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废弃巷道扩建弹药洞库的设计和数值模拟
1
作者 王祥钦 朱万成 +1 位作者 刘洪磊 邓文学 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第2期572-580,共9页
为达到将废弃矿井的地下空间进行军事利用的目标,本文借助Flac3D软件模拟并研究废弃矿井旧巷道扩建弹药洞库在稳定性上的可行性。根据废弃矿山的巷道分布情况,结合弹药洞库的埋藏深度、安全相邻距离以及具体的断面参数等定量指标,确定了... 为达到将废弃矿井的地下空间进行军事利用的目标,本文借助Flac3D软件模拟并研究废弃矿井旧巷道扩建弹药洞库在稳定性上的可行性。根据废弃矿山的巷道分布情况,结合弹药洞库的埋藏深度、安全相邻距离以及具体的断面参数等定量指标,确定了8座弹药洞库的具体布置。随后,在三维建模后模拟了某采区经历包括开拓、回采、充填3个过程在内的开采全过程后的废弃状态下的围岩稳定性,确定了某采区在稳定性上扩建弹药洞库的可行性。最后,通过再一次对弹药洞库的精细化建模后模拟并分析了扩建的8座弹药洞库的稳定性,结果表明:地表仅有小范围的拉应力集中但并未破坏,绝大部分地下巷道都具有很好的稳定性,局部的破坏主要集中在巷道的拱顶和底板;以该断面参数扩建的8座弹药洞库基本上可以保证整体稳定。 展开更多
关键词 废弃矿井 弹药洞库 开采全过程模拟 巷道扩建
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富水砂层幂律型浆液渗透注浆扩散机理
2
作者 谢鲍 程桦 +3 位作者 王雪松 黎明镜 刘向阳 韩雪宇 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第5期150-162,共13页
【目的】为阐明富水砂层渗透注浆球形扩散规律及影响因素,开展渗透注浆试验研究,以了解不同注浆参数对浆液扩散的定量影响。【方法】首先,通过渗透注浆球形扩散模型试验,分析浆液宏观扩散形态、微观填充效果及注浆过程中渗透压力、土压... 【目的】为阐明富水砂层渗透注浆球形扩散规律及影响因素,开展渗透注浆试验研究,以了解不同注浆参数对浆液扩散的定量影响。【方法】首先,通过渗透注浆球形扩散模型试验,分析浆液宏观扩散形态、微观填充效果及注浆过程中渗透压力、土压力变化趋势;然后,基于考虑多效应耦合作用的渗透注浆球形扩散方程,定性分析浆液渗透扩散的影响因素,定量分析理论预测浆液扩散的误差;最后,使用极差分析法评估水灰比、砂土物理参数、注浆压力对浆液渗透扩散影响的显著性。【结果和结论】浆液扩散范围与浆液水灰比、砂土孔隙率呈正相关,与砂土迂曲度呈负相关;注浆过程中,随着与注浆管的距离变远,渗透压力及土压力非线性减小,而随着时间的变化,同一个测点的渗透压力及土压力非线性增大;定义了压力突增时间区间,与注浆管距离越近,该区域出现越早,压力变化越显著;考虑浆液黏度时变效应、迂曲效应及均匀渗滤效应的理论模型预测浆液扩散范围与试验误差为-13.26%~11.01%;各注浆参数对浆液扩散范围影响的显著性从大到小为:水灰比、砂土孔隙率、注浆压力;水灰比作为主要影响因素,同时影响注浆过程的砂土实际孔隙率、迂曲度进而影响浆液扩散范围。研究成果可为今后富水砂层注浆参数设计提供参考。 展开更多
关键词 富水砂层 渗透注浆 多因素耦合 幂律浆液 扩散机理
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复杂地质条件下深井马头门支护结构及应用 被引量：23
3
作者 姚直书 程桦 +1 位作者 高业禄 陈汇志 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2009年第1期69-71,13,共4页
为了防止复杂条件下,岩层松软、自稳性较差的潘一矿二副井深井马头门出现破坏,在分析其受力机理的基础上,提出在马头门处上口井壁结构中,采用单锥形大壁座和受力性能较好的SFRC50钢纤维混凝土。并在马头门支护中采用了锚、网、喷、索+U... 为了防止复杂条件下,岩层松软、自稳性较差的潘一矿二副井深井马头门出现破坏,在分析其受力机理的基础上,提出在马头门处上口井壁结构中,采用单锥形大壁座和受力性能较好的SFRC50钢纤维混凝土。并在马头门支护中采用了锚、网、喷、索+U型钢支架+锚索束初次支护、钢筋混凝土碹体二次支护和深浅孔注浆补强加固的复合支护结构。工程实践后的结构受力监测结果表明:采用提出的新型支护结构以后,东、西马头门钢筋混凝土碹体和上口井壁受力稳定,支护结构安全可靠。 展开更多
关键词 深井 复杂地质条件 马头门 井壁 新型支护结构
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大巷穿采空区时锚网喷与组合框架联合支护技术 被引量：15
4
作者 谢生荣 郜明明 +3 位作者 陈冬冬 宋宝华 黄瑜 王志坤 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期698-706,共9页
针对资源整合矿井改扩建过程中面临大巷穿采空区时的围岩控制难题,提出在采空区顶板采用强力锚网喷支护系统和在采空区内采用钢筋混凝土-钢梁组合框架系统进行围岩控制与空间构建,并阐明裂隙发育区锚杆(索)控制与钢筋混凝土立柱减跨支... 针对资源整合矿井改扩建过程中面临大巷穿采空区时的围岩控制难题,提出在采空区顶板采用强力锚网喷支护系统和在采空区内采用钢筋混凝土-钢梁组合框架系统进行围岩控制与空间构建,并阐明裂隙发育区锚杆(索)控制与钢筋混凝土立柱减跨支撑的联合支护机理。研发的钢筋混凝土-钢梁组合框架系统是以H型钢筋混凝土立柱与纵梁以及顶板横钢梁组成的空间框架结构为主体,辅以经纬网、水泥板、缓冲材料、砖墙以及混凝土喷层等形成,具有立柱强支撑、顶板抗冲击、巷道隔绝空间构建等功能,并采用力学方法计算了立柱支撑前后顶板梁弯矩变化、立柱支撑能力以及立柱所受弯矩与支撑能力的关系。结合现场地质生产条件与工程经验,确定了大巷过采空区时锚网喷与组合框架联合支护方案与工艺流程以及相应安全技术措施,实践效果良好。 展开更多
关键词 裂隙岩体强力控制 钢筋混凝土-钢梁框架系统 立柱减跨支撑 巷道空间构建
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深厚冲积层破损井筒修复过程中的控制冻结技术 被引量：15
5
作者 荣传新 尹建辉 +4 位作者 王彬 程桦 陆卫国 姚直书 林键 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期157-166,共10页
为了解决板集煤矿副井破损井筒修复过程中面临的突水问题,针对该井筒实际的破损情况以及所处地层的含水层分布规律,考虑到冻结壁在形成过程中将产生土体冻胀,从而对既有井筒产生较大的冻胀压力,为减少其对既有井筒的破坏作用,提出采用... 为了解决板集煤矿副井破损井筒修复过程中面临的突水问题,针对该井筒实际的破损情况以及所处地层的含水层分布规律,考虑到冻结壁在形成过程中将产生土体冻胀,从而对既有井筒产生较大的冻胀压力,为减少其对既有井筒的破坏作用,提出采用双圈孔控制冻结的方式对破损井筒的周边进行封水处理,即外圈孔采用全深(673 m)冻结,内圈孔只对破损、突水严重的380 m以深的地层进行局部冻结。为了实现对各个层位冻结壁厚度的有效控制以避免冻胀对既有井壁结构安全产生威胁,在冻结初期,根据冻结孔实际成孔情况和各个层位土体的热物理特性参数,以及冻结过程中测温孔实测数据,通过数值计算对各个层位的冻结壁的发展情况进行预测,并基于预测结果对部分冻结孔的冷量进行了控制。为了防止施工热扰动对冻结壁的稳定性造成不利影响,在井筒清理以及套壁施工过程中,根据温度场发展情况及时调整冷量供给。由现场实测数据可知,深度380 m以浅控制冻结地层的整体温度较深度380 m以深地层的温度高5℃左右,在整个修复施工过程中没有出现突水现象且冻结壁温度保持稳定。由此可见,控制冻结技术可有效限制土体冻胀,且冻结壁厚度较为均匀,封水性能较好,达到了预期的施工效果,该项施工技术可为今后类似工程的开展提供重要参考。 展开更多
关键词 深厚冲积层 既有井筒 控制冻结技术 破损井筒修复 冻结温度
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极软岩破坏巷道修复技术与监测分析 被引量：11
6
作者 华心祝 谢广祥 +3 位作者 郑高升 于孝礼 王德润 陈学德 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2002年第5期22-25,共4页
针对淮南新集三矿极软岩破坏巷道具体条件 ,在分析巷道破坏原因和锚注加固机理的基础上 ,提出了破坏巷道的锚注加固修复方案 ,并进行了锚注参数设计和新型锚注加固注浆材料的研究。工程应用实践和围岩变形监测表明 ,采用的锚注加固修复... 针对淮南新集三矿极软岩破坏巷道具体条件 ,在分析巷道破坏原因和锚注加固机理的基础上 ,提出了破坏巷道的锚注加固修复方案 ,并进行了锚注参数设计和新型锚注加固注浆材料的研究。工程应用实践和围岩变形监测表明 ,采用的锚注加固修复技术可行 ,修复效果明显 ,取得了显著技术经济效益 ,为类似条件巷道的修复、设计与施工提供了有益的借鉴 ,值得进一步推广应用。 展开更多
关键词 极软岩 破坏巷道 修复技术 锚注加固 围岩变形 监测
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沉降地层破裂井壁修复治理工程设计原理 被引量：17
7
作者 荣传新 史忠引 +1 位作者 程桦 姚直书 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2004年第7期4-8,共5页
针对立井井壁的破坏机理 ,提出了修复治理破裂井壁的设计原则 ,同时给出了破裂井壁注浆参数的确定方法、表土层沉降量的计算方法以及卸压槽和槽钢加固结构的设计方法。应用该研究成果已成功地修复治理了 15个破裂井壁 。
关键词 沉降地层 破裂井壁 修复治理 竖向附加力
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巷道底臌的挠曲效应及卸压效果的分析 被引量：35
8
作者 康红普 陆士良 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第1期37-52,共16页
本文借助弹塑性薄板理论,对巷道底臌的机理进行了分析,得出巷道底臌的主要原因之一是底板完整岩层的失稳并向巷道内挠曲。通过理论推导,求出了底板的极限承载能力。同时对目前所采用的卸压法控制底臌的效果进行了分析,指出使用卸压法与... 本文借助弹塑性薄板理论,对巷道底臌的机理进行了分析,得出巷道底臌的主要原因之一是底板完整岩层的失稳并向巷道内挠曲。通过理论推导,求出了底板的极限承载能力。同时对目前所采用的卸压法控制底臌的效果进行了分析,指出使用卸压法与底板加固相结合的支护方式更为有利。最后通过实例分析,对上述结论进行了验证。 展开更多
关键词 薄板理论 卸压 巷道维护 底臌
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横河煤矿主井破裂井壁的修复治理 被引量：6
9
作者 程桦 刘全林 +3 位作者 杨俊杰 姚直书 马忆刚 邹振启 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1999年第10期14-17,共4页
介绍了横河煤矿主井破裂井壁修复治理的设计与施工， 以及开发的双卸压槽设计、卸压槽设置在表土层和静力爆破开切卸压槽新技术。其中， 不停产修复治理施工，
关键词 破裂井壁 修复治理 卸压槽 静力爆破 煤矿
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深厚表土层井筒破坏预防性治理技术 被引量：7
10
作者 张黎明 杨建华 +1 位作者 张广学 王在泉 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第4期16-19,共4页
介绍了济宁三号煤矿副井预防性治理过程中的经验,治理方案采用破壁水泥注浆和开卸压槽及注浆段井圈加固方法进行。通过对治理过程中井壁变形监测数据进行分析,指出注浆过程分为注浆稳定阶段和波动阶段。注浆稳定阶段应充分降低土层含水... 介绍了济宁三号煤矿副井预防性治理过程中的经验,治理方案采用破壁水泥注浆和开卸压槽及注浆段井圈加固方法进行。通过对治理过程中井壁变形监测数据进行分析,指出注浆过程分为注浆稳定阶段和波动阶段。注浆稳定阶段应充分降低土层含水量和孔隙率;注浆波动阶段注浆应循序渐进进行,逐渐巩固初期注浆的效果。当回浆压力特别大时,应根据井壁动态监测数据及时调整注浆压力和注浆部位。针对井壁应变的安全监测报警值问题,提出采用控制应变增长速率作为报警限值的概念。 展开更多
关键词 井壁 预防性治理 变形监测
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模拟矿井巷道支护结构受力性能检测评估与加固技术研究 被引量：5
11
作者 周建春 谢峰震 +2 位作者 张俊敏 魏琴 董彦军 《煤炭工程》 北大核心 2017年第6期96-98,102,共4页
针对模拟矿井综采工作面运输巷矩形断面支护结构的病害,通过现场几何测量和结构力学性质检测,采用有限元法建立了相应的分析模型并进行计算,结果表明:巷道顶板地表填土作业时自重较大的推土机械直接在顶板上方往复施工碾压、填土压实、... 针对模拟矿井综采工作面运输巷矩形断面支护结构的病害,通过现场几何测量和结构力学性质检测,采用有限元法建立了相应的分析模型并进行计算,结果表明:巷道顶板地表填土作业时自重较大的推土机械直接在顶板上方往复施工碾压、填土压实、过大堆载和施工顺序不当是造成巷道顶板挠度过大、混凝土剥落面积较多、无法满足正常使用的主要原因。在此基础上提出的加固技术方案可为类似工程提供借鉴参考。 展开更多
关键词 巷道支护 矩形断面 结构性能 加固技术
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盘区脉外溜井破坏原因分析及井筒维护 被引量：19
12
作者 陈得信 王克宏 +2 位作者 王兴国 白本祥 巫建军 《有色金属（矿山部分）》 2009年第3期15-18,共4页
近年来,金川公司二矿区溜井出矿系统发生事故的频率越来越高,严重影响二矿区的生产安全。通过数据统计和现场调查的方法,研究和分析了盘区脉外溜井破坏的主要原因,提出了以加强溜井井壁支护强度、减少爆破破坏几率等为主导的井筒维护措... 近年来,金川公司二矿区溜井出矿系统发生事故的频率越来越高,严重影响二矿区的生产安全。通过数据统计和现场调查的方法,研究和分析了盘区脉外溜井破坏的主要原因,提出了以加强溜井井壁支护强度、减少爆破破坏几率等为主导的井筒维护措施。通过一年多的放矿实践,证实这种维护技术是可靠的,并取得了良好的经济效益。 展开更多
关键词 脉外溜井 井筒维护 破坏
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砌碹巷道冒顶机理及控制技术研究 被引量：6
13
作者 马述起 柏建彪 +1 位作者 张轩亮 刘洪林 《金属矿山》 CAS 北大核心 2011年第8期49-52,共4页
以某矿辅助轨道大巷为工程背景,研究分析了砌碹巷道冒顶失稳机理,主要是:①碹体与帮、顶之间存在空隙,碹体不能及时有效支护围岩;②巷道锚杆支护参数不合理,锚杆、锚索不能有效控制顶板下沉,最终导致巷道发生冒顶事故。针对砌碹巷道冒... 以某矿辅助轨道大巷为工程背景,研究分析了砌碹巷道冒顶失稳机理,主要是:①碹体与帮、顶之间存在空隙,碹体不能及时有效支护围岩;②巷道锚杆支护参数不合理,锚杆、锚索不能有效控制顶板下沉,最终导致巷道发生冒顶事故。针对砌碹巷道冒顶的特征和机理提出冒顶段巷道支护技术:①重新砌碹,应用高水速凝材料对碹体与巷道围岩之间的空隙进行壁后充填;②应用高水速凝材料对破碎围岩进行注浆加固;③应用锚杆、锚索对冒顶段巷道进行加强支护。现场矿压监测结果表明,该技术不仅保证了施工安全,而且提高了围岩整体性和承载能力,有效控制了巷道围岩变形。 展开更多
关键词 砌碹 冒顶 注浆 高水速凝材料
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井底煤仓修复设计及工程实践 被引量：14
14
作者 刘明银 伍永平 《煤炭工程》 北大核心 2017年第7期14-17,共4页
井底煤仓是矿井煤炭运输关键环节之一,其修复治理难度大。在分析了干河煤矿井底煤仓破损垮塌的原因基础上,提出了合理可行的修复设计方案,即以"锚索网+内套双层钢筋混凝土仓壁复合支护"为主,壁后垮塌空间混凝土充填,对铝质泥... 井底煤仓是矿井煤炭运输关键环节之一,其修复治理难度大。在分析了干河煤矿井底煤仓破损垮塌的原因基础上,提出了合理可行的修复设计方案,即以"锚索网+内套双层钢筋混凝土仓壁复合支护"为主,壁后垮塌空间混凝土充填,对铝质泥岩段岩层特殊处理。研究了新旧仓壁及围岩各关键点位连接形式,明确了施工步骤,并给出了效果评价。结果表明,设计可保障施工人员、设备安全,改善仓壁受力状态,修复后井底煤仓稳定耐用,确保矿井的安全生产。 展开更多
关键词 井底煤仓 巷道围岩 岩层控制 修复设计 锚索
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巷道弱结构区域探测、加固修复技术研究
15
作者 杨克 吴应来 +1 位作者 李章成 孙文祥 《当代化工研究》 2025年第15期109-111,共3页
为了解决巷道因弱结构区域而造成的巷道变形、冒顶等问题,以顾桥煤矿北二11-2盘区轨道巷为工程背景,通过现场实测和技术分析方法,对巷道弱结构区域探测、加固修复技术进行研究。结果表明:基于钻孔窥视的弱结构区域探测技术能够精准识别... 为了解决巷道因弱结构区域而造成的巷道变形、冒顶等问题,以顾桥煤矿北二11-2盘区轨道巷为工程背景,通过现场实测和技术分析方法,对巷道弱结构区域探测、加固修复技术进行研究。结果表明:基于钻孔窥视的弱结构区域探测技术能够精准识别顶板松动范围,并针对不同区段提出分阶段加固方案:构造破碎带采用“外锚内架+喷注浆”联合支护,顶板下沉区段实施“长短锚索交替+套棚加固”,完整区段采用“锚索束主动加固”。现场应用表明,加固后顶板冒落频率和底鼓量大幅度减少,巷道围岩变形趋于稳定。该研究通过分区分段加固技术显著提升了支护效率,对保障矿井安全生产、延长巷道服务年限具有重要实践意义。 展开更多
关键词 弱结构区域 探测 加固 分区分段支护
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新型井下多功能巷修机在亿欣煤业底鼓治理中的应用
16
作者 武晨辉 《能源与节能》 2025年第4期308-310,共3页
为了解决亿欣煤业15^(#)煤底板泥岩人工起底工程量大、效率低、费时费工等问题,引入HS-M型矿用多功能巷修机,其具有铲运、起底、破煤、刷帮等多种功能,满足井下不同的作业需求。现场工业性试验表明:HS-M型矿用多功能巷修机平均每人8.9 m... 为了解决亿欣煤业15^(#)煤底板泥岩人工起底工程量大、效率低、费时费工等问题,引入HS-M型矿用多功能巷修机,其具有铲运、起底、破煤、刷帮等多种功能,满足井下不同的作业需求。现场工业性试验表明:HS-M型矿用多功能巷修机平均每人8.9 m^(3),最大进尺为每班25 m,每班可减少辅助用工量2~3人,施工效率是人工起底的4倍以上,经济效益显著。 展开更多
关键词 多功能 巷修机 底鼓
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锦瑞煤业9101工作面沿空留巷关键技术研究
17
作者 潘宏波 《煤矿现代化》 2025年第5期101-105,共5页
为缓解采掘衔接紧张,减少资源浪费,实现沿空留巷,以锦瑞煤业9101工作面为背景,采用数值模拟及现场围岩位移监测等方法,确定了切顶留巷的合理参数为,切顶角度5°,切顶高度6.5 m,并设计补强支护方案。现场监测表明,留巷围岩变形量均... 为缓解采掘衔接紧张,减少资源浪费,实现沿空留巷,以锦瑞煤业9101工作面为背景,采用数值模拟及现场围岩位移监测等方法,确定了切顶留巷的合理参数为,切顶角度5°,切顶高度6.5 m,并设计补强支护方案。现场监测表明,留巷围岩变形量均在可控范围内,可继续为下个工作面服务。 展开更多
关键词 沿空留巷 切顶角度 切顶高度
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特厚第四系覆盖层内井壁破裂机理分析与治理 被引量：5
18
作者 陈群忠 杨东英 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2002年第1期29-30,共2页
本文通过对特厚第四系覆盖层内井壁破裂机理的分析，利用了“纵向让 、横向抗”的原则，采用双卸压槽卸压和井圈抗压的治理方案，成功地进行了开壁破裂的治 理。
关键词 第四系 井壁 破裂机理 双卸压槽卸压 井圈抗压 注浆
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用沙坝矿高溜井的技术改造 被引量：2
19
作者 吴爱祥 郭立 +2 位作者 余佑林 高尔泰 罗曼 《矿业研究与开发》 CAS 2002年第3期4-6,共3页
竖井改作溜井存在一系列的技术难题需要解决 ,如何防治溜井堵塞事故是其中的关键技术之一。用沙坝矿针对高溜井试运行时出现的矿流不畅及堵塞现象 ,采取了很多处理措施 ,效果不佳。在综合分析了现场情况 ,根据散体流动规律及放矿学理论 ... 竖井改作溜井存在一系列的技术难题需要解决 ,如何防治溜井堵塞事故是其中的关键技术之一。用沙坝矿针对高溜井试运行时出现的矿流不畅及堵塞现象 ,采取了很多处理措施 ,效果不佳。在综合分析了现场情况 ,根据散体流动规律及放矿学理论 ,提出了溜井改造技术方案。推荐的最佳方案在实施后 ,经过一个月的连续试车运行 ,共放出矿石 3万t ,溜井运行情况良好 ,改造取得圆满成功。 展开更多
关键词 高溜井 堵塞 底部结构 技术改造
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主暗斜井的快速维修加固技术 被引量：2
20
作者 连传杰 刘立民 +3 位作者 林登阁 李炳强 郝立文 刘志验 《矿业安全与环保》 2001年第z1期157-158,共2页
韩庄煤矿主暗斜井受采动等因素影响后,出现了严重的变形破坏,曾多次停产对其进行修复,效果不理想,因停产造成了巨大的经济损失。采用锚注支护技术后,从根本上解决了巷道的稳定性问题。
关键词 主暗斜井 锚注支护 巷道维修
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