CN110529150A - 一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，涉及采矿工程技术领域，首先在掘进头的掘进工作面施工一序次注浆孔用于投放示踪剂，然后利用核探测器在掘进头工作面对β射线进行检测，根据检测结果确定二序次注浆孔的施工位置及方位角；检测并记录注浆钻孔施工过程中排出的岩渣放射性强弱，根据检测结果选择合适的注浆材料，最后再对重点区域注浆加固。该方法解决了巷道掘进过程中如何有效注浆的技术问题，还能够确定断层的产状及破碎带裂隙的发育程度，具有施工简单、适用范围广等优点。
Description
技术领域
本发明涉及采矿工程技术领域，尤其是一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带高效注浆加固方法。
背景技术
煤矿开采条件复杂的区域，尤其是断层分布的位置，工作面回采巷道在掘进过程中难免要经过断层，由于断层自身的脆弱性，巷道在经过断层时易发生断层活化突水，因此巷道临近断层时，需要停止掘进，对断层带进行注浆加固。
由于断层应力带不均匀分布，在断层面附近会产生派生裂缝，形成一定范围的破碎带。常规的底板注浆方式只能笼统的对断层内的局部裂隙进行封堵加固，对于裂隙产状复杂、裂隙范围大的断层破碎带，不能起到好的注浆加固效果。只有准确判断破碎带裂隙的产状，对破碎带进行特殊的注浆处理才能起到加固的效果，进而保证回采巷道安全。另外还有采用全范围密集布孔的方式进行注浆加固，这种布孔方式工作量大，且没有针对性，注浆效果不明显；或者在注浆之前通过注水压力的变化来确定裂隙发育的情况，不仅造成了大量的水浪费，并且只能通过经验的方式来判断断层破碎带内裂隙的发育程度，误差很大。
为了准确判断断层破碎带裂隙的产状，合理的布置注浆孔进行注浆加固，保证巷道掘进安全，需要快速准确的确定断层破碎带区域的裂隙情况，需要提供一种煤矿断层破碎带高效注浆加固方法。
发明内容
为了解决巷道掘进过程中如何有效注浆的技术问题，还能够确定断层的产状及破碎带裂隙的发育程度，高效注浆过断层，本发明提供了一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，具体技术方案如下。
一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，步骤包括：
A.回采巷道掘进至距离断层8～12m时，停止掘进并在掘进工作面向断层侧钻设一序次注浆钻孔，通过一序次注浆钻孔投放同位素示踪剂；
B.同位素示踪剂从一序次注浆钻孔注入后扩散至断层处的裂隙中，同位素示踪剂投放完成后，暂时封堵一序次注浆钻孔；
C.在掘进工作面使用核探测器对β射线进行检测，得到断层裂隙分布情况，根据断层裂隙分布情况布置二序次注浆钻孔；
D.由掘进工作面向断层一侧施工二序次注浆钻孔，并检测钻孔排出岩渣的放射性强弱；
E.根据钻孔排出岩渣的放射性强弱选择注浆材料,逐个完成一序次注浆钻孔和二序次注浆钻孔的注浆；
F.完成注浆2天后，在掘进工作面任意位置向断层钻取岩芯，检查注浆效果；所取岩芯裂隙发育的位置作为重点区域，重复注浆加固。
优选的是，回采巷道掘进至距离断层10m时暂停掘进，所述一序次注浆钻孔呈口字形布置，所述同位素示踪剂选用H2 18O。
优选的是，同位素示踪剂在H2O中搅拌均匀后泵送进入一序次注浆钻孔内；所述一序次注浆钻孔沿掘进工作面断面的边缘部分布置。
进一步优选的是，回采巷道掘进工作面至断层的距离根据矿井水文地质资料判断，矿井水文地质资料包括含水层、冲击层和隔水层的位置、厚度及分布情况，断层的产状及断层的稳定性。
还优选的是，核探测器为闪烁型核探测器，测量的结果用每秒钟的闪烁计数次数表示。
还优选的是，一序次注浆钻孔和二序次注浆钻孔的孔径为70～80mm。
更进一步优选的是，核探测器在掘进工作面对β射线进行检测，当核探测器监测到放射性每秒钟计数范围在50～100次之间时，判断该位置断层裂隙发育程度大，破碎性强；当核探测器监测到放射性每秒钟计数范围在0～50次之间时，判断该位置断层裂隙发育程度小，岩石完整性好。
更进一步优选的是，断层裂隙分布情况布置二序次注浆钻孔具体是：优先在断层裂隙发育程度大的位置布置二序次注浆钻孔，其次在断层裂隙发育程度小的位置布置二序次注浆钻孔。
更进一步优选的是，注浆材料的选择根据钻孔排出岩渣的放射性强弱确定，具体是：当所述核探测器检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围在0～30次之间，选用超细水泥浆液对该钻孔进行注浆处理；当所述核探测器检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围在30～100次之间，选用水泥-沙子浆液或水泥-石子浆液对该钻孔进行注浆处理；当所述核探测器检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围＞100次，选用先注骨料，再注水泥-沙子浆液，最后注水泥-水玻璃浆液的注浆方式对该钻孔进行注浆处理。
本发明的有益效果是：
(1)提供了一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，在距离断层较近的位置停止掘进，施工钻孔投放同位素示踪剂，然后根据同位素示踪剂的放射性监测，确定断层破碎带裂隙的发育程度及裂隙发育情况，根据裂隙发育情况布置二序次注浆钻孔。
(2)利用一序次注浆钻孔和二序次注浆钻孔的组合，高效完成了对断层破碎带的注浆，并且在二序次钻孔钻设时对钻孔排出岩渣的放射性强弱进行检测，根据放射性强弱再次确认该位置的裂隙发育情况，根据裂隙发育情况选择注浆材料和注浆工艺；从而能够保证裂隙发育的位置注浆有效。
(3)该方法中布置一序次钻孔尽量沿着掘进工作面断面的边缘位置，从而可以覆盖整个掘进工作面的区域；预先获取矿井水文地质资料能够更好的辅助巷道掘进工作；选择合适的注浆钻孔孔径可以更好的施工注浆。另外该方法进行注浆能够节约材料成本，施工简单，所以掘进效率高。
附图说明
图1是基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法步骤示意图；
图2是掘进工作面断面施工顺序图；
图3是注浆施工示意图；
图中：1—一序次注浆钻孔，2—二序次注浆钻孔，3—掘进工作面，4—回采巷道，5—注浆设备，6—孔口管，7—断层，8—煤岩体，9—注浆泵，10—注浆管，11—核探测器，12—计算机。
具体实施方式
结合图1至图3所示，本发明提供的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法具体实施方式如下。
由于目前的回采巷道在掘进过断层过程中对断层进行注浆加固，由于断层裂隙分布不均，难以实现有效的注浆，加密注浆钻孔的工作量大，并且针对性不强，尤其是裂隙发育程度大的位置更难完成注浆；通过注水水压变化判断裂隙发育的用水量大并且监测准确性较差。本发明通过向断层裂隙中投放放射性同位素示踪剂，并且配合核探测器，能较准确的判断断层裂隙的产状和发育程度，为注浆孔位置和注浆材料的选取提供了依据，该方法能够更大程度上发挥每一个钻孔的注浆加固能力，大大提升注浆加固的效果，节约了盲目大量钻孔的成本，提高了施工的效率。
实施例1
一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，如图1所示，具体的步骤包括：
步骤A.回采巷道掘进至距离断层8～12m时，停止掘进并在掘进工作面向断层侧钻设一序次注浆钻孔1，通过一序次注浆钻孔1投放同位素示踪剂。回采巷道4掘进至距离断层10m时暂停掘进，一序次注浆钻孔1呈口字形布置，所同位素示踪剂选用H2 18O。同位素示踪剂在H2O中搅拌均匀后泵送进入一序次注浆钻孔1内，一序次注浆钻孔1沿掘进工作面断面的边缘部分布置。
回采巷道4掘进工作面至断层的距离根据矿井水文地质资料判断，矿井水文地质资料包括含水层、冲击层和隔水层的位置、厚度及分布情况，断层的产状及断层的稳定性。
B.同位素示踪剂从一序次注浆钻孔1注入后扩散至断层7处的裂隙中，同位素示踪剂投放完成后，暂时封堵一序次注浆钻孔7，进行临时封堵，当二序次注浆钻孔钻设后同时注浆。
C.在掘进工作面3使用核探测器11对β射线进行检测，得到断层裂隙分布情况，根据断层裂隙分布情况布置二序次注浆钻孔2。核探测器11为闪烁型核探测器，测量的结果用每秒钟的闪烁计数次数表示。核探测器11在掘进工作面对β射线进行检测，当核探测器11监测到放射性每秒钟计数范围在50～100次之间时，判断该位置断层裂隙发育程度大，破碎性强；当核探测器11监测到放射性每秒钟计数范围在0～50次之间时，判断该位置断层裂隙发育程度小，岩石完整性好。
断层裂隙分布情况布置二序次注浆钻孔具体是：优先在断层裂隙发育程度大的位置布置二序次注浆钻孔，其次在断层裂隙发育程度小的位置布置二序次注浆钻孔。
D.由掘进工作面向断层一侧施工二序次注浆钻孔，并检测钻孔排出岩渣的放射性强弱。
E.根据钻孔排出岩渣的放射性强弱选择注浆材料,逐个完成一序次注浆钻孔和二序次注浆钻孔的注浆。其中，一序次注浆钻孔和二序次注浆钻孔的孔径可以为70～80mm。
注浆材料的选择根据钻孔排出岩渣的放射性强弱确定，具体是：当所述核探测器11检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围在0～30次之间，选用超细水泥浆液对该钻孔进行注浆处理；当所述核探测器11检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围在30～100次之间，选用水泥-沙子浆液或水泥-石子浆液对该钻孔进行注浆处理；当所述核探测器11检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围＞100次，选用先注骨料，再注水泥-沙子浆液，最后注水泥-水玻璃浆液的注浆方式对该钻孔进行注浆处理。
F.完成注浆2天后，在掘进工作面任意位置向断层钻取岩芯，检查注浆效果；所取岩芯裂隙发育的位置作为重点区域，重复注浆加固。
实施例2
为对基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法做进一步的说明，以某矿1201工作面区段运输平巷为例，1201区段运输平巷掘进过程中，前方要经过断层，为了避免巷道过断层时发生断层活化突水，增加安全系数，对该区段运输平巷前方断层进行注浆加固处理，采用基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，具体的步骤包括：
步骤一.收集矿井水文地质资料，其中矿井水文地质资料包括了含水层、冲击层和隔水层的位置、厚度及分布情况，以及断层的产状及断层的稳定性。当回采巷道-1201区段运输平巷掘进至距离断层8～12m时，停止掘进，并在掘进工作面向断层侧钻设4个一序次注浆钻孔，通过一序次注浆钻孔投放同位素示踪剂，钻机选用YT-28型风钻；其中一序次注浆钻孔的设置根据掘进工作面断面的形状及尺寸确定，尽量包围整个巷道断面。1201区段运输平巷掘进至距离断层10m时暂停掘进，4个一序次注浆钻孔呈口字形布置，同位素示踪剂选用H2 18O。同位素示踪剂在H2O中搅拌均匀后泵送进入一序次注浆钻孔内，一序次注浆钻孔沿掘进工作面断面的边缘部分布置。
步骤二.一序次注浆钻孔成孔后安设直径42mm的孔口管，同位素示踪剂与水搅拌均匀后，从一序次注浆钻孔注入后扩散至断层处的裂隙中，同位素示踪剂投放完成后，使用清水冲洗钻孔，然后暂时封堵一序次注浆钻孔。放射性同位素示踪剂在水流的带动下进入所述示踪剂投放孔并扩散到断层裂隙中，随着水在裂隙中逐渐流失，放射性同位素H2 18O示踪剂会附着在裂隙破碎岩石表面并释放β射线。
步骤三.在掘进工作面使用核探测器11对β射线进行检测，得到断层裂隙分布情况，根据断层裂隙分布情况布置二序次注浆钻孔。核探测器在掘进工作面对β射线进行检测，当核探测器11监测到放射性每秒钟计数范围在50～100次之间时，判断该位置断层裂隙发育程度大，破碎性强；当核探测器11监测到放射性每秒钟计数范围在0～50次之间时，判断该位置断层裂隙发育程度小，岩石完整性好。其中核探测器11为闪烁型核探测器，测量的结果用每秒钟的闪烁计数次数表示。
如图2所示，图中自上至下依次是，施工一序次注浆钻孔、探测断层裂隙分别情况图和施工二序次注浆钻孔图，图中三角形表示探测器探测到的裂隙发育程度较大的位置标记。断层裂隙分布情况布置二序次注浆钻孔2具体是：优先在断层裂隙发育程度大的位置布置二序次注浆钻孔，其次在断层裂隙发育程度小的位置布置二序次注浆钻孔。二序次注浆钻孔2的数量根据巷道断面的尺寸和形状确定，保证一次序钻孔1和二次序钻孔2的全部钻孔之间的间距不大于0.7～1m，根据断层产状确定，此处优选注浆钻孔之间的距离不大于0.9m，保证注浆的安全性，另外还可以根据裂隙发育偏离的方向确定二次序注浆钻孔2的钻设角度，通过设置不同方位角的钻孔来保证有效注浆。
步骤四.随后由掘进工作面向断层一侧施工二序次注浆钻孔2，并检测钻孔排出岩渣的放射性强弱。核探测器11连接计算机12分析放射性同位素示踪剂产出数据，根据放射性示踪剂产出数据中放射性强弱判断巷道纵向上该钻孔钻入断层位置裂隙发育的情况，岩渣中放射性强，说明该钻孔钻入断层位置裂隙发育程度大，破碎性强；岩渣中放射性弱，说明该钻孔钻入断层位置裂隙发育程度小，岩层较完整。
步骤五.根据钻孔排出岩渣的放射性强弱选择注浆材料,逐个完成一序次注浆钻孔1和二序次注浆钻孔2的注浆，并且每个钻孔注浆完成后都要对其进行检查，然后进行下一钻孔注浆。其中，一序次注浆钻孔1和二序次注浆钻孔2的孔径为70～80mm，还可以让序次注浆钻孔的孔径小于二序次注浆钻孔的孔径，保证前期钻孔的安全性。
注浆材料的选择根据钻孔排出岩渣的放射性强弱确定，具体是：当所述核探测器检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围在0～30次之间，说明岩渣中放射性弱，该钻孔钻入断层位置裂隙发育程度小，岩层较完整，选用超细水泥浆液对该钻孔进行注浆处理；当所述核探测器检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围在30～100次之间，说明岩渣中放射性较强，该钻孔钻入断层位置原生裂隙扩展并且部分裂隙贯通，岩层完整性被破坏，选用水泥-沙子浆液或水泥-石子浆液对该钻孔进行注浆处理；当所述核探测器检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围＞100次，说明岩渣中放射性很强，该钻孔钻入断层位置裂隙贯通、破碎严重，是整个注浆加固的重点位置，选用先注骨料，再注水泥-沙子浆液，最后注水泥-水玻璃浆液的注浆方式对该钻孔进行注浆处理。当环境内本身具有放射性时，需要适当调高岩渣的每秒钟计数范围。
用于注浆的注浆设备5包括浆液桶、注浆泵9、孔口管6和注浆管10，注浆设备5设置多个不同的浆液桶，盛放不同配比的浆液，注浆泵9从不同的浆液桶内泵送物料至孔口管6，通过孔口管6和注浆管10将浆液送入钻孔内。
步骤六.完成注浆2天后，在掘进工作面任意位置向断层钻取岩芯，根据岩芯的产状检查注浆效果。若所取岩芯仍存在裂隙发育的位置，将其作为重点区域，重复钻设二次序注浆钻孔，并进行注浆加固。注浆2天后，在该工作面区段运输平巷的掘进迎头处向着断层位置钻取断层处的岩芯，根据钻取的岩芯的浆液充填情况判断本次注浆效果较好，达到了注浆标准，符合要求，因此结束本次注浆作业，区段运输平巷继续掘进，使用该方法基本可以实现一次有效注浆，大大的提高了掘进过断层的效率。
该方法中布置一序次钻孔尽量沿着掘进工作面断面的边缘位置，从而可以覆盖整个掘进工作面的区域；预先获取矿井水文地质资料能够更好的辅助巷道掘进工作；选择合适的注浆钻孔孔径可以更好的施工注浆。另外相对于加密注浆钻孔的方法，该方法进行注浆能够节约材料成本，并且施工简单，所以掘进效率高。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，其特征在于，步骤包括：
A.回采巷道掘进至距离断层8～12m时，停止掘进并在掘进工作面向断层侧钻设一序次注浆钻孔，通过一序次注浆钻孔投放同位素示踪剂；
B.同位素示踪剂从一序次注浆钻孔注入后扩散至断层处的裂隙中，同位素示踪剂投放完成后，暂时封堵一序次注浆钻孔；
C.在掘进工作面使用核探测器对β射线进行检测，得到断层裂隙分布情况，根据断层裂隙分布情况布置二序次注浆钻孔；
D.由掘进工作面向断层一侧施工二序次注浆钻孔，并检测钻孔排出岩渣的放射性强弱；
E.根据钻孔排出岩渣的放射性强弱选择注浆材料,逐个完成一序次注浆钻孔和二序次注浆钻孔的注浆；
F.完成注浆2天后，在掘进工作面任意位置向断层钻取岩芯，检查注浆效果；所取岩芯裂隙发育的位置作为重点区域，重复注浆加固。
2.根据权利要求1所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，其特征在于，所述回采巷道掘进至距离断层10m时暂停掘进，所述一序次注浆钻孔呈口字形布置，所述同位素示踪剂选用H2 18O。
3.根据权利要求2所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，其特征在于，所述同位素示踪剂在H2O中搅拌均匀后泵送进入一序次注浆钻孔内；所述一序次注浆钻孔沿掘进工作面断面的边缘部分布置。
4.根据权利要求2所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，其特征在于，所述回采巷道掘进工作面至断层的距离根据矿井水文地质资料判断，矿井水文地质资料包括含水层、冲击层和隔水层的位置、厚度及分布情况，断层的产状及断层的稳定性。
5.根据权利要求1或3所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，其特征在于，所述核探测器为闪烁型核探测器，测量的结果用每秒钟的闪烁计数次数表示。
6.根据权利要求5所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，其特征在于，所述一序次注浆钻孔和二序次注浆钻孔的孔径为70～80mm。
7.根据权利要求1或6所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，其特征在于，所述核探测器在掘进工作面对β射线进行检测，当核探测器监测到放射性每秒钟计数范围在50～100次之间时，判断该位置断层裂隙发育程度大，破碎性强；当核探测器监测到放射性每秒钟计数范围在0～50次之间时，判断该位置断层裂隙发育程度小，岩石完整性好。
8.根据权利要求7所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，其特征在于，根据断层裂隙分布情况布置二序次注浆钻孔具体是：优先在断层裂隙发育程度大的位置布置二序次注浆钻孔，其次在断层裂隙发育程度小的位置布置二序次注浆钻孔。
9.根据权利要求1或6所述的一种基于示踪技术的煤矿断层破碎带注浆加固方法，其特征在于，所述注浆材料的选择根据钻孔排出岩渣的放射性强弱确定，具体是：当所述核探测器检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围在0～30次之间，选用超细水泥浆液对该钻孔进行注浆处理；当所述核探测器检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围在30～100次之间，选用水泥-沙子浆液或水泥-石子浆液对该钻孔进行注浆处理；当所述核探测器检测钻孔排出岩渣的每秒钟计数范围＞100次，选用先注骨料，再注水泥-沙子浆液，最后注水泥-水玻璃浆液的注浆方式对该钻孔进行注浆处理。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111022088A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-17 | 天地科技股份有限公司 | 巷道承压动水断层的截围探注方法 |
| CN111236927A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-06-05 | 山东大学 | 运用同位素示踪岩体导水通道的超前动态预报方法 |
| CN111879194A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-03 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种适用于软硬结构面相间岩体的爆破方法 |
| CN111929746A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-13 | 山东科技大学 | 一种基于示踪技术的探查陷落柱发育程度的检测方法 |
| CN113107423A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-13 | 宿州学院 | 一种基于水溶性荧光剂的煤田底板注浆防治方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3494136A (en) * | 1968-06-28 | 1970-02-10 | Smith International | Grout seal for tail shield of tunneling machine |
| CN102808628A (zh) * | 2012-08-18 | 2012-12-05 | 山东新阳能源有限公司 | 大断面巷道过导水断层的施工方法 |
| CN104267449A (zh) * | 2014-09-15 | 2015-01-07 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种采煤地表裂缝形态的探测方法 |
| CN106093195A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-11-09 | 山东科技大学 | 一种煤层底板采动裂隙发育监测装置与方法 |
| CN106285628A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-04 | 西安科技大学 | 一种监测无煤柱沿空留巷底板裂隙发育的探测系统及方法 |
| CN106593523A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-04-26 | 中国矿业大学 | 一种浅埋近距煤层开采过程中采空区漏风控制方法 |
| CN108487918A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-09-04 | 山东科技大学 | 隧道与地下工程围岩裂隙水注浆治理设计方法 |
| CN109839401A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-06-04 | 太原理工大学 | 一种采空区裂隙发育区的判定和处理方法 |
-
2019
- 2019-08-23 CN CN201910781395.6A patent/CN110529150B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3494136A (en) * | 1968-06-28 | 1970-02-10 | Smith International | Grout seal for tail shield of tunneling machine |
| CN102808628A (zh) * | 2012-08-18 | 2012-12-05 | 山东新阳能源有限公司 | 大断面巷道过导水断层的施工方法 |
| CN104267449A (zh) * | 2014-09-15 | 2015-01-07 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种采煤地表裂缝形态的探测方法 |
| CN106093195A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-11-09 | 山东科技大学 | 一种煤层底板采动裂隙发育监测装置与方法 |
| CN106285628A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-04 | 西安科技大学 | 一种监测无煤柱沿空留巷底板裂隙发育的探测系统及方法 |
| CN106593523A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-04-26 | 中国矿业大学 | 一种浅埋近距煤层开采过程中采空区漏风控制方法 |
| CN108487918A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-09-04 | 山东科技大学 | 隧道与地下工程围岩裂隙水注浆治理设计方法 |
| CN109839401A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-06-04 | 太原理工大学 | 一种采空区裂隙发育区的判定和处理方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111022088A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-17 | 天地科技股份有限公司 | 巷道承压动水断层的截围探注方法 |
| CN111236927A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-06-05 | 山东大学 | 运用同位素示踪岩体导水通道的超前动态预报方法 |
| CN111929746A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-13 | 山东科技大学 | 一种基于示踪技术的探查陷落柱发育程度的检测方法 |
| CN111879194A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-03 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种适用于软硬结构面相间岩体的爆破方法 |
| CN113107423A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-13 | 宿州学院 | 一种基于水溶性荧光剂的煤田底板注浆防治方法 |
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| Publication number | Publication date |
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