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煤矿不规则残采区沿空巷道煤柱留设及支护研究: 2024年; 为更科学合理地留设不规则残采区沿空巷道煤柱与有效控制巷道围岩,本文基于山西某矿3306工作面工程概况,通过进行数值模拟与进行现场实测,确定出了沿空掘巷煤柱合理宽度;优化了巷道支护方案,采用了高强度高预应力锚网索进行联合支护,应用该联合支护方案后,该巷道的顶底板移近量变小,两帮移近量也大幅变小,符合了矿井安全生产要求,取得了较好的巷道支护效果,有效控制了巷道围岩变形,更好地保障了矿井安全生产。; 侯天宝; 关键词：沿空巷道残采区煤柱留设联合支护

残采区上行开采充填材料优化研究: 2024年; 为了确保残采区上行开采安全稳定进行,选取3组不同充填配比方案,围绕采用不同配比充填材料进行充填时15S01工作面矿压显现规律的研究。通过比较沙湾某矿15S01工作面充填开采前后矿山压力显现特征的差异性,进一步论证采用充填开采的合理性和必要性。研究结果表明,3种充填材料均能有效发挥支撑作用。1#充填材料力学性质相对较弱,充填体的应力水平会略低于周围矿柱,但仍能有效控制矿柱应力水平,大幅度降低充填区域煤柱的应力集中水平,并基本消除B4煤层工作面推进导致的应力集中影响。当采用力学性质与煤体非常接近的2#与3#充填材料时,充填体与煤体基本同步变形,两者边界几乎不存在应力差异,充填效果达到最佳。; 梁文海管伟明; 关键词：充填材料数值模拟

残采区复采矿压显现规律模拟研究: 2023年; 残采区复采与正规开采相比,影响因素多,技术难度大,矿压显现规律对残采区复采具有重要的指导意义。以腾晖煤矿2号煤层残煤复采区为研究对象,通过UDEC数值模型软件模拟复采工作面过采空区和空巷推进过程采场中岩层的位移和应力变化,对矿压强度进行分析。研究发现:复采工作面上分层存在采空区时,复采工作面推进57 m时,推进至残留煤柱中部,垂直应力达到最大,约为1.3 MPa.当复采工作面推进65 m过煤柱后,应力递减明显,垂直应力约为0.8 MPa.当复采工作面推进至上分层煤柱下方中部,工作面的压力达到最大,继续推进至煤柱后部时复采工作面的压力逐步变小。; 刘建胜年军程文旭王卫鹏; 关键词：空巷应力分布矿压显现

复合残采区储气空间发育特征及渗透特性研究: 复合残采区广泛存在于全国各地的已采矿区之中，其内部的遗留煤炭和煤层气资源相当可观。煤层气是一种优质的地质资源，但同时也会引起瓦斯突出等灾害的发生，对煤层气进行合理抽采可以在一定程度上缓解我国能源短缺问题，减少矿山地质灾害...; 范伟超; 关键词：数值模拟气体渗透

残采区关键域充填储碳空间重构的科学内涵被引量：8: 2023年; 减碳降碳是我国煤炭工业绿色低碳发展面临的新挑战和科技攻关的新方向.在分析残采区储碳空间重构必要性的基础上,以绿色开采和科学开采的学术思想为指导,综合考虑残采区空间资源的高效率开发与CO_(2)的大体量储集,提出了残采区关键域充填储碳空间重构的技术方法——基于残采区发育特征和围岩结构形式,通过分区设计、充填重构和储集控制等技术的系统集成,在煤矿残采区关键位置实施针对性地充填增稳技术,构筑出封闭且稳定的CO_(2)储集空间.残采区关键域充填储碳空间重构需要解决四大关键科学问题:残采区潜在储碳空间煤岩破坏响应规律及关键域判别原理、关键域碱性充填材料碳化改性-碳化养护的协同储碳机制、煤岩充结构体蠕变失稳模型与储碳空间群灾变失稳机理、储碳空间关键域充填参数与CO_(2)注/排参数的设计准则等.残采区关键域充填储碳空间重构关键技术包括:潜在储碳空间关键域的多参量识别技术、关键域碱性充填材料储碳性能的表征技术、注/排影响下储碳空间的链式灾变模拟技术、储碳空间重构“承载-储碳”参数的调控技术等.残采区关键域充填储碳空间重构亟需攻关的研究任务有:残采区潜在储碳空间圈定与关键域充填位置判别、残采区关键域碱性充填材料的储碳性能与机制、残采区储碳空间时效失稳特征与灾变泄漏机理、残采区关键域充填储碳空间的重构设计方法.残采区关键域充填储碳空间重构科学内涵的思考有望为实现煤矿地下空间开发利用与减碳降碳提供理论支撑与决策依据,可以推进我国煤炭工业的绿色低碳发展.; 冯国瑞白锦文白锦文韩艳娜马俊彪王朋飞; 关键词：残采区

煤层残采区下铝土矿开采覆岩变形协调关系研究: 山西作为我国煤炭及铝土矿资源赋存大省,目前已探明铝土矿资源储量位居全国第一。铝土矿床一般下伏于煤系地层,且受限于早期煤层开采技术条件,煤下铝土矿床上覆煤层中存在诸多残采区,其内部大量聚集老窑水及有毒有害气体,对煤下铝土矿...; 吉兴旺; 关键词：应力传递房柱式开采

积水残采区裂隙砂岩破坏响应特征及失稳前兆信息识别研究: 多重采掘扰动影响下,煤系地层中的原生裂隙会不断发育、扩展、延伸,形成更大范围的裂隙岩体。对于残采区而言,采掘应力环境和煤岩介质属性会发生更为显著地改变,导致遗煤采掘空间的裂隙岩体分布范围更为广泛。残采区裂隙岩体的稳定性不...; 宋诚; 关键词：残采区水岩作用裂隙岩体

不规则残采区沿空巷道煤柱留设与支护探讨被引量：2: 2023年; 为了确定不规则残采区沿空巷道煤柱宽度,以大阳煤矿3306工作面顺槽为工程实例,采用数值模拟和现场实测等方法探讨沿空掘巷煤柱宽度合理尺寸;分析表明,沿空掘巷过程中采用的煤柱宽度越宽,巷道两帮的围岩更加稳定;煤柱宽度在6 m以下巷道围岩顶底板和两帮变形量较大,沿空掘巷煤柱尺寸范围在6~10 m可保障巷道围岩稳定,最终选用8 m宽的煤柱。现场观测表明,留设8 m煤柱时,在优化(补强)支护方案,即采用高强度高预应力锚网索联合支护后,巷道顶底板和两帮移近量满足安全生产要求,支护取得效果良好。; 常少锋; 关键词：煤柱宽度联合支护

一孔多充上行复采柱式残采区蹬空煤层的方法: 本发明公开了一孔多充上行复采柱式残采区蹬空煤层的方法。该方法包括：首先判别蹬空煤层上行开采的可行性，然后布置蹬空煤层工作面回采巷道，同时在工作面中间布置与回采巷道平行的充填巷道，在充填巷道内向刀柱式采空区注入充填浆料，将...; 王鲜霞马俊彪米嘉晨曹光明贾钰潘瑞凯李剑白锦文冯国瑞

残采区群柱遗煤资源绿色开采与地下空间开发技术挑战被引量：1: 2023年; 残采区遗留煤柱群(后文简称“群柱”)分布广泛,储量可观,且多为稀缺优质资源,具有良好的开采价值与潜力。残采区群柱遗煤资源长期滞留极易自然发火,污染环境、危害健康且加剧碳排放。残采区群柱遗煤资源受内在特征及外部环境影响可能会发生链式失稳,引发覆岩垮落、地表沉陷、动载矿压、瓦斯涌出、涌水溃砂(泥/煤泥)或火区扩展等多元灾害,并威胁安全绿色开采。残采区群柱遗煤资源开采还会形成大体积的采动空间,也是潜在的可开发“资源”,用于储CO_(2)、储氢、储油、储水等。残采区群柱遗煤资源开采面临的主要技术挑战包括:赋存状况如何精准勘探、附近积水如何超前处理、自然发火如何有效防控、周边积气如何充分处置、开采方法如何科学选择、围岩如何针对性控制等。群柱遗煤资源开采涉及到地下空间的“充填主动开发”与“注浆被动改造”,面临的技术挑战有:关键域充填/注浆位置在哪里、关键域充填/注浆材料用什么、关键域充填/注浆技术参数优化、关键域充填/注浆地下空间稳定运维等技术难题。上述研究有望为残采区群柱遗煤资源绿色开采和空间资源的高效开发提供科学指导与决策依据。残采区群柱遗煤资源的安全绿色高采出率开采与地下空间开发任重道远,需要严格遵守《煤矿安全规程》和地方各级政府部门制定的技术规范与要求,综合考虑精准勘探、积水处理、发火防控、积气处置、方法选择、围岩控制及其他隐患治理等,因地制宜开展群柱遗煤资源开采与地下空间开发的“安全论证-方案设计-理论突破-技术攻关-装备研制”,力争实现残采区群柱遗煤资源的绿色开采与地下空间开发基础理论与关键技术的突破,助力我国煤炭工业的高质量发展。; 冯国瑞白锦文白锦文郭军郭军郭军宋诚; 关键词：残采区地下空间开发

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