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题名含导水断层的煤层防隔水煤(岩)柱留设优化计算
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作者
于小鸽
罗文娜
徐东晶
项杰涛
张宁
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机构
山东科技大学地球科学与工程学院
山东能源新矿集团翟镇煤矿
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出处
《煤炭学报》
北大核心
2025年第8期3857-3867,共11页
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基金
山东省自然科学基金资助项目(ZR2022MD101)。
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文摘
在近断层煤层开采中,断层活化沟通含水层时常诱发矿井突水事故,影响煤矿安全生产,因此,合理留设防隔水煤岩柱的宽度对矿山断层突水的防治工作具有重要意义。《煤矿防治水细则》对各种情况下的断层煤岩柱的留设进行了详细的阐述,给出了断层在导水情况下的煤岩柱留设计算公式,但是面对断层下复杂承压水的威胁,现有的防隔水煤(岩)柱计算公式还不够完善,计算结果还不够精确。为优化防隔水煤柱留设宽度问题,针对导水断层与煤层产状的空间关系及承压水的导水机制,结合承压水导升的水力学分析,根据恒定总能量方程建立了裂隙水流运动模型,分析断层导水过程中的渗流速度、压强与能量损失之间的关系,推导出承压水在断层通道内导升至任意位置的水压计算公式,进而对《煤矿防治水细则》中断层导水条件下的防隔水煤岩柱留设计算方式进行优化。以山东翟镇煤矿七采区近DF3断层待开采的F7202W工作面为工程实例,利用优化前后的公式计算煤柱留设宽度,对比计算结果表明:《煤矿防治水细则》原有计算公式没有考虑承压水导升的水压影响,将煤层底板水压理想化且根据煤层底板位置取水压估值,计算得出DF3断层煤岩柱宽度为117 m。经优化后的计算方法结合七采区各工作面奥灰含水层实际突水数据,计算得出各工作面的稳定流速,根据奥灰含水层突水的最大稳定流速,利用优化公式计算防隔水煤柱宽度为108 m。通过COMSOL Multiphysics建立三维流-固耦合数值计算模型,模拟了翟镇煤矿F7202W工作面的开采过程,根据巷道应力和断层水压分布规律图及不同防隔水煤柱下的断层渗透率变化图,进一步论证了优化公式计算出的108 m煤柱宽度的安全性及合理性,且较《煤矿防治水细则》计算出的安全防隔水煤柱的尺寸缩短了9 m,增加了回采煤炭资源。研究成果为矿井开采中不同承压水条件下断层防隔水煤岩柱留设宽度的精准计算提供了参考。
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关键词
导水断层
防水煤岩柱留设
承压水导升
公式优化
COMSOL
Multiphysics模拟
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Keywords
water-conducting fault
waterproof coal rock pillar
pressurised water conductivity
formula optimisation
COMSOL Multiphysics simulation
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分类号
TD745
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名短壁工作面胶结密实充填关键技术与应用
被引量：1
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作者
杨康
郭鑫
李文鑫
刘光照
张哲
王建志
侯文辉
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机构
山东科技大学
榆林市榆神煤炭榆树湾煤矿有限公司
山东能源新矿集团翟镇煤矿
中石化经纬有限公司地质测控技术研究院
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2023年第2期7-11,共5页
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文摘
为进一步研究翟镇煤矿短壁胶结密实充填技术,以F7401E短壁胶结密实充填工作面为工程背景,对地面治浆中心进行升级改造,实现了地面制浆智能控制;对井下矸石破碎装置进行改进,矸石粒径控制在2cm;通过理论分析、现场实践对巷宽设计、巷采工艺等进行优化,结果表明,当支巷宽度为4.5m,煤柱巷宽度为5m,可有效规避应力集中;改进“自移式高效喷射机”和“全自动液压挡浆墙”等装备,充填效率提高30%。
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关键词
短壁胶结
充填系统
支护参数
采充工艺
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Keywords
short wall cementation
filling system
support parameters
mining and filling technology
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分类号
TD823.7
[矿业工程—煤矿开采]
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题名近距离上行开采工作面受下部工作面影响区域研究
被引量：6
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作者
卢鑫
郑永胜
闫明晨
李伟
曹淑良
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机构
山东能源新矿集团翟镇煤矿
山东新能源有限公司
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2019年第4期46-48,共3页
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文摘
以翟镇煤矿6202E工作面上行开采为工程研究背景,通过理论分析和现场矿压观测得到了上部工作面受下部工作面开采的影响区域,研究表明,越靠近采空区中部,岩层破断程度越大,而在采空区边界,由于煤柱支撑作用,岩层破断程度较低;当6202E工作面的运输巷布置于6403E运输巷以外20m煤柱区时,上部边界内影响区为17. 1m,运输巷边界外影响区为17m,可有效地避免应力影响;轨道巷布置于6403E轨道巷采空区以里2m,内影响区为15. 3m,外影响区为18. 4m,可采用架棚支护,控制围岩的移近量和移近速度。
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关键词
近距离
上行开采
下部工作面
移动盆地
外错式
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Keywords
close range
upward mining
lower part working face
mobile basins
outer-stagger arrangement
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分类号
TD823.2
[矿业工程—煤矿开采]
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题名简易掘进支架临时支护在炮掘工作面的应用
被引量：5
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作者
孙朋
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机构
山东能源新矿集团翟镇煤矿
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2012年第10期26-27,共2页
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文摘
为进一步提高炮掘工作面安全系数,减少传统临时支护的时间,提高单进水平、生产效率,翟镇煤矿6204西轨道巷试验应用掘进支架作为临时支护。文章详细介绍了掘进支架的设备结构、安装、使用方法,提出了支护过程中的注意事项,实践表明支护效果良好。
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关键词
液压支架
临时支护
炮掘工作面
掘进支架
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分类号
TD355.2
[矿业工程—矿井建设]
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