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从离层注浆到覆岩隔离注浆充填的创新与发展
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作者 许家林 轩大洋 +1 位作者 李建 王秉龙 《煤炭学报》 北大核心 2026年第1期209-223,共15页
建筑物压煤开采一直是困扰煤矿的重大技术难题,为了解决我国这一问题,20世纪80年代开始在近10个煤矿开展了离层注浆减沉试验,取得了一定效果,但由于其实际减沉率达不到建筑物保护的要求,通过离层注浆开采建筑物压煤的技术可行性受到质... 建筑物压煤开采一直是困扰煤矿的重大技术难题,为了解决我国这一问题,20世纪80年代开始在近10个煤矿开展了离层注浆减沉试验,取得了一定效果,但由于其实际减沉率达不到建筑物保护的要求,通过离层注浆开采建筑物压煤的技术可行性受到质疑而逐渐被弃用。基于岩层控制的关键层理论和全柱状学术思想研发的覆岩隔离注浆充填技术,2009年率先在淮北矿区成功应用,解决了建筑物压煤开采的难题,应用范围、规模、领域不断扩大。当前,覆岩隔离注浆充填热度有增无减,为促进行业技术健康发展,有必要科学回顾、全面审视发展历程,清晰厘定理论、技术层面的差异,系统论述覆岩隔离注浆充填在理论、技术、实践等方面的创新。在原理层面,鲜明地将技术实质由离层注浆的“寻找离层”扭转到隔离注浆的“压实注浆”,坚定了正确的指导思想与理论方向。从采动覆岩卸荷膨胀累积效应审视发现,离层受到抑制作用,最大量通常小于采高的10%,有些条件下甚至没有,离层注浆将重心放在“离层空间”并加以灌注,实践证明其充填量少、注采比小,难以阻止关键层破断下沉,这是离层注浆减沉效果不及预期的根本原因。覆岩隔离注浆的压实注浆方法,变被动“寻找离层”为主动“挖掘空间”,通过注浆压力的“托上压下”作用,在关键层破断前将其下部卸荷膨胀岩层重新压实,从而产生可注浆充填空间,大幅提高注采比,在采空区中部形成压实支撑体,对关键层结构产生支撑并保持长期稳定性。在原理创新的基础上,从技术层面攻克了往哪注、注多少、怎么注等3方面难题,将压实注浆由抽象理论转化为工艺方法。在注浆层位方面,创新提出了主层位概念,从根本上确保了注浆充填的控沉效果;通过基于关键层位置的裂隙带高度预计等理论方法的运用,确保了注浆充填隔离层的安全性;尤其是在全柱状学术思想的指导下,针对薄基岩厚松散层条件下覆岩结构由基岩关键层向松散层拱结构转移,覆岩隔离注浆的层位也由基岩进化到松散层底界,并取得了实践创新。围绕充填量与注采比的关键技术问题,从理论上阐明了充填物料由固相浆材到液态浆体再到压实固结的过程,进而根据岩层移动规律确定了充填体在空间上呈梯台状的赋存形态,并提出了考虑岩体碎胀与地表沉陷的注采比计算式,回答了能够注多少以及需要注多少的问题,彻底颠覆了以离层量预计充填量的认知。进而,提出了以注采匹配为核心的注浆控制技术,使压实注浆转化为可控的导向注浆,从源头保障了减沉效果;加之注浆钻孔布置等系列设计方法,与钻孔压力、密度、流量参数监测调控的运用,实现了采动黑箱地层中钻孔注浆的长周期健康运行,以及地表沉陷控制效果的稳定性。在系列理论与关键技术支撑下,覆岩隔离注浆将注采比提高到50%以上,地表下沉系数控制在0.1以下,满足了建筑物保护的要求,实现了村庄不搬迁开采(减沉),以及百万吨级煤基固废的综合利用(减排)、含水层保护(减漏)和矿震防治(减震)。发展方向是,针对煤矿固废充填材料不足和“双碳”目标,将CO_(2)作为注浆充填材料,达到减沉、减排、减漏、减震、减碳的“一注五减”效果,实现煤炭资源绿色开采与低碳利用。 展开更多
关键词 覆岩隔离注浆充填 卸荷膨胀累积效应 全柱状 关键层 绿色开采
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煤矿充填开采技术研究进展及展望
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作者 张锦 侯祥建 冷强 《煤矿现代化》 2026年第1期112-115,共4页
常规煤矿开采方法通常采用全部垮落法管理顶板,由此引起一系列地表沉陷、地下水流失等生态损害问题,充填开采作为煤矿绿色开采体系重要组成部分,在覆岩移动控制、地表沉陷防治、生态环境保护、固体废弃物利用等方面发挥着举足轻重的作... 常规煤矿开采方法通常采用全部垮落法管理顶板,由此引起一系列地表沉陷、地下水流失等生态损害问题,充填开采作为煤矿绿色开采体系重要组成部分,在覆岩移动控制、地表沉陷防治、生态环境保护、固体废弃物利用等方面发挥着举足轻重的作用。笔者系统阐述了充填开采体系组成以及充填开采岩层控制相关理论,现有技术表明充填开采是实现煤矿绿色高效开采的重要途径。 展开更多
关键词 充填开采 岩层控制 绿色开采
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软土地层地铁隧道施工中的绿色节能技术与应用研究
3
作者 郑传旺 《智能建筑与智慧城市》 2026年第2期88-90,共3页
针对软土地层地铁隧道施工能耗高、环境扰动大、资源利用率低等问题,文章构建了“材料节能-工艺优化-设备升级-智能管控”的一体化绿色节能技术体系。结合软土地层特性,分析渣土改良循环、低耗掘进、绿色注浆及智能监测等核心技术机理... 针对软土地层地铁隧道施工能耗高、环境扰动大、资源利用率低等问题,文章构建了“材料节能-工艺优化-设备升级-智能管控”的一体化绿色节能技术体系。结合软土地层特性,分析渣土改良循环、低耗掘进、绿色注浆及智能监测等核心技术机理。实践表明,该体系可降低施工能耗,控制地表沉降,使渣土回用率超80%,实现节能、环保与施工安全协同,为软土地层地铁隧道绿色施工提供技术参考。 展开更多
关键词 软土地层 地铁隧道 绿色节能技术 盾构施工 环境协同
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岩层控制的全柱状学术思想与实践 被引量:11
4
作者 许家林 朱卫兵 +11 位作者 轩大洋 王晓振 秦伟 金洪伟 鞠金峰 胡国忠 谢建林 屈庆栋 吴仁伦 汪锋 何昌春 李竹 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期166-179,共14页
岩层控制是通过控制采动岩层破断运动来减轻或消除采动损害的一门科学,目的是为了保障煤炭安全、高效、绿色开采。传统岩层控制研究思想与方法存在2方面局限:对覆岩进行均化而不能抓住主要矛盾,仅关注局部岩层运动而缺乏对全地层覆岩运... 岩层控制是通过控制采动岩层破断运动来减轻或消除采动损害的一门科学,目的是为了保障煤炭安全、高效、绿色开采。传统岩层控制研究思想与方法存在2方面局限:对覆岩进行均化而不能抓住主要矛盾,仅关注局部岩层运动而缺乏对全地层覆岩运动的研究。针对这些问题,在关键层理论应用研究过程中,形成了岩层控制的“全柱状”学术思想,其内涵包括2方面:一是“抓主要矛盾”,找到对岩层运动起主要控制作用的关键层(即主要矛盾),避免对覆岩均化处理。二是“关注全局”,将采动覆岩作为整体研究,充分考虑关键层所处的复杂地层场景条件可能对关键层破断的影响,从整个岩层移动角度研究矿压显现、水与瓦斯运移、开采沉陷等。按照全柱状学术思想研究岩层控制时,首先需要获取研究区域内不同开采尺度(矿井、采区、工作面及块段)地层的钻孔“全柱状”,即包含从开采煤层直到地表所有岩层信息的全取心完整柱状,根据研究区域内多个钻孔柱状的关键层判别,形成研究区域内岩层赋存特征的整体画像,避免仅采用局部柱状或综合柱状,也不能对全柱状进行均化处理。充分考虑原岩应力、地质构造、地形地貌、水体载荷、开采部署等多种具体场景因素可能导致的关键层受载差异与破断异常,以及不同区域柱状关键层位置的变化可能对岩层运动产生的影响。在此基础上,建立关键层运动与各种采动损害的联系,据此分析问题发生机理并提出针对性的岩层控制方法。全柱状学术思想推进了岩层控制理论发展与实践创新,解决了压架、突水、沉陷等灾害防控的系列工程难题,取得了显著成效。利用全柱状学术思想取得的岩层控制理论创新主要包括:揭示了采动覆岩卸荷膨胀累积效应,建立了采动覆岩“关键层-松散层拱”结构模型,提出了基于关键层位置的导水裂隙带高度预计方法,建立了基于关键层结构的地表沉陷预计方法,为工程应用奠定了基础。全柱状学术思想在工程应用方面的典型实例包括:找出了浅埋煤层沟谷上坡段、松散承压含水层下等特定条件下开采压架的根本原因,彻底解决了压架防治工程难题;量化关键层位置对“导高”的影响,解决了顶板异常突水防治难题;提出了煤层群卸压瓦斯的“三带”分布,指导了卸压瓦斯抽采实践;研发了覆岩隔离注浆充填技术,创建了地面钻孔一注式高效充填绿色开采新模式,解决了地表沉陷控制等难题,已得到全面推广应用。 展开更多
关键词 全柱状 关键层 卸荷膨胀累积效应 岩层控制 绿色开采
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A New Inversion Method of Sedimentary Strata For Deriving Double Parameters and Its Applications 被引量:1
5
作者 GUO Hua, LIU Cai, LI Yue and YANG Baojun(College of Geo-exploration Science and Technology, Jilin University, Changchun 130026, P. R. China) 《Global Geology》 2002年第1期79-88,共10页
The inverse problem of wave equation is the importance of study not only in seismic prospecting but also in applied mathematics. With the development of the research, the inverse methods of 1 - D wave equations have b... The inverse problem of wave equation is the importance of study not only in seismic prospecting but also in applied mathematics. With the development of the research, the inverse methods of 1 - D wave equations have been trending towards the multiple parameters inversion . We have obtained an inverse method with double -parameter, in which medium density and wave velocity can be derived simultaneously. In this paper, to increase the inverse accuracy, the method is improved as follows. Firstly, the formula in which the Green Function is omitted are derived and used. Secondly, the regularizing method is reasonable used by choosing the stable function. With the new method, we may derive elastic parameter and medium density or medium density and wave velocity. Thus, lithology parameters for seismic prospecting may be obtained.After comparing the derived values from the new method with that from previous method, we obtain the new method through which substantially improve the derived accuracy . The new method has been applied to real depths inversion for sedimentary strata and volcanic rock strata in Chaoyanggou Terrace of Songliao Basin in eastern China. According to the inverse results,the gas - bearing beds are determlned. 展开更多
关键词 SEDIMENTARY strata DOUBLE - Parameter inversion green function Regularization method FREDHOLM integral equation of the first kind VOLCANIC rock strata
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矿山采空区卸压底板岩层资源化利用技术体系构建及展望
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作者 朱卫兵 李竹 +2 位作者 赵波智 郭春雷 宁杉 《煤炭学报》 北大核心 2025年第5期2355-2366,共12页
迄今为止,通过充填开采实现地表沉陷控制、降低导水裂隙带发育高度等相关研究均是从顶板岩层入手,充填空间主要聚焦于工作面后方未垮落采空区和覆岩离层区,并未关注到采动底板卸压区亦可作为潜在充填区域。为此,将采空区卸压底板岩层作... 迄今为止,通过充填开采实现地表沉陷控制、降低导水裂隙带发育高度等相关研究均是从顶板岩层入手,充填空间主要聚焦于工作面后方未垮落采空区和覆岩离层区,并未关注到采动底板卸压区亦可作为潜在充填区域。为此,将采空区卸压底板岩层作为可用资源加以开发,即向采空区卸压底板岩层要空间、找资源、借力量,提出了“采空区卸压底板注浆充填、采空区卸压底板注水膨胀造拱、采空区卸压底板爆破致裂扩容增胀”3项源头减损绿色开采理念与技术方法,并对矿山采空区底板空间资源综合利用进行了深度展望。采空区卸压底板注浆充填岩层控制技术,即充分利用煤层开采后在采空区底板岩层中的卸压效应,从地面或井下施工钻孔至卸压底板岩层中的目标注浆层,向卸压底板目标层位进行高压注浆。注浆目标层及其上覆岩层在注浆压力作用下发生上凸隆起,借此大幅降低采空区顶板岩层回转下沉空间以降低采动裂隙发育高度和减小开采沉陷。采空区卸压底板注液膨胀造拱岩层控制技术,即针对卸压底板岩层中膨润土、蒙托石、伊利石等亲水矿物成分占比较高情形,充分利用其遇水膨胀特性,在底板岩层注水压裂形成高密缝网,而后大量注液激活水岩深度作用,诱导底板注水岩层体积大幅增胀,促进底板均匀破裂带及底板破坏带向上鼓起,形成拱桥结构以支撑采空区上覆岩层,达到降低导高和减缓沉陷的效果。采空区卸压底板爆破致裂扩容增胀岩层控制技术,即充分利用卸压底板岩层的爆破致裂碎胀效应和隆起特性,通过定向爆破手段对煤层底板进行精准致裂和破碎处理,借此增加底板岩层破碎程度以消弭部分煤层采出空间,等效增加煤层开采后垮落带中岩层综合碎胀系数,降低顶板岩层破断下沉运动空间。作为矿山采空区卸压底板岩层资源化利用的重要扩展,进一步提出了地下水资源自重导流转移与含水层再造重构技术,可将易与采动裂隙沟通的顶板含水层迁移至底板目标储水层。研究成果对进一步激发矿山采空区卸压底板资源化利用的科学思考,引导卸压底板岩层资源利用技术落地具有重要意义。 展开更多
关键词 底板资源 采空区卸压底板 绿色开采 注浆充填 固废处置 岩层控制 生态保护
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煤矿机械化膏体充填开采上覆地层运动规律研究 被引量:1
7
作者 陈明浩 郭佳策 《中国矿业》 北大核心 2025年第S1期423-428,共6页
为了促进煤炭资源安全高效绿色开采和能源可持续发展,提高煤矿生产效率及上覆岩层支撑效果,采用理论分析、数值模拟、现场实践相结合方法,对12403工作面膏体充填机械化开采上覆地层运动规律进行研究。确定了影响充填工作面顶板沉陷的主... 为了促进煤炭资源安全高效绿色开采和能源可持续发展,提高煤矿生产效率及上覆岩层支撑效果,采用理论分析、数值模拟、现场实践相结合方法,对12403工作面膏体充填机械化开采上覆地层运动规律进行研究。确定了影响充填工作面顶板沉陷的主要影响因素为顶板岩性参数、工作面充填步距、充填材料强度、充填率等相关参数。研究了上覆岩层运动特点,当工作面膏体充填率超过80%时,充填工作面顶板保持完好,出现较小弯曲和下沉。提出了充填体强度为3.5 MPa、充填率为80%、三采一充相结合采充配合方案。膏体充填后上覆岩层稳定期显著缩短,岩层运动相对平缓,最大地表沉降位移为210.22 mm。研究结果表明,工作面膏体充填开采使上覆岩层运动规律明显减弱,工作面围岩稳定性得到有效控制。为实现深层煤炭资源安全、高效、绿色开采提供理论依据和技术指导。 展开更多
关键词 膏体充填 上覆岩层 运动规律 绿色开采 可持续
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钱营孜矿深部开采地表沉陷预计研究 被引量:1
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作者 房龙岩 赵军 +2 位作者 郭杰 沙海洋 邓光亚 《当代化工研究》 2025年第4期59-61,共3页
钱营孜煤矿在钱营社区、小吴家及大吴家等地面村庄下压覆了大量煤炭资源。为解决钱营孜矿建筑物下压煤开采问题,采用“开采沉陷预测预报系统”分别对北一采区全部垮落法开采后的地表沉陷和采用设计方案实施覆岩隔离注浆充填后的地表移... 钱营孜煤矿在钱营社区、小吴家及大吴家等地面村庄下压覆了大量煤炭资源。为解决钱营孜矿建筑物下压煤开采问题,采用“开采沉陷预测预报系统”分别对北一采区全部垮落法开采后的地表沉陷和采用设计方案实施覆岩隔离注浆充填后的地表移动变形进行了预计分析。预计结果表明,当北一采区所有工作面全部垮落法开采时,地面最大下沉3483.2 mm,倾斜-6.22~7.39 mm,曲率-0.036~0.024(10^(-3)/m),水平移动-1131.6~953.9 mm,水平变形-4.98~3.09 mm/m,地面最大移动变形达到Ⅲ级破坏临界值。在使用覆岩隔离注浆充填后,村庄范围内最大下沉400 mm,倾斜-1~0.6 mm/m,变形-0.5~1 mm/m,处于I变形以内,达到对村庄的保护要求。研究对北一采区采用覆岩隔离注浆充填不迁村采煤技术的可行性提供了理论依据。 展开更多
关键词 地表沉陷预计 覆岩隔离注浆充填 绿色开采 部分充填 关键层
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近水平绳索取心钻探技术在寨上金矿复杂地层中的应用 被引量:2
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作者 华伶利 杜帅 +3 位作者 刘蓓 皮健伟 张超 南贝贝 《钻探工程》 2025年第2期38-44,共7页
西秦岭岷县寨上金矿勘查项目利用钻探工作对矿区南矿带主要矿脉进行控制。根据以往经验,南矿带主要矿脉产状陡立(78°~85°)且不稳定,存在浅部南倾、深部北倾的特征,同时矿区多数区域覆盖层较厚,地形切割强烈,道路机场修筑、钻... 西秦岭岷县寨上金矿勘查项目利用钻探工作对矿区南矿带主要矿脉进行控制。根据以往经验,南矿带主要矿脉产状陡立(78°~85°)且不稳定,存在浅部南倾、深部北倾的特征,同时矿区多数区域覆盖层较厚,地形切割强烈,道路机场修筑、钻探装备搬运困难。该项目设计了矿区首个近水平钻孔,通过使用EP1000型便携式全液压钻机,改造、升级和加工水平钻架套件,采用绳索取心技术,完成216.73 m的近水平取心钻孔施工。在矿区水敏复杂地层、钻孔持续涌水情况下创新实施近水平钻孔,践行绿色勘查理念,为同类型工程项目提供参考。 展开更多
关键词 水平绳索取心钻探 水平钻孔 涌水地层 便携式全液压钻机 绿色勘查
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资源与环境协调(绿色)开采及其技术体系 被引量:98
10
作者 钱鸣高 缪协兴 许家林 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2006年第1期1-5,共5页
煤炭资源开采对环境的影响问题,是国际上广泛关注的焦点问题,更是影响中国社会与经济发展战略的重要问题之一.从国家对煤炭工业发展要求出发,阐述了研究煤炭资源绿色开采的必要性和意义,对煤炭资源绿色开采的内涵作了进一步的阐述.在论... 煤炭资源开采对环境的影响问题,是国际上广泛关注的焦点问题,更是影响中国社会与经济发展战略的重要问题之一.从国家对煤炭工业发展要求出发,阐述了研究煤炭资源绿色开采的必要性和意义,对煤炭资源绿色开采的内涵作了进一步的阐述.在论述煤炭资源绿色开采技术体系框架的同时,对保水开采、煤与瓦斯共采、条带开采与充填开采、井下矸石处理、煤炭地下气化等主要的关键问题与研究现状作了深入的分析,提出了进一步研究与发展的建议. 展开更多
关键词 煤炭资源 循环经济 绿色开采 关键层
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浙江661铀矿床“绿色层”成因及控矿作用的研究 被引量:4
11
作者 章邦桐 秦社彩 +1 位作者 倪琦生 吴俊奇 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1992年第3期439-451,共13页
661铀矿床是我国重要的典型火山岩型铀矿床。它赋存于上侏罗统磨石山群九里坪组流纹岩内,其矿体严格受“绿色层”控制。本文研究表明,“绿色层”岩性复杂,由凝灰岩、沉凝灰岩及部分顶、底板相流纹岩角砾及粘土物质组成。构成“绿色层”... 661铀矿床是我国重要的典型火山岩型铀矿床。它赋存于上侏罗统磨石山群九里坪组流纹岩内,其矿体严格受“绿色层”控制。本文研究表明,“绿色层”岩性复杂,由凝灰岩、沉凝灰岩及部分顶、底板相流纹岩角砾及粘土物质组成。构成“绿色层”的主要粘上矿物是伊利石及蒙脱石混层矿物,具构造热液蚀变复合成因的特点,是矿区北部由逆掩断层活动产生的构造热液沿层间破碎带发生强烈伊利石化的产物。“绿色层”的控矿作用在于对成矿流体的PH值起重要的缓冲作用,从而为铀的沉淀富集提供有利的地球化学环境。 展开更多
关键词 火山岩型 铀矿床 绿色层 控矿作用
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保水开采隔水关键层的基本概念及力学分析 被引量:131
12
作者 缪协兴 陈荣华 白海波 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期561-564,共4页
提出了在控制采场顶底板水运移中隔水关键层的概念,建立了复合隔水关键层的基本力学模型,进而对具有5层岩层组成的复合隔水关键层进行了相关的强度和刚度分析,给出了不同组合的阻隔水能力判定.从岩层运动与水体运移的视角提出了保水开... 提出了在控制采场顶底板水运移中隔水关键层的概念,建立了复合隔水关键层的基本力学模型,进而对具有5层岩层组成的复合隔水关键层进行了相关的强度和刚度分析,给出了不同组合的阻隔水能力判定.从岩层运动与水体运移的视角提出了保水开采的矿压控制思路,为开发水资源保护性的煤矿绿色开采技术提供了相关的技术途径. 展开更多
关键词 保水开采 隔水关键层 绿色开采
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覆岩隔离注浆充填绿色开采技术 被引量:46
13
作者 轩大洋 许家林 王秉龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4265-4277,共13页
充填是煤矿减损开采与固废减排的技术,覆岩隔离注浆充填是在深入揭示覆岩卸荷膨胀累积效应基础上提出的绿色开采新方法。该项技术通过确定控制岩层移动与地表沉陷的关键层,采用压实注浆新工艺,在关键层下的主层位实施高压注浆,将下方覆... 充填是煤矿减损开采与固废减排的技术,覆岩隔离注浆充填是在深入揭示覆岩卸荷膨胀累积效应基础上提出的绿色开采新方法。该项技术通过确定控制岩层移动与地表沉陷的关键层,采用压实注浆新工艺,在关键层下的主层位实施高压注浆,将下方覆岩的卸荷膨胀量重新压缩转化为可充填空间,大幅提高了注采比,在采空区形成压实承载结构,支撑关键层,实现岩层沉陷控制与建(构)筑物保护。覆岩隔离注浆充填采用粉煤灰、煤矸石、煤泥等作为注浆材料,充分利用了煤矿采动空间与空隙,实现固废减排。介绍了不同类型固废制浆的工艺及特点,论述了充填浆液从固体-浆体-压实体的转变过程,以及浆液流动泌水固结特征。浆液由钻孔进入覆岩裂隙腔体内快速泌水,并在压力作用下不断固结压实,泌出水向注浆层围岩渗流。岩层饱和度对泌出水向工作面的流动产生影响。注浆充填体最终在地层内形成压实体,保证了地表沉陷控制的长期效果。除沉陷控制、固废减排之外,覆岩隔离注浆充填还可用于减震防冲、保水采煤等领域,并在无煤柱开采、相邻采空区开采、多煤层开采等复杂地质采矿条件中得到了成功应用。该技术的适用条件是工作面具有一定的基岩厚度,能够找出可作为注浆层位的关键层。未来该技术仍需在减震防冲、保水采煤中开展进一步试验研究。 展开更多
关键词 绿色开采 关键层 覆岩隔离注浆 煤基固废减排 沉陷控制
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资源与环境协调(绿色)开采 被引量:284
14
作者 钱鸣高 缪协兴 许家林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-7,共7页
分析了研究煤炭资源绿色开采的必要性和意义,对煤炭资源绿色开采的内涵作了进一步的阐述,介绍了绿色开采技术体系框架及其研究进展.从煤炭经济与管理角度,分析了实现绿色开采存在的困难,并提出了相应的政策建议.
关键词 煤炭资源 绿色开采 循环经济 关键层
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基于关键层运动的邻近层卸压瓦斯抽采优化设计方法 被引量:19
15
作者 胡国忠 许家林 +3 位作者 秦伟 QU Qingdong 彭小亚 李康 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期52-59,共8页
瓦斯抽采巷(孔)的合理布置是实现邻近层卸压瓦斯精准抽采的基本前提。在深入分析覆岩关键层运动对邻近层瓦斯卸压运移控制机制的基础上,提出了基于关键层运动的邻近层卸压瓦斯抽采优化设计新方法。研究结果表明:邻近层卸压瓦斯抽采巷(孔... 瓦斯抽采巷(孔)的合理布置是实现邻近层卸压瓦斯精准抽采的基本前提。在深入分析覆岩关键层运动对邻近层瓦斯卸压运移控制机制的基础上,提出了基于关键层运动的邻近层卸压瓦斯抽采优化设计新方法。研究结果表明:邻近层卸压瓦斯抽采巷(孔)的合理布置层位为垮落带边界至导气裂隙带最大发育高度之间的空间范围,导气裂隙带最大发育高度可按基于关键层位置的导水裂隙带高度预计方法来确定;邻近层卸压瓦斯抽采巷(孔)的合理层面位置为导气裂隙带内的“O”形圈裂隙区中部,“O”形圈裂隙区宽度可按其与煤层采高、覆岩关键层结构及采深的函数关系式进行预计。该方法在阳泉矿区邻近层卸压瓦斯实践中得到了应用和验证,邻近层卸压瓦斯抽采率稳定在92%,能较好地指导煤层群开采条件下煤与瓦斯共采实践。 展开更多
关键词 煤与瓦斯共采 绿色开采 关键层 卸压瓦斯抽采 优化设计
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深部开采覆岩关键层对地表沉陷的影响 被引量:63
16
作者 许家林 连国明 +1 位作者 朱卫兵 钱鸣高 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期686-690,共5页
通过工程实例和数值模拟实验,就深部开采覆岩关键层对地表沉陷的影响进行了研究,结果表明,对于倾斜煤层而言,开采深度的增大意味着基岩厚度的增加,从而引起深部开采覆岩关键层层数一般多于浅部开采,深部开采覆岩主关键层位置距开采煤层... 通过工程实例和数值模拟实验,就深部开采覆岩关键层对地表沉陷的影响进行了研究,结果表明,对于倾斜煤层而言,开采深度的增大意味着基岩厚度的增加,从而引起深部开采覆岩关键层层数一般多于浅部开采,深部开采覆岩主关键层位置距开采煤层的距离一般大于浅部开采.正是由于受深部开采覆岩主关键层位置的改变和覆岩关键层层数增多的影响,导致了深部与浅部开采地表沉陷特征的差异. 展开更多
关键词 深部开采 关键层 地表沉陷 岩层移动 绿色开采
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煤矿绿色开采技术 被引量:1085
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作者 钱鸣高 许家林 缪协兴 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期343-348,共6页
提出了煤矿绿色开采的概念,阐述了它的内涵和技术体系。绿色开采的理论基础为:开采后岩层中的关键层运动形成的节理裂隙与离层规律以及瓦斯与地下水在破断岩层中的渗流规律。绿色开采技术的主要内容包括:保水开采、建筑物下采煤与离层... 提出了煤矿绿色开采的概念,阐述了它的内涵和技术体系。绿色开采的理论基础为:开采后岩层中的关键层运动形成的节理裂隙与离层规律以及瓦斯与地下水在破断岩层中的渗流规律。绿色开采技术的主要内容包括:保水开采、建筑物下采煤与离层注浆减沉、条带与充填开采、煤与瓦斯共采、煤巷支护与部分矸石的井下处理、煤炭地下气化等。 展开更多
关键词 煤矿 绿色开采技术 岩层控制 关键层理论 复合效应 技术体系 瓦斯 地下水 渗流规律 采空区充填开采技术 煤巷支护技术 煤炭地下气化
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基于关键层控制的部分充填采煤技术 被引量:72
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作者 许家林 轩大洋 +1 位作者 朱卫兵 王晓振 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2019年第2期63-70,共8页
建筑物(村庄)下压煤开采一直是困扰我国煤矿的重大技术难题。针对充填采煤技术面临的难点与挑战,结合煤系层状覆岩移动特点和控制要求研发了基于关键层控制的部分充填采煤技术。研究揭示了覆岩关键层对地表沉陷控制机理;建立了基于关键... 建筑物(村庄)下压煤开采一直是困扰我国煤矿的重大技术难题。针对充填采煤技术面临的难点与挑战,结合煤系层状覆岩移动特点和控制要求研发了基于关键层控制的部分充填采煤技术。研究揭示了覆岩关键层对地表沉陷控制机理;建立了基于关键层控制的地表沉陷控制模型及部分充填采煤的设计方法;研发了采空区条带(墩柱)充填、冒落区嗣后充填和覆岩隔离注浆充填等部分充填采煤技术,已在淮北、淄博、阳泉、皖北等矿区10余对矿井的40余个工作面成功应用。部分充填采煤技术充分利用了覆岩结构的自承载能力,减少了充填工作量、降低了充填成本,是高效低成本的建筑物压煤充填开采技术。 展开更多
关键词 关键层 部分充填 建筑物下采煤 岩层移动 绿色开采
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煤炭绿色开采技术 被引量:11
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作者 梁文喜 樊义宁 张俊文 《煤炭技术》 CAS 2007年第8期1-2,共2页
先将"绿色"观念引入煤炭开采行业,实现矿山绿色化。主要介绍了煤炭绿色开采的基本知识要点、内容内涵、发展应用、引发的矿山环境问题及其简单的处理方法和建议。
关键词 绿色 绿色开采技术 关键层 环境
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矸石膏体充填采场覆岩空间结构演变规律 被引量:6
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作者 刘进晓 景继东 +3 位作者 刘灿伟 尚玉强 赵国会 李文鑫 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第8期930-935,共6页
为研究矸石膏体充填采场覆岩运动的问题,采用力学分析、相似材料模拟和现场监测的方法,研究了矸石膏体充填采场覆岩空间结构的演变规律.结果表明:矸石膏体充填采场覆岩存在3种结构,第一种结构为直接顶和基本顶均弯曲下沉型,第二种结构... 为研究矸石膏体充填采场覆岩运动的问题,采用力学分析、相似材料模拟和现场监测的方法,研究了矸石膏体充填采场覆岩空间结构的演变规律.结果表明:矸石膏体充填采场覆岩存在3种结构,第一种结构为直接顶和基本顶均弯曲下沉型,第二种结构为直接顶断裂、基本顶弯曲下沉型,第三种结构为直接顶和基本顶均断裂型.相似材料模拟和现场实测还表明矸石膏体充填采场以第一种覆岩结构居多,第二种覆岩结构多发生在采空区封闭空间出现连续的漏浆事故之后,基本不存在第三种覆岩结构. 展开更多
关键词 矸石膏体充填技术 条带煤柱 绿色开采 覆岩运动 覆岩空间结构 相似材料模拟
原文传递
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