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露天矿下伏采空区群影响下边坡稳定性研究
1
作者 赵海峰 刘利科 +3 位作者 王礼杰 贾兰 曹博 郭嘉欣 《工矿自动化》 北大核心 2026年第1期161-169,共9页
为探究露天−地下联合开采模式下,下伏采空区群对边坡稳定性的影响,以大煤沟露天矿采场西帮排土场−采场复合边坡为研究对象,选取W1剖面下伏6个工作面采空区和W2剖面下伏4个工作面采空区为计算剖面,采用UDEC数值模拟软件依次模拟分析各工... 为探究露天−地下联合开采模式下,下伏采空区群对边坡稳定性的影响,以大煤沟露天矿采场西帮排土场−采场复合边坡为研究对象,选取W1剖面下伏6个工作面采空区和W2剖面下伏4个工作面采空区为计算剖面,采用UDEC数值模拟软件依次模拟分析各工作面采空区形成后覆岩的位移、剪应变变化规律,探明采空区群形成的垮落带、断裂带和弯曲下沉带发育特征;基于“三带”分布特征构建了边坡工程地质模型,采用极限平衡法计算了考虑与未考虑“三带”影响下的边坡稳定性系数;结合Mohr−Coulomb准则进行边坡稳定性数值模拟分析,揭示了采空区群影响下的滑坡机理。研究结果表明:采空区上覆岩层呈梯形垮落,且随着采空区数量增加,产生叠加效应,上覆岩层垮落范围显著增大;W1,W2剖面边坡潜在滑坡模式为圆弧滑动,计算得到的无采空区群和含采空区群但未考虑“三带”效应时W1,W2剖面边坡稳定性系数一致,分别为2.038和2.634,考虑“三带”效应后分别降至1.637和1.685,验证了采空区群形成的“三带”效应是影响边坡稳定性的关键。 展开更多
关键词 露天矿 露天−地下联合开采 采空区群 边坡稳定性 “三带”效应
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近距离煤层群开采条件下采空区顶板垮落漏风通道分布规律研究
2
作者 王玉民 《煤炭技术》 2026年第1期98-103,共6页
以常兴矿二采区5206工作面2^(#)煤层与5^(#)煤层为研究对象,采用理论分析、数值模拟相结合的技术方法,系统探究了近距离煤层开采过程中覆岩漏风通道的演化规律。研究表明,将该工况下不同煤层开采的裂隙发育过程划分为3个阶段,通过剖析... 以常兴矿二采区5206工作面2^(#)煤层与5^(#)煤层为研究对象,采用理论分析、数值模拟相结合的技术方法,系统探究了近距离煤层开采过程中覆岩漏风通道的演化规律。研究表明,将该工况下不同煤层开采的裂隙发育过程划分为3个阶段,通过剖析不同煤层在各裂隙发育阶段的特征差异,针对性地提出了采空区遗煤自燃预防方案,最终从根本控制因素层面,实现了对近距离煤层群采空区煤自燃的主动预测与防控,为类似条件下煤矿安全生产提供技术支撑。 展开更多
关键词 近距离煤层群 采空区遗煤自燃 漏风通道 数值模拟
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顶板垮塌激励下多中段空区底板响应特征研究 被引量：1
3
作者 姜立春 李金柱 +1 位作者 李萍丰 陈俊豪 《岩土力学》 北大核心 2025年第3期916-929,共14页
为预防空场法空区顶板垮塌诱发其结构灾变响应问题,在现场调研的基础上,综合采空区顶板垮塌对底板的冲击扰动行为,构建采空区冒落冲击底板结构响应模型,建立动力响应控制方程,研究采空区群底板结构响应特征及衰减规律,分析节理密度、厚... 为预防空场法空区顶板垮塌诱发其结构灾变响应问题,在现场调研的基础上,综合采空区顶板垮塌对底板的冲击扰动行为,构建采空区冒落冲击底板结构响应模型,建立动力响应控制方程,研究采空区群底板结构响应特征及衰减规律,分析节理密度、厚跨比等因素对底板位移、应力响应的作用,揭示其结构响应特征。结果表明:在冲击荷载作用下,底板位移、应力均随距离的增加而衰减,衰减速率递减,响应大小受冒落位置、距离及围岩的共同影响,冒落空区越靠近中心,底板位移、应力衰减速率越小,对周边空区的影响及破坏范围越广;随节理密度的增加,底板刚度、振动频率、能量耗散速度均减小,位移及拉应力峰值呈递增趋势,抗冲击变形能力降低,稳定性下降;底板位移、拉应力峰值随厚跨比的增加均呈指数型递减,当厚跨比为0.6时出现明显的拐点,递减速率相差10倍以上,增加底板厚跨比,可缩短响应时间,减小位移、拉应力,提高底板稳定性。利用数值方法对比验证理论方法的可靠性。研究成果可为空场法矿山安全生产及灾害防控提供一定的理论支撑。 展开更多
关键词 采空区群 顶板垮塌 多中段空区 结构响应 冲击荷载
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沟谷地形极近距离煤层群采动规律研究 被引量：1
4
作者 柴敬 高靖博 +5 位作者 张丁丁 马哲 赵文华 杨小宁 张军颖 姜龙 《采矿与安全工程学报》 北大核心 2025年第3期487-496,共10页
为探究沟谷区域极近距离煤层群采空区下下层煤采动规律,以宁夏白芨沟煤矿0102~104工作面为背景,采用理论分析、数值模拟及现场原位测试相结合的方法,对工作面前方应力演化规律、巷道变形特征及山体裂隙演化规律等进行研究。研究表明:极... 为探究沟谷区域极近距离煤层群采空区下下层煤采动规律,以宁夏白芨沟煤矿0102~104工作面为背景,采用理论分析、数值模拟及现场原位测试相结合的方法,对工作面前方应力演化规律、巷道变形特征及山体裂隙演化规律等进行研究。研究表明:极近距采空区导致的层间顶板损伤破坏是造成该范围内采动应力、围岩变形及超前影响区显著较小的直接原因。山体裂隙发育受工作面上覆采空区赋存条件和山体产状共同影响,其发育特征较两者独立作用均有所不同;巷道围岩变形可分为“围岩稳定区—线性上升区”两部分;工作面前方采动应力在采空区影响范围呈“原岩应力—近线性增长”两阶段演化,在单一煤层采动时呈“原岩应力—近线性增长—阶跃式下跌”3阶段演化。研究成果可为类似地质条件下煤炭安全开采提供理论参考。 展开更多
关键词 沟谷地形 极近距离煤层群 采空区 顶板损伤 地表裂隙 围岩变形
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近塌陷区采空区群分区治理研究 被引量：1
5
作者 彭跃金 《中国矿业》 北大核心 2025年第S1期64-73,共10页
某矿由于民采越界盗采,破坏采空区保安矿柱,使得采空区群失稳,出现地表塌陷,对近采空区群资源回收及地表建筑产生影响。为控制地表塌陷及采空区群存在的隐患,通过地质资料建立近塌陷区矿体-采空区群模型,并基于此模型基础上分区治理采... 某矿由于民采越界盗采,破坏采空区保安矿柱,使得采空区群失稳,出现地表塌陷,对近采空区群资源回收及地表建筑产生影响。为控制地表塌陷及采空区群存在的隐患,通过地质资料建立近塌陷区矿体-采空区群模型,并基于此模型基础上分区治理采空区群。研究结果表明:采空区内充满散体时可一定程度上控制压应力的变化,而采空区充满散体与胶结体的混合充填体时,则可在一定程度上控制拉应力的变化,当采空区充满胶结充填体时,则可很好地改善采空区应力位移变化。分区治理采空区因势利导,既可安全施工,又可很好地控制地表塌陷区的影响范围和回收采空区群附近的资源。 展开更多
关键词 采空区群 稳定性分析 数值模拟 资源回收 地表塌陷
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煤矿采空区惰化煤结构演化及自燃活化机制
6
作者 张雷林 李婉婷 文辰辰 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第11期88-98,共11页
【目的】针对深部矿井采空区火区治理中低氧与惰化技术存在的科学盲区−−经高温、低氧或惰性气体作用后的煤体易引发复燃的防控瓶颈问题,系统探究不同气氛热处理条件下煤体物理化学结构演化对自燃活化行为的影响机制,为采空区火区治理与... 【目的】针对深部矿井采空区火区治理中低氧与惰化技术存在的科学盲区−−经高温、低氧或惰性气体作用后的煤体易引发复燃的防控瓶颈问题,系统探究不同气氛热处理条件下煤体物理化学结构演化对自燃活化行为的影响机制,为采空区火区治理与安全启封提供理论支撑。【方法】以安徽省朱集东煤矿气煤为研究对象,通过傅里叶变换红外光谱、比表面积与孔径分析、导热性能测试及热重分析等手段,系统研究了13%O_(2)、N_(2)和CO_(2)3种气氛热处理煤的化学官能团演化与孔隙结构变化特征,结合低温氧化实验,监测CO、C_(2)H_(4)等指示气体释放规律、耗氧速率及放热强度,并通过动力学参数反演定量评估煤体自燃活化能变化。【结果和结论】红外光谱分析显示,不同气氛热处理后的煤样,―OH含量明显降低,C―O和C=O的含量显著增加,其中CO_(2)气氛下的官能团重构效果最为突出,分别增加5.93%和2.89%。孔隙结构分析显示,热处理煤样的孔体积和微孔比表面积明显增加,提升至1.56 m^(2)/g,孔隙连通性改善。特别地,CO_(2)气氛处理组在2~50 nm孔径范围内的孔隙发育最为显著,微孔体积增加了0.3μL/g,比表面积达到1.56 m^(2)/g,N_(2)处理组次之,13%O_(2)处理组最小。热物性和低温氧化特性测试结果显示,处理后煤样的导热性能普遍提升,低温氧化活性明显增强。具体表现为CO和C_(2)H_(4)的体积分数显著升高,耗氧速率加快,热释放强度增大。动力学分析表明,13%O_(2)、N_(2)和CO_(2)3种气氛热处理后的煤样表观活化能分别降低了8.3%、17.6%和21.6%。热重分析进一步证实,处理后煤样的活性温度t_(3)降低2~11℃,t_(3)~t_(5)阶段的质量损失率依次为CO_(2)处理组>N_(2)处理组>13%O_(2)处理组。研究表明,惰性气氛热处理(尤其CO_(2))虽能短期抑氧,却会增强煤体自燃倾向。工程上建议采用N_(2)或N_(2)-CO_(2)协同注入,并辅以温控、隔热和抑火剂措施,构建多元防复燃防控体系,以提升采空区火区治理的安全性与长期稳定性。 展开更多
关键词 煤自燃 孔隙结构 官能团 标志性气体 特征温度点 煤矿采空区
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浅埋近距离煤层群开采采空区漏风规律研究 被引量：4
7
作者 崔文利 李慧刚 周竹峰 《煤炭技术》 2025年第3期166-170,共5页
为研究浅埋近距离煤层群开采过程中采空区漏风规律,以韩家湾煤矿3-1煤213109工作面为工程背景,采用SF6示踪气体检测技术分别对213109工作面采空区进行地表漏风测试、本煤层漏风测试以及层间漏风测试。结果表明:213109采空区存在本煤层... 为研究浅埋近距离煤层群开采过程中采空区漏风规律,以韩家湾煤矿3-1煤213109工作面为工程背景,采用SF6示踪气体检测技术分别对213109工作面采空区进行地表漏风测试、本煤层漏风测试以及层间漏风测试。结果表明:213109采空区存在本煤层漏风以及层间漏风,漏风平均风速分别为0.315、0.365 m/s。基于Fluent软件分别模拟213109采空区无漏风情况下氧气分布情况,以及本煤层漏风、层间漏风和同时多处漏风情况下采空区氧气分布情况。层间漏风比本煤层密闭漏风对采空区气体分布影响更为严重,层间漏风影响范围由回风侧采空区到进风侧采空区直至224 m,回风侧氧化带宽度由15 m迅速增加为209 m。 展开更多
关键词 煤层群 采空区 漏风 SF6 数值模拟
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工作面过倾向空巷群煤柱应力变形规律分析
8
作者 李俊清 邵春瑞 +1 位作者 张华宾 李佺蒽 《煤炭技术》 2025年第5期59-64,共6页
考虑综采工作面过密集倾向空巷群围岩的稳定性问题,以荆宝煤业30301工作面为背景,分析了充填空巷群前后,工作面与空巷群间围岩的应力、变形规律。结果表明:工作面向空巷群掘进过程中,空巷群顶板围岩垂向应力、沉降量分别呈“V”形、“... 考虑综采工作面过密集倾向空巷群围岩的稳定性问题,以荆宝煤业30301工作面为背景,分析了充填空巷群前后,工作面与空巷群间围岩的应力、变形规律。结果表明:工作面向空巷群掘进过程中,空巷群顶板围岩垂向应力、沉降量分别呈“V”形、“Λ”形变化;当工作面距空巷距离小于10 m,围岩将受到采动和空巷的耦合影响,应力集中和变形均显著提高;充填体弹性模量达到80 MPa以上,可以显著抑制空巷群上方顶板围岩、工作面与空巷间煤柱的应力水平和变形。结论可为密集空巷群高水充填技术的推广应用提供理论基础。 展开更多
关键词 倾向空巷群 顶板 应力集中 变形 高水材料
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近距离下煤层煤柱宽度与回采巷道合理布置研究
9
作者 陈学亚 刘立明 +2 位作者 付世雄 牛世伟 张峰 《能源与环保》 2025年第9期247-253,262,共8页
近距煤层群下行开采过程中,上煤层开采活动将显著改变下煤层围岩应力状态,影响下煤层巷道稳定性,科学优化回采巷道空间位置与布置参数对于保障下煤层安全开采具有关键作用。以黄家沟煤矿为例,基于滑移线理论构建了采场岩体破坏模型并确... 近距煤层群下行开采过程中,上煤层开采活动将显著改变下煤层围岩应力状态,影响下煤层巷道稳定性,科学优化回采巷道空间位置与布置参数对于保障下煤层安全开采具有关键作用。以黄家沟煤矿为例,基于滑移线理论构建了采场岩体破坏模型并确定了上煤层开采后底板的最大破坏深度,通过数值模拟分析了近距离下煤层煤柱的尺寸效应及失稳机理,发现在10101和10102工作面间留设不低于20 m的煤柱可有效维持其回采期间的稳定性。进一步研究回采巷道空间位置与围岩形变的响应特征,发现采用不低于6 m的内错式布置巷道可有效缓解采动应力叠加效应,最后优化了巷道支护技术并进行现场试验验证。结果表明,现场10102工作面运输巷采用内错式布置且高强度锚固支护,实际应用效果较好,煤层巷道变形量较小,锚杆锚索工作阻力适中,可以维持掘进及回采期间的巷道稳定性。研究可为类似条件下的巷道设计和围岩控制提供相关指导建议。 展开更多
关键词 近距离煤层群 采空区 回采巷道 巷道布置
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浅埋深交错煤层群覆岩运动规律及复合采空区自燃“三带”研究 被引量：2
10
作者 陈殿赋 倪权 +1 位作者 吴兵 李杨 《煤矿安全》 北大核心 2025年第5期131-142,共12页
为深入探讨煤层群开采对覆岩运动规律及煤层自燃风险的影响,以大柳塔活鸡兔井12204与22206复合采空区为研究对象,系统研究煤层群开采导致的覆岩运动及地表沉陷特征,同时结合数值模拟,进一步认识复合采空区煤自燃风险。通过理论计算与无... 为深入探讨煤层群开采对覆岩运动规律及煤层自燃风险的影响,以大柳塔活鸡兔井12204与22206复合采空区为研究对象,系统研究煤层群开采导致的覆岩运动及地表沉陷特征,同时结合数值模拟,进一步认识复合采空区煤自燃风险。通过理论计算与无人机实测相结合的方法,对复合采空区的地表沉陷情况进行了全面评估,并利用三维离散元仿真软件3DEC模拟了复合煤层开采对覆岩运动的影响规律;同时,通过仿真结果验证模型精度,并结合Fluent软件,引入耗氧函数,进一步细化复合采空区自燃“三带”划分,分析了氧化带的空间分布特征及其对煤自燃风险的影响。理论计算结果显示:12204工作面重新压实区的地表最大沉陷量为3.54 m,22206工作面重新压实区的地表最大沉陷量为1.06 m。无人机实测结果表明:在采空区重叠区域,地表沉陷量高达5 m。模拟数据表明:煤层群开采的重叠区域地表沉陷系数为0.24,而下煤层煤柱上方的沉陷系数仅为0.12,煤层群开采导致的地表沉陷量为单层煤层开采的2倍;此外,下层煤层回采后覆岩会经历二次挤压变形,其垮落角较初次变形减小约9°。基于Fluent软件的氧气场模拟显示:下煤层进风侧的氧化带宽度约143 m,回风侧氧化带宽度为50 m,而上、下煤层底板氧化带的面积分别为26676 m^(2)和24003 m^(2),表明上煤层的自燃风险更高,高氧区域主要集中在进风侧及裂隙发育区域。 展开更多
关键词 浅埋深交错煤层群 覆岩运动 地表沉陷 复合采空区 自燃“三带”
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群采空区对主平巷的影响分析及采空区治理方案
11
作者 欧志成 彭跃金 +2 位作者 杨宁 欧任泽 王辉林 《黄金》 2025年第4期8-12,共5页
为了解某地下矿山群采空区的存在对二、三中段主平巷的稳定性影响,采用3Dmine软件建模,统计分析采空区现状,并由此建立三维数值模型进行相关计算,分别从群采空区对主平巷的最大、最小主应力,位移及塑性区进行分析。分析结果表明:最大拉... 为了解某地下矿山群采空区的存在对二、三中段主平巷的稳定性影响,采用3Dmine软件建模,统计分析采空区现状,并由此建立三维数值模型进行相关计算,分别从群采空区对主平巷的最大、最小主应力,位移及塑性区进行分析。分析结果表明:最大拉应力分别约为0.85 MPa和1.34 MPa,绝大部分区域的沉降位移小于2.0 cm,塑性区呈零星分布,无贯通现象及趋势,发生大范围塑性破坏的可能性较小。根据采空区大小、形态及矿山后续实际回采方案,提出采用崩落法及钢筋混凝土全封闭阻波墙等手段处理采空区,同时建议矿山根据实际情况对应力集中区域进行补强支护,以确保主平巷及回采安全。 展开更多
关键词 群采空区 数值模拟 稳定性分析 采空区治理 3D建模 崩落法 应力集中 补强支护
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浅埋深近距离煤层群采空区防灭火协同治理技术
12
作者 侯文彬 李少鹏 +2 位作者 李伟 姚吉 李志权 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第S1期59-63,共5页
为解决浅埋深近距离煤层群采空区遗煤自燃问题,以唐山沟煤矿13号煤层83101工作面及其上覆12号煤层8201采空区为工程背景,构建“启封前-启封后-邻面预防”多阶段协同治理技术体系。综合运用现场布点监测、SF 6示踪漏风诊断、红外热像+光... 为解决浅埋深近距离煤层群采空区遗煤自燃问题,以唐山沟煤矿13号煤层83101工作面及其上覆12号煤层8201采空区为工程背景,构建“启封前-启封后-邻面预防”多阶段协同治理技术体系。综合运用现场布点监测、SF 6示踪漏风诊断、红外热像+光纤测温、压能-气温耦合数值模拟、普瑞特系列材料立体注浆以及均压控风等技术手段,实现对自燃危险区域的精准识别与动态调控。结果表明:浅埋深煤层昼夜气温变化驱动“呼吸”漏风机制及近距离煤层群贯通型供氧通道,建立以“注氮惰化-注浆隔氧-均压抑漏-灌水窒息”为核心的协同治理技术链,83101工作面启封后平均CO体积分数由峰值600×10^(-6)%降至≤24×10^(-6)%,高温点温度最大降幅达500℃,实现慢采(≤2 m/d)条件下的安全回采与回撤,83102邻面回采前CO背景浓度稳定在0,验证了协同治理技术的区域防控有效性。 展开更多
关键词 煤层群 采空区 协同治理 遗煤自燃 “呼吸”漏风
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急倾斜薄脉群采空区处理及深部矿体协同开采技术 被引量：1
13
作者 张金来 汪光鑫 +2 位作者 叶光祥 汪杰 郭成淋 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第5期1-7,共7页
针对赣南某钨矿山矿脉密集型矿体中难采矿体的回采问题,基于协同开采理论,重点解决了采空区隐患处理、隐患资源回采及深部矿体的安全高效开采等技术难题.提出了4方面的开采创新设计:开采方法由空场法转为崩落法、隐患资源作为深部开采... 针对赣南某钨矿山矿脉密集型矿体中难采矿体的回采问题,基于协同开采理论,重点解决了采空区隐患处理、隐患资源回采及深部矿体的安全高效开采等技术难题.提出了4方面的开采创新设计:开采方法由空场法转为崩落法、隐患资源作为深部开采覆盖岩层、采空区作为切割槽与垫层的自由爆破空间、浅孔与中深孔爆破技术协同应用,并以此进行了分段凿岩阶段崩落法的开采设计与应用.矿山开采实践结果表明,分段凿岩阶段崩落法适合密集型脉带开采,相较于原用的浅孔留矿法,该采矿方法采矿损失率由22%降低至3%~5%,采场日生产能力由65t增加至260t,炸药单耗由1.18kg/t降低至0.57 kg/t,矿石吨矿成本由65.54元降低至33.26元,表明协同开采理论在钨矿山矿脉密集型矿体开采中具有显著的应用价值.研究结果为矿山处理类似问题提供了可借鉴的技术方案. 展开更多
关键词 急倾斜薄脉群 协同开采 采空区处理 隐患资源回采 深部矿体 分段凿岩阶段崩落法
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近距离下煤层回采巷道支护设计与围岩控制技术研究
14
作者 付世雄 《凿岩机械气动工具》 2025年第9期135-137,共3页
为防止近距离煤层下行开采过程中下部巷道受上部煤层开采扰动导致围岩失稳问题,文章以黄家沟煤矿近距离煤层群开采为工程背景,运用理论分析、数值模拟及现场钻孔窥视技术,系统探讨了采空区底板破坏深度、巷道合理布置及围岩控制技术。... 为防止近距离煤层下行开采过程中下部巷道受上部煤层开采扰动导致围岩失稳问题,文章以黄家沟煤矿近距离煤层群开采为工程背景,运用理论分析、数值模拟及现场钻孔窥视技术,系统探讨了采空区底板破坏深度、巷道合理布置及围岩控制技术。基于弹塑性理论计算得出8+9号煤层回采底板最大破坏深度为3.23 m,通过优化巷道布置,得出10102回风顺槽内错8m,采空区能避免应力集中现象,同时,留设20m宽的煤柱能保持巷道稳定。构建了“锚杆+锚索+钢筋网”联合支护体系与方案,现场应用表明,10102工作面运输顺槽巷道围岩变形量符合设计要求,进一步证明了支护方案的有效性。研究结果为近距离煤层群安全高效开采提供了理论支撑与实践指导。 展开更多
关键词 近距离煤层群 采空区 回采巷道 巷道布置
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近距离煤层群采空区及煤柱下巷道支护技术研究
15
作者 郭英杰 《能源与节能》 2025年第8期188-190,196,共4页
为解决采空区及煤柱下方回采巷道围岩控制难度高问题,以5301回风巷为研究对象,结合现场情况针对性给出围岩支护方案并进行工程应用。在采空区下采用锚杆、锚索、金属网、锚索梁及架棚联合支护方式,在煤柱下采用锚网索联合支护方式,具体... 为解决采空区及煤柱下方回采巷道围岩控制难度高问题,以5301回风巷为研究对象,结合现场情况针对性给出围岩支护方案并进行工程应用。在采空区下采用锚杆、锚索、金属网、锚索梁及架棚联合支护方式,在煤柱下采用锚网索联合支护方式,具体给出围岩支护参数。现场应用后,5301回风巷围岩变形量整体较低,巷道支护完成27d后围岩基本稳定,巷道断面可满足工作面后续回采需要,研究成果也可为其他矿井类似条件巷道围岩控制提供参考。 展开更多
关键词 近距离煤层群 采空区 煤柱 围岩支护
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某煤矿近距离煤层群采空区下煤层开采的矿压显现规律分析
16
作者 王海杰 《科技资讯》 2025年第14期180-182,共3页
针对近距离煤层群采空区下煤层开采过程中矿压显现规律的复杂性,通过数值模拟和现场实测相结合的方法,系统研究采动应力的分布规律、关键层破断特性与矿压演化机制。数值模拟采用三维有限元模型,模拟采动应力场和顶板破断过程;现场实测... 针对近距离煤层群采空区下煤层开采过程中矿压显现规律的复杂性,通过数值模拟和现场实测相结合的方法,系统研究采动应力的分布规律、关键层破断特性与矿压演化机制。数值模拟采用三维有限元模型,模拟采动应力场和顶板破断过程;现场实测通过矿压监测系统,采集工作面支架阻力、顶板下沉量等关键数据。采空区前缘存在明显应力集中,关键层破断表现为弯曲变形、局部失稳与整体破坏3个阶段。模拟与实测结果吻合,表明模型具有较高的可靠性。基于研究结果,提出支护优化、采煤工艺调整、巷道布置优化等控制措施,为类似条件下的煤矿安全高效开采提供技术参考。 展开更多
关键词 近距离煤层群 采空区 矿压显现 数值模拟 现场实测
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煤层群采空区下回采巷道锚网索梁支护技术研究
17
作者 崔立德 《能源与节能》 2025年第1期124-126,共3页
为实现采空区下回采巷道围岩的有效控制,以9303运输巷为研究对象,提出采用锚网索梁方式支护围岩,并对工程应用进行了分析。分析了7#煤层回采后底板的破坏范围,发现9303运输巷处于底板破坏范围内,是导致运输巷掘进期间围岩破碎的主要原... 为实现采空区下回采巷道围岩的有效控制,以9303运输巷为研究对象,提出采用锚网索梁方式支护围岩,并对工程应用进行了分析。分析了7#煤层回采后底板的破坏范围,发现9303运输巷处于底板破坏范围内,是导致运输巷掘进期间围岩破碎的主要原因。因此,采用了高预紧力锚杆、短锚索对围岩进行支护,并配合W型钢带、金属网、钢梁及钢带托盘等,为围岩提供了较大的支护作用力。同时,还通过强化顶板7#煤层采空区的积水疏排能力,降低了顶板淋水对支护的影响。应用结果表明,9303运输巷围岩控制效果显著,采用的支护方案可有效控制顶板离层和围岩变形情况,确保了9303运输巷后续的使用需求。 展开更多
关键词 煤层群开采 采空区 回采巷道 锚网索梁支护
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瓦斯综合抽采技术在煤矿高瓦斯煤层群中的应用
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作者 南远炜 《凿岩机械气动工具》 2025年第11期189-191,共3页
以A煤矿1012工作面为研究对象,结合该煤矿的水文地质特点及矿井瓦斯参数,从邻近层、采空区着手,分析4#煤层瓦斯高位钻孔抽采技术的具体应用,积极总结瓦斯综合抽采技术应用经验,以期为类似项目提供参考。
关键词 煤矿 高瓦斯煤层群 瓦斯综合抽采技术 采空区
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综采工作面采空区自燃“三带”划分及最小推进速度确定
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作者 谢非 吴志忠 《凿岩机械气动工具》 2025年第11期86-89,共4页
针对近距离煤层群开采引发的采空区自燃“三带”动态迁移问题,以内蒙古某煤矿的工作面为研究对象,采用束管气体监测与热电偶温度测量系统,依据氧气浓度临界指标分析采空区进、回风侧的气体分布情况,划分自燃“三带”范围;基于氧化带最... 针对近距离煤层群开采引发的采空区自燃“三带”动态迁移问题,以内蒙古某煤矿的工作面为研究对象,采用束管气体监测与热电偶温度测量系统,依据氧气浓度临界指标分析采空区进、回风侧的气体分布情况,划分自燃“三带”范围;基于氧化带最大宽度与煤层最短自然发火期,计算得到临界日推进度,以确保安全生产。研究内容为近距离煤层群采空区火灾防控提供了参考。 展开更多
关键词 采空区 自燃“三带” 近距离煤层群 工作面推进速度
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基于精密探测的金属矿山采空区群稳定性分析 被引量：39
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作者 宋卫东 付建新 +1 位作者 杜建华 张朝雷 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3781-3787,共7页
采空区群的稳定性分析是一个复杂的地质问题,而在区域内存在一种群效应。准确地掌握采空区群的三维形态和空间的相对位置是进行稳定性分析的前提。以石人沟铁矿为背景,利用空区探测系统(CMS)对采空区进行了精密探测,并对探测数据进行处... 采空区群的稳定性分析是一个复杂的地质问题,而在区域内存在一种群效应。准确地掌握采空区群的三维形态和空间的相对位置是进行稳定性分析的前提。以石人沟铁矿为背景,利用空区探测系统(CMS)对采空区进行了精密探测,并对探测数据进行处理和转换,在此基础上,应用3Dmine建立了采空区群的三维空间模型,经过进一步处理实现了与FLAC3D的耦合,建立了三维数值计算模型。根据计算结果对采空区群区域的应力场、位移场进行了分析,对群区域内的群效应进行了阐述。在此基础上对群区域地表位移进行了分析,确定了地表最大位移面积和采空区水平面积的比值。研究结果表明,区域内的群效应使应力和位移较单个采空区时都有了较大增加,且增加幅度并不是单纯的叠加,这种效应加剧了采空区的危险等级,将CMS、3Dmine和FLAC3D三者的优势结合起来,为采空区群得稳定性分析提供了一个准确而有效的途径。 展开更多
关键词 金属矿山 采空区群 空区探测系统 三维建模 数值模拟
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