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条带充填绿色开采回收压覆煤炭资源支巷宽度研究

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煤炭工程 2024年第9期56卷 14-20页

作者：陈全秋项瀚赵宝友山西三元煤业股份有限公司山西长治046000 辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000

以山西三元煤业3号煤条带充填工作面为工程背景,基于固支梁理论模型,分析了条带充填开采支巷顶板的变形与受力特征;并采用数值模拟方法揭示了循环间隔条带充填开采支巷间的相互作用及支巷围岩的塑性区分布特征,综合理论解析研究结果并... 详细信息

以山西三元煤业3号煤条带充填工作面为工程背景,基于固支梁理论模型,分析了条带充填开采支巷顶板的变形与受力特征;并采用数值模拟方法揭示了循环间隔条带充填开采支巷间的相互作用及支巷围岩的塑性区分布特征,综合理论解析研究结果并结合三元煤业充填工作面实际条件,确定多轮循环间隔条带充填开采支巷的合理宽度为5 m;最后,通过工程实践验证了支巷宽度的合理性,实现了压覆煤炭资源的安全采出,促进了三元煤业的绿色可持续开采。

关键词：压覆煤炭资源条带充填绿色开采固支梁支巷宽度

条带充填支巷聚丙烯双向拉伸网支护力学性能研究

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煤炭科技 2024年第3期45卷 136-141页

作者：张庆国山西三元煤业股份有限公司山西长治046013

针对条带充填开采方式的补强支护需求,以山西三元煤业1号充填工作面工程条件为背景,研究了不同材料防护网支护后巷道的变形规律,分析了巷道支护中金属护网和聚丙烯双向拉伸护网的应力分布,评估了不同护网对巷道的支护效果,并综合考虑施... 详细信息

针对条带充填开采方式的补强支护需求,以山西三元煤业1号充填工作面工程条件为背景,研究了不同材料防护网支护后巷道的变形规律,分析了巷道支护中金属护网和聚丙烯双向拉伸护网的应力分布,评估了不同护网对巷道的支护效果,并综合考虑施工成本、材料成本、工程造价成本,对1号充填工作面所使用的防护网进行了比选分析。结果表明,单从支护效果考虑,采用金属护网进行支护的效果比采用聚丙烯双向拉伸护网进行支护的效果要好;从经济效益上来讲,在保证安全性的前提下,巷道顶板采用金属防护网,两帮采用聚丙烯双向拉伸防护网的支护方案最优,支出及工时消耗大大减少。

关键词：条带充填防护网支护双向拉伸网巷道支护力学性能

条带充填开采巷道围岩变形及顶板导水裂隙带实测研究

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煤炭技术 2024年第9期43卷 63-67页

作者：丁永红闫高峰潞安化工集团有限公司常村煤矿山西长治046102

以常村煤矿条带充填巷道群集中开采为宏观技术背景,依托常村煤矿CTS2-01工作面充填开采工程实践,对现场充填体强度、顶底板移近量和导水裂隙带发育高度进行实测。结果表明,充填膏体试件强度随养护时间增加而增加,井下充填体试件不同期... 详细信息

以常村煤矿条带充填巷道群集中开采为宏观技术背景,依托常村煤矿CTS2-01工作面充填开采工程实践,对现场充填体强度、顶底板移近量和导水裂隙带发育高度进行实测。结果表明,充填膏体试件强度随养护时间增加而增加,井下充填体试件不同期龄的平均抗压强度比地面充填站的更高,且标准差和方差也更大;巷道变形最大为67 mm,平均变形量不超过0.5 mm/d,说明条带充填开采后工作面主巷道变形量很小,不影响正常生产;综合顶板窥视及注水试验结果判断认为,条带充填开采后,工作面顶板最大导水裂隙带发育高度小于4.0 m。研究成果可为条带式充填开采技术的推广应用提供一定的技术参考与经验借鉴。

关键词：煤矿条带充填膏体围岩变形导水裂隙带

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条带充填置换开采围岩变形及承压水导升规律

采矿与安全工程学报 2018年第2期35卷 352-358页

作者：白继文刘人太蒋宇静蔚立元张红军李卫山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 长崎大学工学部地盘环境研究室日本长崎8528521 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

条带充填置换开采有效的缓解了我国东部煤炭资源日益减少的困境。为了量化分析条带充填置换开采对工作面围岩变形及承压水导水的控制作用,本文结合现场监测与理论分析开展对比试验。结果表明:条带充填置换开采工作面上覆岩层开采扰动最... 详细信息

条带充填置换开采有效的缓解了我国东部煤炭资源日益减少的困境。为了量化分析条带充填置换开采对工作面围岩变形及承压水导水的控制作用,本文结合现场监测与理论分析开展对比试验。结果表明:条带充填置换开采工作面上覆岩层开采扰动最大高度15 m,较不充填开采减少2.3~13.5 m,有效控制上覆岩层运动;条带充填置换开采工作面底板破坏深度为10 m,较不充填开采减少0.65 m,充填对底板破坏控制作用不明显,充填置换开采过程中应加强底板承压水突水前兆信息监测及防治措施。将充填体压缩量划分为顶板沉降量与底板底鼓量,直接顶与直接底以挠曲变形为主,条带充填体有效地控制围岩变形破坏;依据"下三带"理论与突水系数法,保护层带突水系数小于0.06 MPa/m,底板徐灰承压水得到有效控制,保证煤矿安全开采。

关键词：条带充填置换开采围岩变形承压水导升效果评判

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条带充填控制开采沉陷的理论研究

煤炭学报 2007年第2期32卷 119-122页

作者：许家林尤琪朱卫兵李兴尚赖文奇中国矿业大学能源与安全工程学院江苏徐州221008 华北水利水电学院土木与交通学院河南郑州450008

针对煤矿充填开采成本相对偏高的问题和煤系层状岩层移动与控制特点,提出了控制煤矿开采沉陷的条带充填开采方法,即在煤层采出后顶板冒落前,采用膏体胶结材料对采空区的一部分空间进行充填,构筑相间的充填条带,形成“充填条带-上覆岩层... 详细信息

针对煤矿充填开采成本相对偏高的问题和煤系层状岩层移动与控制特点,提出了控制煤矿开采沉陷的条带充填开采方法,即在煤层采出后顶板冒落前,采用膏体胶结材料对采空区的一部分空间进行充填,构筑相间的充填条带,形成“充填条带-上覆岩层-主关键层”结构体系控制地表沉陷.研究了条带充填开采技术原理和适用性,建立了条带充填开采设计原则,并应用于某煤矿条带充填开采方案的研究.

关键词：条带充填开采沉陷建筑物下采煤部分充填绿色开采

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条带充填保水开采隔水岩组力学模型研究

采矿与安全工程学报 2016年第4期33卷 592-596页

作者：黄庆享赖锦琪西安科技大学能源学院陕西西安710054

根据特殊保水开采区典型条件,针对2个等间距充填条带的隔水岩组稳定性进行了物理模拟实验和理论分析,提出了条带充填隔水岩组弹性基础梁力学模型,给出了充填条带压缩量和隔水岩组的挠度计算公式,确定了下行裂隙的位置和发育深度。基于... 详细信息

根据特殊保水开采区典型条件,针对2个等间距充填条带的隔水岩组稳定性进行了物理模拟实验和理论分析,提出了条带充填隔水岩组弹性基础梁力学模型,给出了充填条带压缩量和隔水岩组的挠度计算公式,确定了下行裂隙的位置和发育深度。基于隔水层稳定性判据,提出了合理的充填间隔宽度和充填条带宽度计算方法。结果表明,合理的充填条带宽度和充填间隔宽度主要与充填条带压缩率、隔水岩组厚度与强度及采高有关,充填间隔宽度随隔水岩组厚度、强度和采高的增大而增大,下行裂隙的发育深度随充填条带压缩量的增大而增大。

关键词：特殊保水开采条带充填隔水岩组力学模型

神东特殊保水开采煤层条带充填覆岩隔水层稳定性判据

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中国矿业大学学报 2018年第5期47卷 957-968页

作者：孙建王连国赵光明安徽理工大学能源与安全学院安徽淮南232001 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

神东矿区特殊保水开采覆岩隔水层中剩余基岩具有结构承载特性,其上方黏性土层具有封堵导水裂隙功能.依据岩层控制理论,建立神东特殊保水开采煤层条带充填覆岩结构隔水层力学模型.采用应力和应变作为衡量覆岩结构隔水层及上方黏性土层破... 详细信息

神东矿区特殊保水开采覆岩隔水层中剩余基岩具有结构承载特性,其上方黏性土层具有封堵导水裂隙功能.依据岩层控制理论,建立神东特殊保水开采煤层条带充填覆岩结构隔水层力学模型.采用应力和应变作为衡量覆岩结构隔水层及上方黏性土层破断导水的指标,推导结构隔水层及上方黏性土层稳定性力学判据,分析条带充填覆岩隔水层稳定性影响因素.结果表明:结构隔水层上作用的最大拉应力随其厚度、充填条带宽度、弹性地基系数的增大而减小;随覆岩含水层水压的增大而增大;随覆岩垮落角的增大而先快速增大后趋于平缓.黏性土层产生的最大拉应变随其厚度的增大而增大;随其弹性模量的减小而快速增大.充分采动后,结构隔水层上作用的最大拉应力随工作面推进距离的增大而趋于稳定.

关键词：保水开采条带充填结构隔水层稳定性判据

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浅埋煤层条带充填隔水岩组力学模型分析

煤炭学报 2015年第5期40卷 973-978页

作者：黄庆享张文忠西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 中煤科工集团西安研究院陕西西安710054

我国西部浅埋煤层开采引起严重的地表塌陷和潜水流失,进行条带充填控制隔水岩组稳定性是保水开采的有效途径。基于"上行裂隙"和"下行裂隙"对隔水岩组稳定性的影响,建立了2个充填条带的非水平五跨连续梁力学模型,并给出了其放松结构,求... 详细信息

我国西部浅埋煤层开采引起严重的地表塌陷和潜水流失,进行条带充填控制隔水岩组稳定性是保水开采的有效途径。基于"上行裂隙"和"下行裂隙"对隔水岩组稳定性的影响,建立了2个充填条带的非水平五跨连续梁力学模型,并给出了其放松结构,求出了岩梁的应力和弯矩表达式。考虑充填条带及其支撑岩柱的压缩变形,给出了条带充填隔水岩组的下沉曲线,提出了"上行裂隙"发育高度与"下行裂隙"发育深度和位置的计算方法。研究表明,上行裂隙发育高度随间隔宽度的增大而增大,下行裂隙发育深度随隔充比的增大而明显增大。充填位置、充填条带宽度、充填间隔宽度和隔充比是隔水岩组稳定性的主要影响因素。

关键词：浅埋煤层条带充填力学模型保水开采隔水岩梁

条带充填保水开采导水断裂带高度多因素影响分析

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煤矿安全 2018年第3期49卷 194-197页

作者：柳晶李根威吕梁学院矿业工程系山西吕梁033000

针对现西部矿井保水开采技术难题,以曹村煤矿12采区工作面为研究背景,在系统分析了导水断裂带发育高度受多种因素影响的基础上,通过理论分析、现场调研及数值模拟等方法,提出了条带充填开采方案。结果表明:条带充填开采,上覆岩层缓慢下... 详细信息

针对现西部矿井保水开采技术难题,以曹村煤矿12采区工作面为研究背景,在系统分析了导水断裂带发育高度受多种因素影响的基础上,通过理论分析、现场调研及数值模拟等方法,提出了条带充填开采方案。结果表明:条带充填开采,上覆岩层缓慢下沉,由原"三带"变为"两带",阻断岩层的破断起到保水作用;煤层开采厚度、顶板岩层强度及结构类型、条带开采采出率、充填参数等是影响条带充填上覆导水裂隙发育高度的主控因素,且上覆岩层下沉值与其值成线性关系。

关键词：条带充填保水开采导水断裂带数值模拟影响因素