基于采矿专业对煤矸石覆岩离层注浆充填技术的探索 被引量：2

1

作者 燕利芳 刘晓 《能源与节能》 2022年第11期92-96,共5页

如何充分利用煤矿地下煤层回采后产生的地下空间,是目前研究的一个热点。结合实际情况,采煤工作面上覆岩层破坏规律在垂直方向体现为冒落带、裂隙带、弯曲下沉带三带,水平方向岩层移动体现为煤壁支撑区、离层区、重新压实区三区,巧妙地... 如何充分利用煤矿地下煤层回采后产生的地下空间,是目前研究的一个热点。结合实际情况,采煤工作面上覆岩层破坏规律在垂直方向体现为冒落带、裂隙带、弯曲下沉带三带,水平方向岩层移动体现为煤壁支撑区、离层区、重新压实区三区,巧妙地利用地层移动规律,把采动空间转移到离层空间,利用破碎机、制砂机将煤矸石破碎加工,再利用球磨机制成浆液,进行高压注浆,实现采动空间到离层空间的转换,采用覆岩离层注浆充填的方式把煤矸石注入地下空间,秉承“从哪里来,到哪里去”的绿色开采思想,使煤矸石回归自然,达到对煤矸石的无害化处理。 展开更多

关键词 煤矸石 覆岩离层注浆充填技术 绿色开采

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煤矸石覆岩离层注浆充填绿色开采技术研究 被引量：3

2

作者 马新世 《能源与节能》 2024年第4期32-34,38,共4页

为了解决葫芦素煤矿煤矸石量过大以及地表沉陷问题,采用煤矸石覆岩离层注浆充填绿色开采技术对关键层进行充填。基于关键层判别理论,确定了21404综采工作面上覆亚关键层1为注浆目标区域,通过14个间距为160 m的注浆钻孔,有效控制地表最... 为了解决葫芦素煤矿煤矸石量过大以及地表沉陷问题,采用煤矸石覆岩离层注浆充填绿色开采技术对关键层进行充填。基于关键层判别理论,确定了21404综采工作面上覆亚关键层1为注浆目标区域,通过14个间距为160 m的注浆钻孔,有效控制地表最大下沉量至85.89 mm。地表下沉稳定的同时,实现了对煤矸石的大量消耗,是平衡煤矸石产出消耗的重要手段。 展开更多

关键词 覆岩离层注浆充填 地表沉陷 关键层 注浆钻孔

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覆岩隔离注浆充填技术实践与研究展望 被引量：7

3

作者 许家林 轩大洋 李建 《中国煤炭》 北大核心 2024年第6期74-80,共7页

煤层开采后覆岩关键层失去下部支撑,在地层压力作用下断裂沉降是导致一系列采动损害与环境问题的根源,通过充填阻止关键层破断是减少环境损害的源头绿色开采技术。目前我国煤矿充填开采技术得到长足发展,但井下充填采煤存在效率相对较... 煤层开采后覆岩关键层失去下部支撑,在地层压力作用下断裂沉降是导致一系列采动损害与环境问题的根源,通过充填阻止关键层破断是减少环境损害的源头绿色开采技术。目前我国煤矿充填开采技术得到长足发展,但井下充填采煤存在效率相对较低、成本较高等问题,限制了其推广应用。而创新研发的覆岩隔离注浆充填技术,建立了地面钻孔“一注式减损”高效绿色开采新模式,突破了井下充填效率低的技术瓶颈。覆岩隔离注浆充填是基于采动覆岩卸荷膨胀累积效应对离层产生抑制作用,通过地面钻孔向关键层下进行高压注浆的充填,产生“压下托上”作用,将关键层下方碎胀岩体压实形成支撑体,在采空区形成压实承载结构,阻止关键层断裂。该技术解决了离层注浆充填量少、减沉率低的技术难题,可用于综采、综放工作面,以及单一煤层与多煤层开采;目前该技术已在全国推广应用,解决了东部矿区建筑物压煤开采难题,并在矸石减排、“减震防冲”“减漏保水”等方面开展了工程试验与实践。介绍了“双碳”背景下,针对煤矿充填材料不足问题,进一步研发“煤基固废+CO 2”覆岩隔离注浆充填绿色开采新技术构想,该技术可取得减沉、减漏、减震、减排、减碳等“一注五减”效果,实现煤炭资源的绿色开采与低碳利用。 展开更多

关键词 岩层移动 覆岩卸荷膨胀累积效应 关键层 覆岩隔离注浆充填 绿色开采

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综采工作面垮落带注浆充填开采覆岩采动裂隙定量表征试验研究 被引量：2

4

作者 李志华 耿倩 +2 位作者 杨科 邹恩隆 何祥 《中国矿业》 北大核心 2024年第2期159-167,共9页

为定量表征冒落区注浆充填对覆岩采动损伤程度的影响,以任家庄煤矿110903工作面为研究背景,开展垮落法开采和垮落带充填法开采物理相似模拟实验,运用分形理论研究两者覆岩裂隙演化特征,并对其覆岩运移规律进行对比分析。研究结果表明,... 为定量表征冒落区注浆充填对覆岩采动损伤程度的影响,以任家庄煤矿110903工作面为研究背景,开展垮落法开采和垮落带充填法开采物理相似模拟实验,运用分形理论研究两者覆岩裂隙演化特征,并对其覆岩运移规律进行对比分析。研究结果表明,垮落法开采后采动裂隙分形维数变化规律为迅速上升-缓慢下降-缓慢上升-急剧上升,注浆充填开采后变化规律呈迅速上升-迅速下降-缓慢下降-缓慢上升;将采动裂隙发育网络划分为离层裂隙区、离层压实区、垮落裂隙区、竖向破断裂隙区四个区域,对比垮落法开采和垮落带充填法开采,充填后采场覆岩裂隙不发育,离层压实区范围较小,发育高度仅为21.96 m;注浆充填开采后各关键层下沉量显著减小,关键层2最大下沉量出现在顶板初次破断处,垮落法开采后关键层2最大下沉量出现在采空区中部。垮落带注浆充填开采能有效改善覆岩裂隙损伤、控制覆岩裂隙发育、减缓覆岩下沉,该成果可以为任家庄煤矿充填开采控制地表沉降提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 垮落带注浆充填 相似模拟 分形理论 裂隙演化 覆岩运移

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煤矿覆岩离层注浆减沉技术研究及应用 被引量：1

5

作者 郎博 张立群 《煤炭工程》 北大核心 2024年第6期66-72,共7页

针对门克庆煤矿11-3101工作面铁路下压煤问题,为提高煤炭资源回收率,应用离层注浆减沉技术减小地表下沉,通过室内试验测试了不同配比充填料浆的流变特性,确定了合适的料浆配比,同时构建采动覆岩离层演变力学模型,提出了离层动态发育位... 针对门克庆煤矿11-3101工作面铁路下压煤问题,为提高煤炭资源回收率,应用离层注浆减沉技术减小地表下沉,通过室内试验测试了不同配比充填料浆的流变特性,确定了合适的料浆配比,同时构建采动覆岩离层演变力学模型,提出了离层动态发育位置及离层开度预测方法。研究结果表明:11-3101工作面从下往上将会产生四个离层,分别位于工作面顶板上方45.42、228.38、337.19、363.99 m处;离层开度从下到上依次为2.62、1.49、1.39和1.33 m,开度随着层高的增长而递减;注浆压力为6.5 MPa,注采比大于45%时,地表倾斜变形值小于3 mm/m,现场监测结果显示铁路路基最大沉降量仅58.72 mm,注浆减沉效果显著。 展开更多

关键词 采动覆岩 离层注浆 充填料浆 地表变形

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覆岩离层分区隔离注浆充填减沉技术的理论研究 被引量：85

6

作者 朱卫兵 许家林 +1 位作者 赖文奇 王志刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期458-462,共5页

分析了关键层下离层动态发育对离层充填的影响,针对目前离层区充填工艺不能阻止覆岩关键层初次破断的问题,提出了“覆岩离层分区隔离注浆充填”技术,它综合离层充填与条带开采技术的优点,通过离层区充填置换或减小分区隔离煤柱宽度,使... 分析了关键层下离层动态发育对离层充填的影响,针对目前离层区充填工艺不能阻止覆岩关键层初次破断的问题,提出了“覆岩离层分区隔离注浆充填”技术,它综合离层充填与条带开采技术的优点,通过离层区充填置换或减小分区隔离煤柱宽度,使“离层区充填体+关键层+分区隔离煤柱”形成共同承载体,从而达到有效减缓地面沉降的目的,提高了煤层采出率,促进了覆岩离层充填减沉技术的发展.采用数值模拟方法对离层分区隔离注浆充填原理作了进一步证实,并对其适用条件进行了分析. 展开更多

关键词 覆岩离层 分区隔离注浆充填 地表沉降

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超高水材料覆岩离层及冒落裂隙带注浆充填技术 被引量：19

7

作者 王成真 冯光明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第3期32-35,51,共5页

为了解决传统覆岩离层注浆减沉技术实施后离层区内大量承压可流动水体所带来的问题,结合超高水材料基本性能,以岩层控制的关键层理论为指导,提出了超高水材料覆岩离层及冒落裂隙带注浆充填技术。该技术将超高水材料浆液充满关键层下的... 为了解决传统覆岩离层注浆减沉技术实施后离层区内大量承压可流动水体所带来的问题,结合超高水材料基本性能,以岩层控制的关键层理论为指导,提出了超高水材料覆岩离层及冒落裂隙带注浆充填技术。该技术将超高水材料浆液充满关键层下的离层空间、冒落带垮落矸石间缝隙以及裂缝带裂隙,凝固后的充填体控制上覆岩活动。根据以往覆岩离层注浆实践结果及超高水材料注浆充填技术在假想工作面的应用可知:超高水材料覆岩离层及冒落裂隙带注浆充填的减沉率在80%～90%,有助实现"三下"压煤开采的高产高效。 展开更多

关键词 超高水材料 关键层 覆岩离层 冒落裂隙带 注浆充填

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覆岩隔离注浆充填不迁村采煤技术 被引量：54

8

作者 许家林 倪建明 +1 位作者 轩大洋 王晓振 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第12期8-11,共4页

为提高充填采煤效率、降低充填成本,结合煤系层状覆岩移动特点和控制要求研发了覆岩隔离注浆充填不迁村采煤技术。基于覆岩关键层结构设计合理的工作面采宽并在相邻工作面间留设一定宽度的隔离煤柱,通过地面钻孔对采动覆岩高压注浆充填... 为提高充填采煤效率、降低充填成本,结合煤系层状覆岩移动特点和控制要求研发了覆岩隔离注浆充填不迁村采煤技术。基于覆岩关键层结构设计合理的工作面采宽并在相邻工作面间留设一定宽度的隔离煤柱,通过地面钻孔对采动覆岩高压注浆充填,在工作面中部形成一定宽度的压实支撑区,与隔离煤柱联合控制覆岩关键层结构的稳定性,从而减小地表下沉,实现不迁村采煤。该技术已在淮北矿区8个煤矿的12个压煤采区得到成功应用,累计采出建筑物下压煤780余万t。 展开更多

关键词 建筑物下采煤 覆岩隔离注浆充填 关键层 部分充填 绿色开采

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覆岩离层注浆充填保护地面高压线路试验研究 被引量：18

9

作者 刘文生 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期236-239,共4页

采用覆岩离层充填控制地表沉陷技术对济宁二号煤矿 4 30 2工作面开采保护地面高压线路进行了试验研究 .针对工作面地质和采矿技术条件 ,设计了合理的覆岩离层充填实施方案 ,包括注浆站、注浆井、注浆管路、注浆运行系统及工艺流程 .通... 采用覆岩离层充填控制地表沉陷技术对济宁二号煤矿 4 30 2工作面开采保护地面高压线路进行了试验研究 .针对工作面地质和采矿技术条件 ,设计了合理的覆岩离层充填实施方案 ,包括注浆站、注浆井、注浆管路、注浆运行系统及工艺流程 .通过对地表及高压线杆移动观测站数据进行分析 ,得出覆岩离层充填后的地表下沉曲线、地表减沉率以及高压线杆的下沉与偏斜值 .试验结果表明 ,覆岩离层充填后地表减沉效果明显 ,高压线杆偏斜均未超过其允许限差 。 展开更多

关键词 覆岩离层充填 地表沉陷控制 高压线路保护 高压线杆 注浆工艺

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采动覆岩离层注浆控制地面降沉技术的应用

10

作者 史达 《能源与节能》 2024年第12期239-241,共3页

以山西三元煤矿3^(#)煤层开采过程为例,提出覆岩离层分区隔离充填技术控制地面沉降的思路,对其技术原理展开分析研究,并对关键层和离层进行确定;进而从注水预压裂、压力降低、负压及低压注浆、压力升高及持压等方面对采动覆岩离层注浆... 以山西三元煤矿3^(#)煤层开采过程为例,提出覆岩离层分区隔离充填技术控制地面沉降的思路,对其技术原理展开分析研究,并对关键层和离层进行确定;进而从注水预压裂、压力降低、负压及低压注浆、压力升高及持压等方面对采动覆岩离层注浆控制地面沉降的实施过程展开分析。结果表明,覆岩离层分区隔离充填技术能提高煤炭资源采出率,较好地解决压煤问题,还可以控制上覆岩层垮塌及地面降沉形变,确保矿区结构物及构筑物的安全,实现矿区可持续发展。 展开更多

关键词 采动 覆岩 离层注浆 地面降沉 技术应用

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采动覆岩离层区注浆充填技术 被引量：1

11

《山西焦煤科技》 CAS 2021年第8期F0002-F0002,F0003,F0004,共3页

为解决"三下"压煤、土地资源和固废处置问题,山西焦煤集团屯兰矿2020年12月在22301工作面开展采动覆岩离层区注浆充填技术试验,以电厂粉煤灰为注浆材料,开采兴能电厂粉煤灰运输皮带走廊和西山煤电集团粉煤灰综合利用项目工厂... 为解决"三下"压煤、土地资源和固废处置问题,山西焦煤集团屯兰矿2020年12月在22301工作面开展采动覆岩离层区注浆充填技术试验,以电厂粉煤灰为注浆材料,开采兴能电厂粉煤灰运输皮带走廊和西山煤电集团粉煤灰综合利用项目工厂下压煤,保护粉煤灰运输皮带走廊和工厂构筑物不被破坏,同时为后期"两河两路"下压煤开采作技术积累。应用该技术后6个月开采33万t压煤,消耗了32万t粉煤灰,上层地面最大沉降255 mm(符合《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(2017)规定的一级保护标准要求),不仅释放了大量的压覆煤炭资源,利用了大量粉煤灰,还有效保护了上部地层和含水层,社会经济效益显著。 展开更多

关键词 粉煤灰综合利用 电厂粉煤灰 注浆充填 皮带走廊 山西焦煤集团 注浆材料 采动覆岩 压煤开采

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覆岩离层注浆控制地表沉陷技术的应用 被引量：16

12

作者 徐乃忠 张玉卓 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2000年第9期1-3,共3页

介绍了覆岩离层注浆减沉技术的原理 ,分析了国内外该技术的应用情况 ,并对各试验点应用该技术取得的效果进行了客观的分析 ,指出了目前应用该技术可能取得的实际效果 ,为今后应用这种技术提供借鉴 ,并提出了煤矿开采减小地表沉陷的可能... 介绍了覆岩离层注浆减沉技术的原理 ,分析了国内外该技术的应用情况 ,并对各试验点应用该技术取得的效果进行了客观的分析 ,指出了目前应用该技术可能取得的实际效果 ,为今后应用这种技术提供借鉴 ,并提出了煤矿开采减小地表沉陷的可能途径。 展开更多

关键词 地表沉陷 覆岩离层 注浆充填 充填开采

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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

13

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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覆岩离层产生机理及离层充填控制地表沉陷技术的工程实施 被引量：14

14

作者 刘文生 范学理 《煤矿开采》 2002年第3期53-55,共3页

简要介绍了覆岩离层充填方法的技术原理 ,探讨了覆岩离层产生机理、离层分布规律及其影响因素 ,分析了离层充填控制地表沉陷技术的工程实施要点 ,所得结论对该技术的设计。

关键词 覆岩 地表沉陷控制 离层充填技术 离层分布规律 岩石力学

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覆岩离层注浆充填及减沉应用效果 被引量：7

15

作者 王东 《矿业装备》 2015年第7期76-77,共2页

覆岩离层注浆充填．是利用岩移过程中覆岩内形成的离层空洞，从钻孔向离层空洞充填外来材料来支撑覆岩，从而减缓覆岩移动往地表的传播。覆岩离层注浆减缓地表沉降，是一项较有效的新技术。

关键词 注浆充填 覆岩离层注浆 应用 减沉 覆岩移动 地表沉降 新技术 空洞

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覆岩离层注浆充填分带模型及工程应用 被引量：3

16

作者 巩建雨 《陕西煤炭》 2023年第3期104-108,176,共6页

在现有“三带”理论、“四带”模型的基础上,对覆岩离层注浆充填后的覆岩状态沿工作面走向由下至上划分了破裂垮落重组带、安全隔离带、基岩完整带和松散层冲积层带的覆岩离层注浆充填“四带”。工程实践结果表明,采煤工作面覆岩离层注... 在现有“三带”理论、“四带”模型的基础上,对覆岩离层注浆充填后的覆岩状态沿工作面走向由下至上划分了破裂垮落重组带、安全隔离带、基岩完整带和松散层冲积层带的覆岩离层注浆充填“四带”。工程实践结果表明,采煤工作面覆岩离层注浆充填后,下沉值满足了“三下”采煤规范中建(构)筑物保护等级Ⅰ级标准,注浆预警区、过渡区未出现突然沉降、不均匀沉降等现象。该分带模型对同类覆岩离层注浆充填工程技术推广应用有一定的指导意义。 展开更多

关键词 覆岩离层 注浆充填 破裂垮落重组带 安全隔离带 基岩完整带 松散冲积层带

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覆岩隔离注浆充填开采技术在寺家庄矿的应用研究 被引量：3

17

作者 陈登金 《神华科技》 2019年第8期44-46,共3页

覆岩隔离注浆充填开采技术是一种高效低成本充填技术,设计合理的隔离煤柱,充分利用上覆岩层的自承载能力,通过地面钻孔对采动覆岩高压注浆充填,形成压实支撑区,利用压实区与隔离煤柱联合控制覆岩关键层结构的稳定性,从而减小地表下沉、... 覆岩隔离注浆充填开采技术是一种高效低成本充填技术,设计合理的隔离煤柱,充分利用上覆岩层的自承载能力,通过地面钻孔对采动覆岩高压注浆充填,形成压实支撑区,利用压实区与隔离煤柱联合控制覆岩关键层结构的稳定性,从而减小地表下沉、实现“三下”开采。 展开更多

关键词 覆岩隔离注浆 充填开采 关键层 “三下”开采

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覆岩隔离注浆充填不迁村采煤技术探究 被引量：2

18

作者 侯林旺 《煤》 2018年第12期85-86,共2页

文章介绍了覆岩隔离注浆充填不迁村采煤技术的原理和应用情况,分析了该技术的应用条件,探讨了覆岩隔离注浆充填不迁村采煤技术在实际应用中需要把握的各要素。为煤矿选择开采方法提供参考。

关键词 覆岩隔离注浆充填 关键层 高压注浆 不迁村采煤技术

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煤矸石离层注浆充填“五位一体”开采工艺研究

19

作者 马新青 《煤炭工程》 北大核心 2024年第10期139-144,共6页

为协同解决制约煤炭高效开采的矸石处置、灾害治理、生态保护等难题,提出了百万吨煤矸石覆岩隔离注浆充填处废、防冲、减震、保水、减沉的“五位一体”安全绿色开采工艺。研究了台阶式自流型制浆输浆工艺,解决了制浆输浆系统占地紧张、... 为协同解决制约煤炭高效开采的矸石处置、灾害治理、生态保护等难题,提出了百万吨煤矸石覆岩隔离注浆充填处废、防冲、减震、保水、减沉的“五位一体”安全绿色开采工艺。研究了台阶式自流型制浆输浆工艺,解决了制浆输浆系统占地紧张、长距离输送等难题,达到了大规模处理矸石、系统节能稳定的目的。该工艺在葫芦素煤矿进行了现场试验,实现了一期处理矸石能力70万t/a,二期投产后处理矸石能力将达到150万t/a,累计节省矸石处理和水处理费用约1730万元,注浆充填区域地表下沉量降低52.9%~53.2%,工作面平均涌水量降幅17.7%~29.1%,冲击地压能量发生次数减少774次,降幅30.5%,取得了较好的经济、安全环保效果。 展开更多

关键词 采动覆岩 隔离注浆充填 矸石处理 绿色开采

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覆岩隔离注浆充填减沉技术获重大突破 被引量：1

20

《建井技术》 2018年第3期48-48,共1页

《煤炭信息》周刊2018年第10期报道，覆岩隔离注浆充填是中勘科技公司配合中国矿业大学、淮北矿业集团，共同研发的建（构）筑物下压煤开采新方法。该项技术是通过地面钻孔，对采动覆岩离层区进行高压注浆充填，在工作面中部，形成一定... 《煤炭信息》周刊2018年第10期报道，覆岩隔离注浆充填是中勘科技公司配合中国矿业大学、淮北矿业集团，共同研发的建（构）筑物下压煤开采新方法。该项技术是通过地面钻孔，对采动覆岩离层区进行高压注浆充填，在工作面中部，形成一定宽度的压实支撑区；利用压实支撑区与隔离煤柱，联合控制覆岩关键层结构的稳定性，减小地表下沉，保护地表受采煤影响范围内的农田及防止建（构）筑物破坏。 展开更多

关键词 覆岩离层 注浆充填 减沉技术 建(构)筑物 中国矿业大学 淮北矿业集团 地表下沉 下压煤开采

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