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面间煤柱与顺槽“掘-充-留”一体化科学问题与技术
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作者 王双明 刘浪 +7 位作者 朱梦博 蔚保宁 庄登登 屈慧升 何伟 邵成成 夏磊 周静 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3291-3315,共25页
我国将煤炭作为兜底保障能源的局面短期内无法改变,仍将长时间面临煤炭资源保护与煤基固废利用率低的难题。通过创新采掘方法,同时实现提高煤炭资源回采率、规模化处置煤基固废,为煤炭行业绿色可持续发展提供了新途径。在深入调研煤炭... 我国将煤炭作为兜底保障能源的局面短期内无法改变,仍将长时间面临煤炭资源保护与煤基固废利用率低的难题。通过创新采掘方法,同时实现提高煤炭资源回采率、规模化处置煤基固废,为煤炭行业绿色可持续发展提供了新途径。在深入调研煤炭资源开采技术发展现状的基础上,提出了煤矿“掘-充-留”掘进新工法。从大断面巷道快速掘进、连续高效充填和巷道安全留设3个方面,通过理论分析、数值模拟等手段,系统论述了“掘-充-留”工法的科学问题和关键技术,研究结果表明:①针对大断面巷道快速掘进、掘进工作面围岩稳定性控制等工程难题,凝练了煤岩特性与掘进机截割参数匹配机制、覆岩载荷空间传递机制与围岩变形机理、锚杆/索-顶板相互作用关系及支护机制3个科学难题,构建了以掘进区地质环境超前实时感知、落-装-运煤多工序智能协同作业、钻锚支架随掘随支围岩时效控制和大断面巷道防漏风及通风优化为核心的技术体系;②从大断面巷道承载体系及时构建及其承载性能调控两个方面凝练了连续高效充填的科学问题,包括充填体-煤层-锚杆/索协同承载机制、多元固废基充填材料水化固结机制,明晰充填体物理力学特性时空演化规律,建立了充填空间安全高效搭建、充填材料工作性能调控、充填材料流动-固结感知为核心的连续高效充填关键技术体系,相关理论与技术的突破可以为充填材料的原材料优选及配比设计、添加剂开发/选型及工作性能调控、掘进速率及充填步距优化设计、充填体固结监测等提供基础理论依据;③基于巷道安全留设及全生命周期内围岩易断裂、易片帮和易损伤等关键难题,阐述了巷道围岩应力场时空分布特征、巷道变形与损伤演化机制、巷道围岩工程质量监测与稳定性调控理论3个科学问题,形成了以巷道围岩稳定性智能预警、巷道围岩变形控制为核心的关键技术体系。开展煤矿“掘-充-留”工法的科学研究与工程示范,实现固废规模化处置-面间煤柱高效回收-顺槽快速掘进的协同,可以推动煤炭行业绿色低碳转型发展。 展开更多
关键词 煤基固废 面间煤柱 大断掘巷 连续充填 巷道留设 “掘-充-留”工法 稳定性监测
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面间保护煤柱片帮特征及控制技术实践
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作者 周竹峰 李慧刚 +1 位作者 魏新帅 雷鹏翔 《陕西煤炭》 2024年第5期104-110,共7页
综采工作面回采过程中,面间保护煤柱的稳定性直接影响矿井的安全生产,分析面间煤柱的片帮特征和控制技术至关重要。通过对片帮面间煤柱的应力分布规律和塑性区分布状态进行分析,揭示工作面回采过程中面间煤柱的片帮显现特征,理论分析覆... 综采工作面回采过程中,面间保护煤柱的稳定性直接影响矿井的安全生产,分析面间煤柱的片帮特征和控制技术至关重要。通过对片帮面间煤柱的应力分布规律和塑性区分布状态进行分析,揭示工作面回采过程中面间煤柱的片帮显现特征,理论分析覆岩结构破断诱发面间煤柱片帮的影响因素,确定面间煤柱片帮的控制技术并进行现场工程实践。结果表明,面间煤柱在单侧、双侧工作面回采过程中,面间煤柱片帮呈不对称分布,回采工作面侧面间煤柱片帮程度明显大于回采巷道侧片帮程度,双侧工作面回采面间煤柱片帮程度大于单侧工作面回采时片帮程度,最大网兜直径约为1.25 m。上覆岩层形成的走向、倾向、砌体梁关键块B的长度和破断线位置,是工作面回采过程中面间煤柱片帮的主要影响因素。通过改变面间煤柱上覆岩层走向和倾向破断线位置和长度,有效控制了面间煤柱不规律性片帮并减小了片帮程度,现场实践效果良好。 展开更多
关键词 综采工作 保护煤柱 片帮特征 应力特征 控制技术
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安源煤矿综采工作面内煤柱宽度的理论计算 被引量:4
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作者 焦志超 史昭辰 李林书 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2013年第5期196-198,共3页
针对兖矿集团安源煤矿采用常规岩移影响带的计算方法导致的煤柱尺寸留设过大、资源浪费过大的情况,基于4205和4206工作面的具体情况,采用煤柱屈服公式计算煤柱留设尺寸,通过与常规计算对比分析并用数值模拟进行验证,结果表明屈服公式计... 针对兖矿集团安源煤矿采用常规岩移影响带的计算方法导致的煤柱尺寸留设过大、资源浪费过大的情况,基于4205和4206工作面的具体情况,采用煤柱屈服公式计算煤柱留设尺寸,通过与常规计算对比分析并用数值模拟进行验证,结果表明屈服公式计算尺寸更加合理且节约资源。屈服计算法可为安源煤矿其他工作面煤柱宽度留设提供一定参考依据。 展开更多
关键词 防水煤柱 岩移影响带 屈服区 留设宽度 数值模拟
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