伟强 白二虎 吴东涛 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期264-280,共17页
覆岩离层注浆减沉技术是保护矿区地表建(构)筑物的重要手段之一,其中注浆层位选择与其下方隔浆层完整性是决定地表减沉效果的关键因素。采用理论分析、工程试验以及现场监测等手段,对覆岩离层注浆层位判别及其下方隔浆层稳定性进行了研... 覆岩离层注浆减沉技术是保护矿区地表建(构)筑物的重要手段之一,其中注浆层位选择与其下方隔浆层完整性是决定地表减沉效果的关键因素。采用理论分析、工程试验以及现场监测等手段,对覆岩离层注浆层位判别及其下方隔浆层稳定性进行了研究。通过理论分析方法对覆岩离层注浆过程中的隔浆层变形特征进行了研究,建立了基于弹性地基梁理论的隔浆层挠曲线方程,并根据岩层破坏程度,分区计算了隔浆层下方岩体的弹性地基系数,得到了注浆压力作用下隔浆层的最大弯曲下沉值;基于岩层破坏条件给出隔浆层稳定性分析方法,计算了注浆前后隔浆层下方自由空间的高度,并依据隔浆层最大弯曲下沉值与其下方自由空间的关系,对固支梁及弹性地基梁状态下的隔浆层完整性进行了判别;在此基础上,综合考虑注浆地层条件及隔浆层稳定性,提出了一种新的覆岩离层注浆层位判别方法。该方法通过计算导水裂隙带及各关键层高度确定潜在注浆层位,然后依据隔浆层完整性分析对各潜在注浆层位的可行性进行判别,最后引入安全系数对其稳定性进行评价。以某矿11090工作面为工程应用实例,依据该判别方法确定了合理注浆层位,在距煤层139.1 m处成功实施覆岩离层注浆充填,结合地表实测数据及地表下沉预计结果,该工作面实施注浆后,地表最大下沉值为230 mm,下沉系数为0.12,减沉率达到77.6%。附近民房的最大倾斜值约为0.8 mm/m,水平变形值为0.7 mm/m,有效保护了矿区地表村庄民房,同时保障了井下采掘工作的正常进行,验证了注浆层位判别方法的合理性,为覆岩离层注浆层位设计及矿区地表沉陷控制提供了参考。 展开更多
关键词 覆岩离层注浆 层位 地表沉陷控制 弹性地基梁
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覆岩离层注浆控制地表沉降技术的理论与实践 被引量:14
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作者 隋惠权 王忠林 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期510-512,共3页
关键词 层移动 地表沉降 覆岩离层注浆 开采
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特厚煤层综采放顶煤开采条件下覆岩离层注浆减沉工程的设计与实践
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作者 陈长臻 管志召 王桂花 《中国煤炭》 北大核心 2001年第5期35-37,共3页
介绍了兖矿集团东滩煤矿在特厚煤层综采放顶煤开采时采用覆岩离层注浆减沉技术的 1430 7(西 )、1430 7(东 )、1430 8(西 ) 3个工作面的地质采矿条件和实践结果 ,通过对观测结果的分析后认为 ,该技术用于控制厚煤层综放开采后的地表移动... 介绍了兖矿集团东滩煤矿在特厚煤层综采放顶煤开采时采用覆岩离层注浆减沉技术的 1430 7(西 )、1430 7(东 )、1430 8(西 ) 3个工作面的地质采矿条件和实践结果 ,通过对观测结果的分析后认为 ,该技术用于控制厚煤层综放开采后的地表移动与变形是可行的和可靠的 。 展开更多
关键词 覆岩离层注浆 地表沉降 减沉工程 特厚煤层 综放开采 兖矿集团东滩煤矿 地表移动
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考虑断层影响“无典型”关键层矿井覆岩离层注浆技术研究
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作者 何骞 《中国矿业》 2025年第8期213-223,共11页
煤矿绿色开采是“双碳”目标下矿井可持续发展的重要前提,覆岩离层注浆是降低煤矿开采引起地表建构筑物损坏,实现绿色开采的一项重要技术。为了研究受断层影响“无典型”关键层矿井覆岩离层注浆关键技术,以及浆液的物理性能及适用性,本... 煤矿绿色开采是“双碳”目标下矿井可持续发展的重要前提,覆岩离层注浆是降低煤矿开采引起地表建构筑物损坏,实现绿色开采的一项重要技术。为了研究受断层影响“无典型”关键层矿井覆岩离层注浆关键技术,以及浆液的物理性能及适用性,本文以921103工作面为例,采用理论计算及试验,并结合现场实践,分析了工作面上方覆岩岩性,根据采矿地质条件,确定了该工作面上部岩层为“无典型”关键层类覆岩,应采用多离层位注浆技术;研究了F49断层活化对该类覆岩离层注浆的影响,确定了注浆层位、钻孔数量及针对性的布孔原则。测试了注浆用粉煤灰物理性能及微观性能,确定了粉煤灰选用原则。研究了三种类别粉煤灰制成浆液的物理性能,结果表明随着水灰比减小,三类粉煤灰制成的浆液比重、体积浓度均呈增长趋势,同配比条件下三类粉煤制成浆液的比重及体积浓度,原灰最小,细灰最大,混合料居中,解决了细灰需水量大浆液黏稠、原灰沉淀速率过快的问题,将原灰制成的浆液1h沉降率平均减缓35.6%。结合压力及注浆流量,将覆岩离层注浆总结为低压高流量、高压高流量、高压低流量三个主要阶段,提出了每个阶段的注浆关键技术。将研究成果应用于921103工作面覆岩离层注浆工程中,经实际监测,地表平均沉降量为243.9 mm,注采比达46.1%,注浆减沉效果良好。 展开更多
关键词 覆岩离层注浆 断层 无典型关键层 粉煤灰液性能 减沉
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巷内预置充填带无煤柱覆岩离层充填开采技术优化研究 被引量:3
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作者 王朋飞 惠庆波 王志强 《煤炭工程》 北大核心 2013年第8期86-88,共3页
针对西山矿区为统筹解决地面沉降和留宽煤柱进行条带开采回采率之间存在的矛盾,在分析覆岩离层分区隔离注浆充填和巷内预置充填带无煤柱开采技术特点的基础上,提出巷内预置充填带无煤柱覆岩离层分区隔离充填开采技术,并根据实际资料,利... 针对西山矿区为统筹解决地面沉降和留宽煤柱进行条带开采回采率之间存在的矛盾,在分析覆岩离层分区隔离注浆充填和巷内预置充填带无煤柱开采技术特点的基础上,提出巷内预置充填带无煤柱覆岩离层分区隔离充填开采技术,并根据实际资料,利用FLAC3D进行数值模拟。结果表明,预置充填体上的矿山压力及其稳定性满足生产要求,该技术可以使煤炭回采率得到提高,井下环境更加安全健康,地表沉陷控制效果更加理想。 展开更多
关键词 覆岩离层注浆 巷内预置充填带 分区隔离充填开采 地表沉陷 数值模拟
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我国“三下”采煤技术体系与工程实践 被引量:4
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作者 郭文兵 胡玉杭 +3 位作者 胡超群 李龙翔 吴东涛 葛志博 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第1期19-38,共20页
我国“三下”(建筑物、水体、铁路等线性构筑物下)煤炭资源丰富,开展“三下”采煤技术研究、解放“三下”压煤对提高煤炭资源采出率、优化井下采掘布局、延长矿井服务年限等具有重要意义。总结了我国“三下”压煤开采技术以及建(构)筑... 我国“三下”(建筑物、水体、铁路等线性构筑物下)煤炭资源丰富,开展“三下”采煤技术研究、解放“三下”压煤对提高煤炭资源采出率、优化井下采掘布局、延长矿井服务年限等具有重要意义。总结了我国“三下”压煤开采技术以及建(构)筑物保护技术,包括部分开采、充填开采、协调开采、覆岩离层注浆技术以及地面保护、维修加固技术,并分析了各种“三下”采煤技术的优缺点和适用条件等。提出“三下”压煤开采造成建(构)筑物损害的源头是煤炭地下开采引起的覆岩破坏与地表移动,控制地表沉陷、研究地表移动变形规律是建(构)筑物下采煤的关键,减少覆岩破坏、准确预测覆岩破坏高度是水体(覆岩含水层)下安全采煤技术的关键。从经验公式、理论计算、现场实测等方面综合分析了“三下”采煤覆岩破坏与地表移动规律、地表移动变形预测、地面建筑物保护技术等。研究认为高效率、低成本、全固废、智能化覆岩离层注浆和充填开采、地下水原位保护等源头减沉控损技术将是我国未来“三下”开采技术的发展方向,并建立覆岩与地表移动变形的“天−空−地−井”一体化监测、预警机制,加强“三下”采煤工艺、全固废材料、技术与装备水平的提升,科学构建并不断完善绿色低碳、智能、安全高效的“三下”采煤技术体系。 展开更多
关键词 “三下”采煤 层移动 地表沉陷 采动损害与保护 覆岩离层注浆
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我国煤矿开采沉陷控制技术研究现状与进展 被引量:4
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作者 郭文兵 杨伟强 吴东涛 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第6期1-16,共16页
煤炭大规模、高强度开采造成的矿区地表沉陷、生态环境恶化,以及建(构)筑物、铁路、高压输电线路损坏等开采损害问题日益加重,资源开发和环境保护矛盾凸显,控制地表沉陷实现煤炭低损开采是行业发展的必然要求。针对我国煤矿开采沉陷控... 煤炭大规模、高强度开采造成的矿区地表沉陷、生态环境恶化,以及建(构)筑物、铁路、高压输电线路损坏等开采损害问题日益加重,资源开发和环境保护矛盾凸显,控制地表沉陷实现煤炭低损开采是行业发展的必然要求。针对我国煤矿开采沉陷控制技术,进行了系统分析与阐述,包括充填开采、协调开采、部分开采、覆岩离层注浆开采等方面,并详细探讨了各种沉陷控制技术措施的实施原理及应用方法,分析了地表沉陷控制各项技术的优点、存在问题、适用条件及研究进展。在此基础上,结合具体工程应用,对覆岩离层注浆技术、充填开采技术、协调开采技术的地表沉陷控制效果进行检验,指出了各项技术的局限性和发展趋势。研究结果表明:覆岩离层注浆减沉技术具有与井下采煤作业相互干扰小、可实现煤矿绿色开采、固废资源化利用等优点,正在被研究和推广应用。同时,我国地表沉陷控制技术在以下方面需要进一步加强研究,分别为低成本高性能充填材料研发和充填工艺优化、煤层开采地表移动变形规律研究及地表沉陷预测理论完善、高效的煤柱回收方法开发和煤柱长期稳定性提高、覆岩离层注浆工艺优化及浆液对地下水环境影响评估等。 展开更多
关键词 绿色开采 沉陷控制技术 覆岩离层注浆 充填开采 协调开采
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