一、近距离难采煤层巷道布置的形式(论文文献综述)
赵云佩[1](2020)在《近距煤层无煤柱协调开采布局研究与应用》文中认为为了解决老母矿近距煤层的开采难题,通过理论分析并利用FLAC 3D数值模拟软件进行模拟,分析出煤层前后推进150 m是最合理的步距,侧向采动支撑压力在15~50 m内存在影响。基于这些理论数据,确定回采巷道的合理位置,进而确定以内错距离范围为30~60 m的内错式布置方式布置巷道和无煤柱协调开采布局,并进行井下工程应用。最后把无煤柱协调开采布局与双巷掘进开采布局对比,得出无煤柱协调开采布局的先进性和优势,研究结果可为同类条件下的工程应用提供借鉴。
杨文斌[2](2020)在《煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理研究》文中提出大倾角煤层是指倾角在35°~55°的煤层,是国内外公认的难采煤层。特别是当煤层厚度较大且顶板为煤矸互层顶板时,煤壁片帮、架前冒顶等现象频发,工作面安全高效开采难度巨大。以2130煤矿25213工作面为工程背景,采用理论分析、物理相似模拟、数值计算以及现场试验相结合的研究方法,分析了煤矸互层顶板强度特征、煤矸互层顶板大倾角大采高工作面围岩变形破坏规律以及采空区非均匀充填条件下工作面煤壁受载与变形特征,揭示了煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理。研究表明:煤矸互层顶板属于软煤硬矸的复合顶板,夹矸层中煤的强度对其整体强度影响较大。随煤线的厚度增大,煤矸互层顶板整体强度降低,裂隙发育空间较大;夹矸层一定程度提升了煤矸互层顶板的强度和稳定性。在工作面开采过程中,煤矸互层顶板的破断、运移具有明显的时序性和非均衡性特征,沿工作面倾向堆积矸石具有非均匀充填特性。相比一般顶板工作面,煤矸互层顶板易发生架前漏冒现象,支架工作阻力降低,超前支承压力峰值与影响范围距煤壁更远,但是煤壁顶部区域裂隙发育较为充分。在采空区非均匀充填作用影响下,煤壁的垂直应力及位移分布具有“中部最大,上部次之、下部最小”的分区特点,工作面中上部区域煤壁塑性破坏范围较广,以剪切破坏为主。煤矸互层顶板组合结构的强度越低,煤壁垂直应力及位移量有所减小。与一般顶板相比,煤壁的垂直应力及变形破坏趋势都有所减弱。煤矸互层顶板工作面煤壁受载分区特征为:中上部区域高于下部区域;沿铅垂方向煤壁的受载和变形具有非对称性,最易破坏位置为工作面中上部区域的煤壁顶部;给出了煤壁失稳强度判定准则,得到了影响煤壁稳定性的主要因素。分析了煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮的原因,提出了煤矸互层顶板冒落防控措施、煤壁预加固技术等煤壁片帮综合防控对策,工程应用表明工作面煤壁片帮、顶板漏冒等问题得到缓解。研究可为类似条件下工作面安全高效开采提供理论依据。
张剑[3](2020)在《西山矿区近距离煤层群开采巷道围岩控制技术研究及应用》文中进行了进一步梳理近距离煤层群开采巷道围岩显现出独特的矿压特征,单一煤层开采巷道围岩控制理论不再完全适用。论文针对近距煤层开采巷道围岩控制理论研究存在的不足,以西山矿区典型近距煤层开采为工程背景,采用现场测试、理论分析、数值模拟、模型试验、及现场实践等综合性研究方法,开展地质参数测试、巷道围岩活动规律、巷道布置方法、巷道顶板稳定控制原理、及巷道控制现场试验等内容,研究成果可为近距煤层开采煤矿巷道围岩稳定控制提供技术支撑和理论依据,主要成果集中如下:(1)西山矿区地应力为中等水平,构造应力占主导地位,采深决定地应力场类型,水平最大主应力方向呈N5°WN89.7°W和N5.6°EN87°E,揭示出矿区地应力场分布规律。2#主采煤层顶板岩性包括泥岩、砂质泥岩、及细砂岩,强度为2060MPa;8#主采煤层顶板岩性包含石灰岩、泥岩、及砂岩,强度为20100MPa,探明顶板岩性组成及强度分布特征。顶板岩层发育沉积和构造两类结构面,测明主采煤层顶板煤岩体结构面发育特征。(2)建立宽煤柱底板力学模型,推导出煤柱底板应力解析式,采深和煤柱宽度是影响煤柱底板应力分布的重要参数,采深加大则应力增高,煤柱增宽,则应力降低,但应力集中系数与采深和煤柱宽度无关,理论分析与数值计算相吻合。探究采深、岩体强度、及工作面长度对底板破坏深度的影响,得出采深越深,则底板破坏深度就越大,而底板岩体强度越高,则底板破坏深度就越小,采深和底板岩体强度是影响底板采动破坏深度的关键参数。探讨底板为非均匀多岩性岩层赋存特征,提出底板岩体强度宜采用各岩层强度的加权平均值,修正底板岩层屈服破坏深度函数式。(3)构建以杜儿坪煤矿近距煤层为原型的相似模型,采用非接触式应变-位移测量系统,研究近距上下煤层开挖过程煤柱和采空区底板位移场-应力场的演化规律,结论为:(1)上煤层开挖,煤柱底板应力分布形态由单峰转变为双峰,且以煤柱中央为轴呈对称分布特征,与理论分析与数值计算吻合;下煤层开挖,煤柱底板应力分布形态发生显着改变,最终煤柱应力释放失稳破坏,揭示出煤柱底板应力动态演变规律。(2)上下煤层开挖,采空区底板位移均显现先增加后减小最后恢复为0,揭示出采空区底板变形破坏演化规律;(3)量测出上煤层采后残留煤柱两侧覆岩破断角,先采面为60°,后采面为55°。(4)剖析煤矿常用近距煤层反向内错布置法的局限性,提出同向内错布置法,综合分析确认煤柱底板应力影响深度大于底板采动破坏深度,提出内错距的两类确定方法:(1)若层间距小于底板破坏深度,则内错距采用(?);若层间距大于底板破坏深度,则内错距采用(?)。(5)揭示出采空区底板岩体强度呈渐进式衰减劣化特征,提出采用劣化率表征采动损伤程度,建立底板岩体强度劣化率计算式;提出下煤层巷道顶板分成单岩性岩层、两岩性岩层、多岩性岩层3种类型,建立有无锚杆锚索加固顶板力学模型,探讨层间距、巷道宽度、采深对顶板稳定的影响,揭示出层间距越大则越有利于顶板稳定,巷道跨度越宽则越不利于顶板稳定,采深加深则顶板稳定性降低,阐明预应力锚杆锚索加固顶板的力学原理,将叠合梁转变为组合梁,增强顶板抗弯刚度,降低顶板挠曲变形,确保顶板稳定。(6)以西山杜儿坪煤矿典型近距煤层为试验对象,采用同向内错布置73903工作面,基于内错距确定方法,得到皮带巷和轨道巷错距分别为9m和10m,提出皮带巷采用锚杆锚索控制技术,矿压观测表明皮带巷围岩变形可控满足回采使用,通过现场实践检验了理论研究成果的科学合理。
高林[4](2020)在《缓倾斜煤层沿空半煤岩巷非对称变形破坏机理及控制技术》文中认为作为我国14个大型煤炭基地中南方唯一煤炭基地的主要组成部分,贵州省煤炭资源储量丰富,素有“江南煤海”之誉,但煤层开采条件复杂。缓倾斜煤层沿空半煤岩巷作为其中的典型代表,由于围岩结构的非对称性、非均质性及两帮煤岩分界面的影响,导致巷道服务期间呈现出明显非对称大变形特征,锚网索、U型钢等传统支护方案难以适应围岩变形,控制效果不甚理想,严重阻碍了当前贵州煤炭工业智能机械化转型升级的进程。本论文以贵州某矿1511回风巷为工程背景,采用现场实测、室内试验、理论分析、相似模拟、数值模拟及工业试验相结合的综合研究方法,围绕该类巷道围岩非对称变形破坏机理及控制技术展开了系统研究,取得了如下主要研究成果:(1)基于现场调研和力学测试,分析了缓倾斜煤层沿空半煤岩巷非对称变形及支护体失效的力学特征,得出:持续底臌、煤岩分界面滑移错动、两帮变形位置差异是该类巷道围岩非对称变形的主要特征;巷道围岩最大单轴抗压强度为24.95MPa,黏土矿物含量最高达57%,耐崩解性指数低至8.70%,力学强度整体较低,属于典型的软弱围岩;围岩松软破碎可锚性差,卡缆无限位结构设计、支架与围岩接触关系差及非均布载荷作用下导致的非对称破坏分别是锚网索、U型钢支护失效的主要诱因。(2)针对常规二维物理相似模拟试验台在巷道矿压模型试验中存在的弊端,改进设计了可根据模型试验需求调节试验台尺寸及加载位置的竖向与侧向传力装置;为解决倾斜煤岩层模型精准铺设及半煤岩巷道精准开挖存在的困难,提出了以“标签定位画线、预置巷道模型”为主的试验方法。(3)基于改进后的试验台及试验方法,开展了缓倾斜煤层沿空半煤岩巷掘进及回采过程中非对称变形破坏试验,获得了掘采扰动影响下巷道围岩的裂隙和应力分布特征,揭示了非对称变形破坏形成的裂隙发育及应力驱动机制:掘进扰动阶段,应力集中主要发生在煤柱侧,巷道围岩裂隙以两帮弧形三角煤及煤柱顶板区域发育为主,在空间位置上呈现明显非对称分布特征,随着开采扰动强度不断增加,煤柱逐渐屈服失稳,围岩应力集中区域由初始煤柱侧区域逐渐转向下帮实体煤侧,巷道围岩新发育裂隙由初始以顶板及窄煤柱区域为主开始转向下帮实体煤侧,非对称变形破坏特征进一步凸显。(4)基于极限平衡理论建立了缓倾斜煤层沿空半煤岩巷巷帮煤岩分界面剪切滑移错动力学模型,揭示了缓倾斜煤层沿空半煤岩巷非对称变形破坏机理,结合缓倾斜煤层沿空半煤岩巷掘采扰动非对称变形破坏试验将基本顶断裂位置类型划分为煤柱上方靠采空侧和煤柱上方靠巷道侧两种,并指出:两帮以煤岩分界面剪切滑移错动变形为主,其为应力及变形能释放的主要通道;掘进期间,围岩应力集中主要位于上帮煤柱侧,加上煤柱自重应力沿煤岩分界面的下分量作用,上帮剪切滑移错动变形量大于下帮,非对称变形逐渐显现;回采期间,随开采扰动强度和上帮煤体滑移错动变形量增大,窄煤柱逐渐屈服失稳,应力集中向下帮实体煤侧转移,造成下帮煤岩分界面剪切滑移错动变形加剧,且两帮煤体变形位置的空间差异性使得巷道非对称变形破坏进一步显现;基本顶断裂位置与煤层厚度呈线性正相关,与煤层倾角呈负相关,基本顶断裂位置位于煤柱上方时煤岩分界面剪切滑移错动变形最剧烈。(5)基于巷道两侧变形量的相对差异程度定义了缓倾斜煤层沿空半煤岩巷“非对称变形率”,定量表征了其非对称变形特征,非对称变形率越大,巷道的非对称变形特征越明显,并与巷道两侧变形空间位置差异性相关;基于三维数值分析,获得了不同开采条件下缓倾斜煤层沿空半煤岩巷非对称变形破坏特征演化规律:随着掘进扰动煤柱宽度、开采扰动强度、煤层倾角、煤岩比例及采深的增加,缓倾斜煤层沿空半煤岩巷非对称变形率依次呈现斜“S”型、波动下降型、“V”型、单峰型、平稳型变化;煤柱宽度为3~5m、煤层倾角为10°时,非对称变形率相对较小,而开采扰动强度、煤岩比例及采深越大,上下帮弧形三角煤区域的围岩变形量越大,非对称变形特征越明显,且围岩塑性区主要在巷道顶板及煤柱侧区域扩展。(6)为实现U型棚的高阻让压支护,改进了U型棚的卡缆限位结构并设计了其夹板防滑防崩断安全卡缆套装;基于现场煤岩分界面位置变化,研发了以提升棚索协同控制效应为主导的一种锚索锁棚结构;引入了一种基于“十”字型搅拌装置的软弱围岩锚索锚固增效方法,并对其进行了锚固增效验证试验;并以此提出了以煤柱合理宽度确定为主控手段,以“非对称预应力穿层锁棚锚索”为核心的“棚—索”协同锚护控制技术体系。(7)提出并建立了以矿用激光巷道断面检测仪和矿用锚索无损检测仪为主要检测手段的半煤岩巷非对称变形快速无损支护质量检测及评价体系,并进行了现场工业性试验,结果表明:掘采期间,巷道断面最大收缩率约为23%,最大非对称变形率为5.2%,锚索承载可靠,作用及时,巷道整体均匀协调变形,满足安全生产要求。
张涛[5](2019)在《近距离下煤层回采巷道布置方式及支护技术研究》文中提出煤炭工业的快速发展反映了煤炭在资源结构中的关键地位,而埋藏条件较好的煤炭资源已接近枯竭,所以煤层赋存条件相对差的的近距离煤层开采,渐渐受到人们的重视。近距离煤层分布范围较广,在我国很多井田都有近距离煤层分布,近距离煤层对于传统单一煤层开采而言,其存在一定的差异性,其差异因素包括选择合理的开采顺序、上下煤层遗留煤柱应力分布特征、回采巷道合理布置方式及巷道支护等方面。尤其是近距离煤层下行开采,上煤层开采后采空区遗留煤柱及巷道围岩应力重新分布会给下煤层回采巷道的稳定性带来消极影响,且下煤层开采时,顶板已经受到上煤层开采损伤破坏影响,从而增加了下煤层回采巷道围岩控制的难度。下煤层回采巷道围岩控制的关键是回采巷道合理布置方式及近距离煤层支护体系的构建,因此,下煤层回采巷道合理布置方式和巷道支护系统是近距离煤层安全高效开采的重难点研究内容。本文以神州煤业一采区南翼近距离煤层(8#、10#煤)开采为研究背景,通过模糊数学综合分析、理论分析计算与数值模拟相结合的方法,针对神州煤业近距离煤层(8#、10#)下层10#煤回采巷道合理布置方式与支护体系的构建展开详细深入的分析研究,并得到以下研究结论:(1)结合矿井地质条件、煤(岩)物理力学参数测试及围岩窥视对煤层顶底板岩性、节理和裂隙发育进行初步分析。(2)收集类似地质条件的煤巷围岩稳定性分类指标数据,采用模糊数学的方法进行模糊聚类分析,运用Matlab进行迭代计算,进而得到神州煤业下组煤回采巷道围岩稳定性级别,为巷道合理布置及支护系统的构建提供理论支撑。(3)分析煤柱下应力分布规律,通过滑移线场理论进行理论分析,由数学方法化简求得上煤层采空区遗留煤柱对底板的最大破坏深度理论计算公式,结合地质资料及围岩力学参数测试数据,得到上煤层开采对底板的最大损伤深度理论计算值为1.45m;理论计算过程中,运用极限平衡理论求得煤柱一侧采空时塑性区宽度计算公式。(4)分别研究煤柱在一侧采空和两侧采空两种情况下,其支承压力分布与应力分布特征,从而得到不同状态下的上煤层遗留煤柱稳定性分析;结合矿井地质资料及煤岩物理力学性质参数,计算得到上煤层(8#)煤遗留煤柱塑性区宽度为1.90m,煤柱保持其稳定性的最小宽度取值范围为:5.13m6.46m,由8103工作面作业规程可知,上层煤8103工作面采空区遗留煤柱宽度为20m,其远大于煤柱保持稳定状态的理论宽度值;理论计算得到下层煤(10#)煤柱塑性区宽度值为3.78m,煤柱保持其稳定性的最小宽度取值范围为:9.86m12.16m。(5)分析煤柱支承压力分布简化模型与煤柱应力传播影响的范围,求得下煤层回采巷道与上煤层遗留煤柱合理错距的理论计算公式,结合矿井地质资料及煤岩物理力学性质参数,计算得到L≥4.4m。根据理论合理错距值,同时结合矿井实际情况,进而提出三种下煤层回采巷道布置方案,并从围岩控制、采出率及成本等方面进行对比,同时通过数值模拟对三种方案进行模拟计算,得到巷道布置方式初选方案。(6)针对不同错距下煤层回采巷道布置方式,采用FLAC3D数值模拟软件进行模拟计算,针对错距与巷道围岩稳定性的影响规律进行分析,最终得到下煤层回采巷道合理内错距为10m。(7)通过分析近距离煤层破碎围岩巷道锚杆支护作用机理、近距离煤层巷道支护理论及原则,同时针对上煤层8103工作面回采巷道已有支护进行强度校核,据此进一步提出下煤层回采巷道支护方案为:锚杆+金属网+工字钢棚联合支护,并给出相应的支护参数。现场监测下煤层回采巷道支护后的巷道围岩变形量,进一步检验支护效果。
赵旭峰[6](2018)在《大倾角薄煤层群联合开采研究》文中认为随着易采煤层资源的不断减少,难采煤层逐渐成为煤矿面临的难题,因此难采煤层的理论研究和技术应用越来越受到重视,本文以大倾角薄煤层群联合开采布置方式为主要研究内容,旨在能够解决薄煤层群在大倾角条件下联合开采遇到的一些难题。本文研究的主要内容有:1)薄煤层群联合开采在大倾角条件下工作面的布置方式;2)薄煤层综合机械化开采对工作面“三机”的技术要求以及综采设备在大倾角煤层条件下的适应性和稳定性分析;3)薄煤层群联合开采条件下,上煤层工作面与下煤层工作面的合理错距的确定;4)上下煤层工作面回采巷道位置的合理布置,以及保护煤柱留设宽度的确定。针对以上四个方面的研究内容,提出工作面不同的布置方案,对其分别在技术、经济等方面进行比较,同时也建立相应的力学模型进行分析和数值计算,最后在本文的第六章结合潞安五里堠煤矿的实际案例,进行井下测站测点的布置,然后实测数据并绘制曲线对研究结论进一步分析和验证。通过理论研究和现场实测,本文得出了关于大倾角薄煤层群联合开采条件下一些可行的结论:1)在煤层倾角大于20°的条件下,工作面采用伪俯斜布置、回采巷道端头与工作面垂直、推进方向与煤层走向保持一定夹角的布置方式是理想的工作面布置方案之一;2)建立力学模型进行分析,并提出大倾角工作面液压支架、刮板输送机和采煤机保持稳定而不发生下滑、倾倒的临界条件;3)薄煤层群联合下行开采,层间距在6m-8m条件下,上煤层工作面超前于下煤层工作面推进的合理错距范围为28m-33m;4)在煤层群层间距小于8m的条件下,以上煤层作为参考,上下煤层回采巷道采用内错式布置更加合理;以潞安五里堠为例计算,上煤层相邻回采巷道煤柱留设为7m,下煤层相邻回采巷道煤柱留设为27m。本文的研究成果不仅丰富了大倾角薄煤层群联合开采领域的理论知识,而且可以为其他类似条件的煤矿开采提供参考和借鉴。
张远方[7](2018)在《近距离煤层采空区下探水巷合理布局研究》文中进行了进一步梳理我国煤炭资源丰富,煤层赋存各异,地质条件千差万别,大多数矿井存在不同地质情况的近距离煤层开采。研究近距离煤层采空区下煤层开采是将来发展的一个重要方向。以长榆河煤业东翼采区探水巷合理布局为工程背景,运用理论分析、数值模拟和工程实践等方法进行分析研究。成果如下:(1)根据采空区积水在东翼采区分布和15下煤埋藏深度等实际概况,确定了探水巷适宜布置的区域;并通过上煤层遗留煤柱在底板中应力分布规律确定了探水巷的合宜层位在15下煤层。(2)分析了上煤层煤柱底板应力场的不均衡程度对巷道布置的影响,根据探水巷使用功能,并考虑资源的利用情况,提出了近距离煤层采空区下探水巷合理布置方式:宜采用外错式布置。运用力学理论并从煤柱稳定状态和防水效果分析,验证了探水巷与邻近架空人车大巷间煤柱宽度可行性。(3)采用有限元数值模拟,研究探水巷与上部采空区在不同外错距下巷道变形情况,确定了适宜外错距离;在探水巷与上部采空区外错距一定时,运用数值模拟研究了首采面采动动压对煤柱的影响,验证了探水巷与邻近大巷留设的煤柱宽度满足要求。(4)通过理论分析、计算,加之计算机辅助软件的模拟验证,确定出近距离煤层采空区下探水巷的空间位置及相应参数:探水巷位于上部15101采空区与人车大巷间的15下煤层中;探水巷宜采用外错式布置,与上部采空区外错10m;探水巷与邻近大巷留设的28m煤柱能保证隔水、强度和稳定性要求。根据理论分析,结合工程应用,在一定程度上解释了近距离煤层采空区下探水巷与上部采空区垂直、水平距离关系问题,为同类地质条件下的工程提供了一定的借鉴和参考。
马文强[8](2017)在《复合再生顶板碎裂结构失稳机理及控制研究》文中研究指明极近距离或厚煤层下(分)层开采时,其顶板为采空区冒落岩块压实胶结形成的复合再生顶板,其结构具有碎裂特征,受扰动后极易失稳冒落。本文综合采用室内试验、现场探测、理论分析、数值模拟等手段,围绕采空区复合再生顶板碎裂结构的承载失稳与控制机理,对顶板岩石的力学特性、顶板破碎岩块的压缩及剪切强度特征、采空区复合再生顶板碎裂结构特征、下(分)层开采复合再生顶板稳定性与矿压显现特征、巷道再生顶板碎裂结构的承载失稳机理与控制进行了系统研究。(1)以岩石力学性质试验得到顶板岩层力学参数为基础,应用UDEC内置FISH语言编译了三角块体群建模及裂隙发育长度统计程序,构建了三角块体群数值试件,模拟了不同围压下试件的破裂形态,得到了压缩过程中裂隙的发育及分布规律。(2)设计研制了可脱模的破碎岩块压缩筒、圆柱试件剪切夹具,通过破碎岩块的压缩及剪切试验,得到了不同粒径、配比、压缩量下含油泥岩碎块的压缩特性,揭示了压缩试件的剪切强度参数与破碎岩块粒径及压缩率之间的关系。(3)构建了采空区复合再生顶板碎裂结构模型,分析了该结构的垂直分带及碎裂特征;基于该模型铺设了复合再生顶板结构相似材料试验模型,得到了不同压实时间及跨距下复合再生顶板冒落拱矢高的演化规律,分析了注浆对再生顶板岩块的再胶结作用,获得了下分层开采覆岩运动及矿压显现特征。(4)建立了不同层位巷道再生顶板碎裂结构的修正普氏拱、三铰拱力学模型,推导了修正普氏拱曲线方程及矢高表达式,给出了三铰拱结构的失稳判据,结合UDEC数值模拟,分析了巷道再生顶板碎裂结构的承载失稳机理。(5)构建了下分层工作面“支架—再生顶板”结构力学模型,分析了支架的受力特点,给出了支架受力的计算式,通过实例计算验证了支架的适应性;给出了巷道再生顶板控制方案,结合UDEC模拟分析了方案的控制机理及效果,通过现场应用及实测,验证了复合再生顶板控制方案的合理性。
张念超[9](2016)在《多煤层煤柱底板应力分布规律及其应用》文中指出多煤层开采矿井,随着上部煤层的逐渐采空,遗留下了各种各样的残留煤柱,在原岩应力场和采动应力场的相互影响下,对底板岩层产生损伤破坏,下部煤层尤其是极近距离和近距离煤层开采面临难题。为此,本论文选取反映岩石材料拉伸破坏和剪破坏的最大主应力和最大剪应力为评价指标,并辅以底板岩层中垂直应力和水平应力的分布状态描述,考虑围岩岩性状况(围岩岩性、煤层倾角和间距)、围岩应力状况(岩层侧压系数和煤层深度)和人为影响因素(煤柱宽度和煤层采高)的影响,采用无量纲化应力的研究手段,通过理论分析、实验室测试、数值模拟和工程验证的方法,结合提出的“应力临界线”和“间深比”概念,研究了多煤层开采煤柱下底板岩层的应力分布规律。研究成果不仅具有重要的理论意义,而且具有重要的工程应用价值。具体成果如下:(1)现场调研了Integra Underground Mine煤矿多煤层开采的地质力学状况,提取了研究底板岩层应力分布特征的相关地质力学资料;取样进行实验室力学性能测试,得到了该矿岩石力学参数。(2)视煤岩体为弹性介质,建立了是否考虑采空区垮落顶板对底板岩层损伤破坏的两种模型,推导了两模型中底板分别为单一岩层和多层岩层时任一点的应力公式;辅以数值模拟对比分析,发现不考虑采空区垮落顶板的模型中,顶板覆岩重量完全由煤柱承担,导致底板应力集中区影响过大,不符合工程实践,因此,采空区垮落顶板对底板岩层的损伤破坏是研究煤柱下底板岩层应力分布不可或缺的影响因素,但采空区垮落顶板对底板岩层的应力集中梯度影响远小于荷载煤柱的影响,因此,煤柱底板应力分布规律研究应以煤柱对底板岩层的损伤破坏为主,以采空区垮落顶板的影响为辅。(3)基于无量纲化的应力集中系数,提出“应力临界线”概念,得到煤柱下垂直应力、水平应力、最大主应力和最大剪应力的应力临界线分布分别呈“纺锤形”、“共轭犄角形”、“双耳鼎形”和“葫芦形”。(4)数值模拟详细研究了煤柱下底板岩层岩性,煤层倾角和岩层侧压系数三个因素对底板应力分布演化的影响,得到了层状岩体的界面效应,用于解释煤层巷道顶底板应力集中现象,指导岩石巷道层位优化选择;发现45°岩层倾角具有特殊性,垂直应力、最大主/剪应力的最大应力集中系数值以45°为界,当倾角增大或者减小时,最大应力集中系数都会增大;侧压系数的变化对岩性较强的岩层产生的影响大于岩性较弱的岩层,高侧压系数会对采动影响产生抑制作用。(5)通过叠加煤柱下底板岩层垂直应力、水平应力、最大主/剪应力的应力集中区,得到底板应力分区模型,分析了各分区的应力集中情况和破坏形式,给出了多煤层开采分类中极近距离煤层开采、近距离煤层开采、单一煤层开采的判据。(6)提出煤层“间深比”概念,以最大主/剪应力临界线为评价指标,得出以-ln(间深比)为判据的多煤层开采分类,与底板岩层分区模型的判据基本吻合;考虑底板岩层为不同岩性,拟合出煤层间深比和煤柱宽高比与下部煤层回采巷道最佳布置位置的函数方程,同时给出函数方程优化巷道位置的步骤,采用数值模拟验证了函数方程准确有效。(7)研究成果成功应用于Integra Underground Mine煤矿多煤层开的Middle Liddell煤层、Lower Liddell煤层和Hebden煤层。
徐华君[10](2016)在《极近距离煤层开采巷道优化布置及支护技术研究》文中研究说明针对极近距离下部煤层回采巷道布置及支护的重大技术难题,应用理论分析、数值模拟和工程验证等综合手段,研究了底板损伤破坏深度计算方法并利用数值模拟进行了验证,确定了稳定煤柱的临界宽度,并通过数值模拟分析了煤柱稳定性,同时对比分析了单侧采空和双侧采空时煤柱底板应力分布,进一步深入分析了不同煤柱宽度底板应力分布规律。结合前面分析的应力规律,确定了下煤层回采巷道的布置原则,给出了采空区和稳定煤柱下方回采巷道合理位置的确定方法。最后分析了采空区下和煤柱下巷道变形失稳的机理,提出了“三高”锚杆支护技术、预应力锚索桁架支护技术以及松散破碎岩层全长锚固技术,得出的主要结论如下:(1)建立了采场应力计算模型,综合运用弹塑性理论、滑移线理论计算公式,得出杜儿坪矿8号煤开采后的底板最大损伤破坏深度为32m,同时利用数值模拟分析了采高和埋深对于底板损伤的影响。(2)结合杜儿坪矿工程地质条件分析了杜儿坪遗留区段煤柱的稳定性,运用公式计算得出了杜儿坪稳定煤柱的临界宽度为15.519m,杜儿坪矿68301和68302工作面的遗留区段煤柱均为稳定性煤柱,并通过数值模拟加以验证,综合得出杜儿坪稳定煤柱的临界宽度为15m。(3)通过数值模拟分析了单侧采空和双侧采空情况下煤柱底板应力分布规律,同时进一步研究了不同煤柱宽度、采高、埋深、层间距、岩性情况下煤柱底板应力分布规律,结合煤柱底板应力分布规律,确定了煤层回采巷道合理位置的确定方法。当层间距小于1.5m时,巷道优先布置在煤柱下,当层间距不小于1.5m时,巷道优先布置在采空区下。针对采空区下回采巷道布置位置,提出将回采巷道布置在应力降低区和应力均匀区,从而确定回采巷道具体内错位置;针对煤柱下回采巷道布置位置,提出了煤柱下巷道布置要尽可能远离应力峰值区,布置在应力集中程度尽可能低的区域,给出了不同煤柱宽度下煤柱下巷道的外错位置。(4)针对采空区下巷道顶板失稳规律提出了预应力锚索桁架支护技术和松散破碎岩层全长锚固技术,从而构建顶板楔形整体加固区,利于采空区下巷道的维护。针对煤柱下巷道围岩应力高、非对称变形和后期变形突出三个变形特征,提出了非对称支护设计和大加固圈围岩控制思想的控制手段。69301正巷和付巷掘进期间的矿压规律表明巷道布置位置和支护方案合理,满足了工程要求。
二、近距离难采煤层巷道布置的形式(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、近距离难采煤层巷道布置的形式(论文提纲范文)
(1)近距煤层无煤柱协调开采布局研究与应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 回采过程中工作面侧向应力传递规律理论研究 |
2 煤回采附加应力场数值模拟研究 |
2.1 3DEC数值模型的建立 |
2.2 模拟结果分析 |
3 现场应用 |
3.1 现场采动应力监测 |
3.2 2#,3#煤层联合开采回采巷道的布置形式 |
3.3 无煤柱协调开采与双巷掘进开采布局对比分析 |
4 结论 |
(2)煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 大倾角煤层复合顶板研究动态 |
1.2.2 大倾角大采高煤壁片帮研究动态 |
1.2.3 国内外研究现状综述 |
1.3 研究内容 |
1.4 拟采取的研究方案及技术路线 |
1.4.1 研究方案 |
1.4.2 技术路线 |
2 煤矸互层顶板强度特征 |
2.1 矿井地质概况 |
2.2 煤岩力学性质分析 |
2.3 不同煤岩组合试件单轴加载数值模拟 |
2.3.1 PFC2D计算模型的建立 |
2.3.2 煤矸互层试件强度特征 |
2.3.3 煤矸互层试件裂纹扩展特征 |
2.4 本章小结 |
3 煤矸互层顶板对大倾角大采高工作面围岩活动规律的控制作用 |
3.1 物理相似模拟实验模型设计及监测手段 |
3.2 沿工作面走向围岩变形破坏特征 |
3.2.1 煤矸互层顶板变形破断、垮落特征 |
3.2.2 煤壁变形破坏特征 |
3.3 工作面支承压力分布特征 |
3.3.1 沿工作面走向矿压显现基本规律 |
3.3.2 煤壁支承压力分布特征 |
3.4 沿工作面倾向顶板垮落、矸石充填特征 |
3.4.1 顶板垮落、运移特征 |
3.4.2 非均匀充填特征对煤壁支承压力的作用机制 |
3.5 本章小结 |
4 煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁受载及变形规律 |
4.1 数值计算模型建立 |
4.2 不同顶板条件下煤壁应力分布与变形破坏特征 |
4.2.1 煤壁应力分布特征 |
4.2.2 煤壁位移变形特征 |
4.2.3 煤壁塑性破坏特征 |
4.3 不同煤线厚度条件下煤壁应力与变形破坏特征 |
4.3.1 不同煤线厚度条件下煤壁应力分布特征 |
4.3.2 不同煤线厚度条件下煤壁位移分布特征 |
4.4 不同夹矸层数条件下煤壁应力与变形破坏特征 |
4.4.1 不同夹矸层数条件下煤壁应力分布特征 |
4.4.2 不同夹矸层数条件下煤壁位移分布特征 |
4.5 本章小结 |
5 煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理及防治对策 |
5.1 煤壁分区域受载特征 |
5.2 煤壁力学分析 |
5.2.1 煤壁受载与约束条件 |
5.2.2 煤壁失稳区域及强度判断 |
5.3 煤壁片帮机理分析 |
5.4 煤壁片帮防治对策 |
5.4.1 煤壁片帮原因分析 |
5.4.2 煤壁片帮防治措施 |
5.4.3 煤壁片帮防治效果 |
5.5 本章小结 |
6 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)西山矿区近距离煤层群开采巷道围岩控制技术研究及应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 近距煤层群开采的定义及判别方法 |
1.2.2 近距煤层群上行式开采方面的研究 |
1.2.3 近距煤层群下行式开采方面的研究 |
1.2.4 近距煤层群开采巷道围岩控制方法及支护技术 |
1.2.5 研究的不足 |
1.3 论文主要研究内容 |
1.4 论文研究方法和技术路线 |
第2章 西山矿区巷道围岩基础参数现场测试研究 |
2.1 地应力测试与分析 |
2.1.1 测量方法及装备 |
2.1.2 地应力分布特征分析 |
2.2 围岩强度测量与分析 |
2.2.1 测量方法 |
2.2.2 测量结果及分析 |
2.2.3 煤岩体强度分布特征分析 |
2.3 巷道顶板围岩结构特征观测与分析 |
2.3.1 测量方法 |
2.3.2 结果与分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 近距离煤层群开采围岩活动机理研究 |
3.1 煤柱应力底板传递规律研究 |
3.1.1 煤柱稳定性分析 |
3.1.2 煤柱应力底板传递规律的理论研究 |
3.1.3 煤柱应力分布规律的数值模拟研究 |
3.1.4 煤柱应力底板传递特征数值分析 |
3.2 近距上煤层采后底板变形破坏特征研究 |
3.2.1 底板屈服破坏深度的理论分析 |
3.2.2 算例分析 |
3.2.3 岩体强度对底板破坏深度的影响分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 近距离煤层群开采围岩活动规律相似模型试验研究 |
4.1 相似模型试验方案 |
4.1.1 试验方案 |
4.1.2 监测方案 |
4.2 近距上煤层开采模拟试验研究 |
4.2.1 第1 个工作面开挖 |
4.2.2 第2 个工作面开挖 |
4.3 近距下煤层开采模型试验研究 |
4.3.1 第1 个工作面开挖 |
4.3.2 第2 个工作面开挖 |
4.4 本章小结 |
第5章 近距煤层巷道布置方法与顶板稳定控制原理研究 |
5.1 近距下煤层回采巷道布置方法 |
5.1.1 常用回采巷道布置法缺陷分析 |
5.1.2 近距下部煤层回采巷道新式布置法 |
5.1.3 错距确定方法的研究 |
5.1.4 错距的确定原则 |
5.1.5 错距的确定方法 |
5.2 近距煤层顶板稳定控制原理 |
5.2.1 近距下煤层顶底板岩体强度损伤劣化特征分析 |
5.2.2 采动底板岩体强度劣化特征分析 |
5.2.3 采动底板岩体弹性模量的获取 |
5.2.4 近距下煤层回采巷道顶板稳定性控制力学原理 |
5.3 本章小结 |
第6章 近距煤层开采巷道围岩稳定控制试验研究 |
6.1 矿井地质概况 |
6.1.1 地层分布特征 |
6.2 南九采区近距煤层开采现状 |
6.2.1 近距煤层采掘现状 |
6.2.2 下煤层回采巷道维护状况 |
6.2.3 近距下部73902 两巷变形破坏原因分析 |
6.3 南九采区近距73903 皮带巷试验 |
6.3.1 确定下部73903 两巷布置形式 |
6.3.2 确定下部73903 两巷内错距大小 |
6.3.3 73903 试验工作面地质参数评估 |
6.3.4 基于数值模拟试验的内错巷道围岩稳定性分析 |
6.3.5 73903 皮带巷锚杆锚索锚固力试验 |
6.3.6 73903 皮带巷支护设计 |
6.3.7 73903 皮带巷围岩控制效果评价 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(4)缓倾斜煤层沿空半煤岩巷非对称变形破坏机理及控制技术(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 沿空掘巷围岩变形机理及控制技术研究现状 |
1.2.2 半煤岩巷围岩变形机理及控制技术研究现状 |
1.2.3 贵州省煤矿巷道支护技术研究现状 |
1.2.4 存在的不足 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究方法与技术路线 |
2 沿空半煤岩巷非对称变形破坏特征及力学测试 |
2.1 工程地质 |
2.2 沿空半煤岩巷非对称变形与支护体失效特征 |
2.2.1 沿空半煤岩巷围岩非对称变形特征 |
2.2.2 支护体失效特征 |
2.3 沿空半煤岩巷围岩物理力学及矿物特性测试 |
2.3.1 点荷载强度指数 |
2.3.2 岩石耐崩解性指数 |
2.3.3 坚固性系数 |
2.3.4 岩石风化及水理特性 |
2.3.5 围岩矿物特性 |
2.4 支护体失效力学分析 |
2.4.1 锚网索支护失效力学分析 |
2.4.2 U型钢支护失效力学分析 |
2.5 本章小结 |
3 掘采扰动缓倾斜煤层沿空半煤岩巷非对称变形破坏试验 |
3.1 物理相似模拟试验台改进 |
3.1.1 现有试验台概况及存在问题 |
3.1.2 改进方案 |
3.2 试验模型设计及数据采集 |
3.2.1 相似条件和相似材料 |
3.2.2 模型铺设及加载 |
3.2.3 试验方案 |
3.2.4 数据采集 |
3.3 掘采扰动缓倾斜煤层沿空半煤岩巷围岩裂隙分布特征 |
3.3.1 掘进扰动缓倾斜煤层沿空半煤岩巷围岩裂隙分布特征 |
3.3.2 回采扰动缓倾斜煤层沿空半煤岩巷围岩裂隙分布特征 |
3.4 掘采扰动缓倾斜煤层沿空半煤岩巷围岩应力分布特征 |
3.4.1 掘进扰动缓倾斜煤层沿空半煤岩巷围岩应力分布特征 |
3.4.2 回采扰动缓倾斜煤层沿空半煤岩巷围岩应力分布特征 |
3.5 本章小结 |
4 缓倾斜煤层沿空半煤岩巷非对称变形破坏力学机理 |
4.1 煤岩分界面应力分布特征 |
4.2 煤岩分界面滑移错动非对称变形机理及其定量表征 |
4.2.1 煤岩分界面滑移错动非对称变形机理 |
4.2.2 非对称变形定量表征 |
4.3 基本顶断裂位置及关键块失稳对半煤岩巷非对称变形的影响分析 |
4.3.1 基本顶断裂位置对半煤岩巷非对称变形的影响分析 |
4.3.2 基本顶破断关键块失稳对巷道非对称变形的影响分析 |
4.4 窄煤柱宽度留设力学分析及实测研究 |
4.4.1 窄煤柱宽度留设力学分析 |
4.4.2 基本顶断裂位置实测研究 |
4.5 本章小结 |
5 不同开采条件下沿空半煤岩巷非对称变形破坏特征 |
5.1 数值分析方案 |
5.2 不同煤柱宽度下掘进扰动半煤岩巷非对称变形破坏特征 |
5.2.1 不同煤柱宽度下掘进扰动半煤岩巷围岩应力分布特征 |
5.2.2 不同煤柱宽度下掘进扰动半煤岩巷非对称变形特征 |
5.2.3 不同煤柱宽度下掘进扰动半煤岩巷非对称破坏特征 |
5.3 不同开采扰动强度下沿空半煤岩巷非对称变形破坏特征 |
5.3.1 不同开采扰动强度下沿空半煤岩巷围岩应力分布特征 |
5.3.2 不同开采扰动强度下沿空半煤岩巷非对称变形特征 |
5.3.3 不同开采扰动强度下沿空半煤岩巷非对称破坏特征 |
5.4 沿空半煤岩巷非对称变形破坏的倾角效应 |
5.4.1 不同倾角下沿空半煤岩巷非对称变形特征 |
5.4.2 不同倾角下沿空半煤岩巷非对称破坏特征 |
5.5 沿空半煤岩巷非对称变形破坏的煤岩比例效应 |
5.5.1 不同煤岩比例下沿空半煤岩巷非对称变形特征 |
5.5.2 不同煤岩比例下沿空半煤岩巷非对称破坏特征 |
5.6 沿空半煤岩巷非对称变形破坏的采深效应 |
5.6.1 不同采深下沿空半煤岩巷非对称变形特征 |
5.6.2 不同采深下沿空半煤岩巷非对称破坏特征 |
5.7 本章小结 |
6 缓倾斜煤层沿空半煤岩巷围岩控制技术体系及评价 |
6.1 缓倾斜煤层沿空半煤岩巷非对称变形控制技术体系 |
6.2 缓倾斜煤层沿空半煤岩巷围岩非对称变形控制关键技术 |
6.2.1 限位卡缆U型棚壁后充填高阻让压支护技术 |
6.2.2 非对称预应力穿层锁棚锚索支护技术 |
6.2.3 软弱围岩锚索锚固增效方法 |
6.3 非对称变形快速无损检测及支护效果评价 |
6.3.1 非对称变形激光检测 |
6.3.2 锚索轴力无损检测 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)近距离下煤层回采巷道布置方式及支护技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 近距离煤层开采理论及采场覆岩运动规律研究现状 |
1.2.2 近距离煤层煤巷围岩稳定性分类研究现状 |
1.2.3 近距离下煤层回采巷道合理布置方式研究现状 |
1.2.4 近距离煤层回采巷道支护技术研究现状 |
1.3 近距离煤层开采存在的主要问题 |
1.4 论文研究的内容与方法 |
1.5 论文研究的技术路线 |
第二章 工程概况及围岩力学性质试验 |
2.1 工程概况 |
2.2 巷道围岩物理力学性质测试 |
2.2.1 取样及试件加工 |
2.2.2 岩石质量指标RQD值计算 |
2.2.3 围岩力学参数测试 |
2.3 巷道围岩钻孔窥视 |
2.4 本章小结 |
第三章 近距离煤层下煤层回采巷道围岩稳定性分类研究 |
3.1 巷道围岩分类指标的选取 |
3.2 模糊聚类综合分析 |
3.2.1 模糊聚类算法模型 |
3.2.2 模糊聚类算法步骤 |
3.3 神州煤业近距离煤层回采巷道围岩稳定性分类结果 |
3.3.1 分类指标取值 |
3.3.2 模糊聚类分析结果 |
3.4 本章小结 |
第四章 近距离煤层下煤层回采巷道布置方式研究 |
4.1 下煤层回采巷道布置方式及优劣因素比较 |
4.2 上煤层开采对底板破坏深度及围岩应力分布特征 |
4.3 上下煤层回采煤柱稳定性分析 |
4.3.1 回采煤柱塑性区宽度 |
4.3.2 回采煤柱合理宽度计算 |
4.4 神州煤业下煤层回采巷道布置方案 |
4.4.1 巷道合理错距的计算 |
4.4.2 回采巷道布置方案 |
4.5 下煤层回采巷道合理布置方式数值模拟研究 |
4.5.1 模拟软件概述 |
4.5.2 数值模型的建立及计算过程 |
4.5.3 不同巷道布置方案数值模拟结果分析 |
4.5.4 不同错距下回采巷道数值模拟结果分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 近距离煤层下煤层回采巷道支护技术研究 |
5.1 围岩巷道锚杆支护作用机理 |
5.1.1 采空区下巷道围岩破坏机理 |
5.1.2 锚杆与围岩作用关系 |
5.1.3 锚杆支护作用机理分析 |
5.1.4 破碎围岩巷道支护形式 |
5.2 近距离煤层巷道支护理论及支护原则 |
5.2.1 近距离煤层巷道支护理论 |
5.2.2 近距离煤层下煤层回采巷道支护原则 |
5.3 神州煤业上煤层回采巷道支护体系 |
5.3.1 首采8103工作面运输巷已有支护强度校核 |
5.3.2 首采8103工作面回风巷已有支护强度校核 |
5.4 神州煤业下煤层回采巷道支护技术研究 |
5.4.1 首采10103工作面回采巷道支护参数的计算 |
5.4.2 首采10103工作面回采巷道支护参数的确定 |
5.5 矿压监测 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
附录2 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
(6)大倾角薄煤层群联合开采研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 相关基本概念 |
1.2.2 大倾角薄煤层群联合开采工作的研究成果 |
1.3 大倾角薄煤层群联合开采实践存在的问题 |
1.3.1 联合开采工作面布置存在的难题 |
1.3.2 大倾角工作面布置存在的难题 |
1.4 本文的主要研究方法与内容 |
第二章 大倾角薄煤层群工作面合理布置方式的研究 |
2.1 概述 |
2.2 采煤工作面常见的布置方式 |
2.3 走向长壁工作面的布置方案比较 |
2.4 倾斜长壁工作面的布置方案比较 |
2.5 伪俯斜开采和仰伪斜开采的理论分析及计算 |
2.5.1 伪俯斜工作面伪斜角度和超前距离的分析确定 |
2.5.2 仰伪斜工作面伪斜角度和超前距离的分析确定 |
2.5.3 工作面布置方案的最终确定 |
2.6 本章小结 |
第三章 大倾角薄煤层群工作面综采设备稳定性分析 |
3.1 大倾角薄煤层工作面综采设备的特点 |
3.2 大倾角薄煤层工作面液压支架的稳定性分析 |
3.2.1 液压支架的力学模型 |
3.2.2 液压支架的受力分析 |
3.2.3 液压支架的控制措施 |
3.3 大倾角薄煤层工作面采煤机的稳定性分析 |
3.3.1 大倾角薄煤层工作面采煤机的力学模型及受力分析 |
3.3.2 大倾角薄煤层工作面采煤机的控制措施 |
3.4 大倾角薄煤层工作面输送机的稳定性分析 |
3.4.1 大倾角薄煤层工作面输送机的力学模型和受力分析 |
3.4.2 大倾角薄煤层工作面输送机的控制措施 |
3.5 本章小结 |
第四章 大倾角薄煤层群联合开采工作面合理错距研究 |
4.1 概述 |
4.2 工作面概况和生产条件 |
4.3 上煤层工作面开采对底板岩层应力传递影响范围 |
4.4 联合开采方案的分析论证 |
4.4.1 同一区段上下工作面错距的两种理论分析 |
4.4.2 同一区段上下工作面错距的两种方案及计算 |
4.5 联合开采方案的可行性论证 |
4.5.1 减压区布置工作面的论证 |
4.5.2 稳压区布置工作面的论证 |
4.5.3 分析论证结论 |
4.6 本章小结 |
第五章 大倾角薄煤层群联合开采巷道合理布局研究 |
5.1 工作面概况 |
5.2 大倾角薄煤层群联合开采巷道布置形式 |
5.2.1 采动引起的底板岩层应力分布规律 |
5.2.2 下煤层工作面回采巷道的位置及布置类型 |
5.2.3 上下煤层工作面区段煤柱留设宽度的计算 |
5.2.4 上下煤层回采巷道合理错距的确定 |
5.3 上下煤层回采巷道布置方案的最终确定 |
5.4 本章小结 |
第六章 五里堠煤矿大倾角薄煤层群联合开采研究 |
6.1 矿井概况 |
6.1.1 井田位置 |
6.1.2 煤层分组、分层关系和开采顺序 |
6.2 采煤方法 |
6.2.1 工作面概况 |
6.2.2 工作面设备选型 |
6.2.3 回采工艺 |
6.3 大倾角薄煤层群联合开采矿压显现规律 |
6.3.1 测点布置与仪器安装 |
6.3.2 上煤层工作面矿压显现规律分析 |
6.3.3 下煤层工作面矿压显现规律分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 研究结论和展望 |
7.1 主要的研究结论 |
7.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学位论文 |
(7)近距离煤层采空区下探水巷合理布局研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 本文研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 近距离煤层开采研究现状 |
1.2.2 近距离煤层巷道布置方式研究现状 |
1.2.3 近距离煤层开采煤柱留设研究现状 |
1.3 近距离煤层开采主要存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容与方法 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 研究方法及流程路线 |
第二章 探水巷垂直层位的确定 |
2.1 东翼采区积水概况 |
2.2 探水巷垂直层位的确定 |
2.3 本章小结 |
第三章 探水巷水平位置的确定 |
3.1 探水巷空间布局简要分析 |
3.2 探水巷外错式布置确定 |
3.2.1 外错式理论模型分析 |
3.2.2 探水巷外错式确定 |
3.3 探水巷合理外错距离 |
3.4 探水巷与大巷间煤柱稳定性分析 |
3.5 探水巷与大巷间煤柱防水效果分析 |
3.5.1 防水煤柱影响区的划分 |
3.5.2 矿压影响区煤柱宽度的计算 |
3.5.3 有效隔水区的宽度计算 |
3.5.4 探水巷防水煤柱宽度 |
3.6 本章小结 |
第四章 探水巷合理布局数值模拟研究 |
4.1 力学特性 |
4.1.1 物理力学性质 |
4.1.2 东翼采区地应力 |
4.2 探水巷不同外错距数值研究 |
4.2.1 外错距数值模拟概述 |
4.2.2 数值模拟结果分析 |
4.3 数值模拟对煤柱宽度验证 |
4.3.1 建立计算机模拟模型 |
4.3.2 煤柱塑性区分析 |
4.3.3 煤柱应力分析 |
4.3.4 煤柱位移分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 工程实践 |
5.1 探水巷合理布局确定 |
5.2 煤柱稳定性观测 |
5.2.1 煤柱防水效果观测 |
5.2.2 护巷煤柱应力实测 |
5.3 探水巷巷道变形实测 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的论文与参与的科研项目 |
(8)复合再生顶板碎裂结构失稳机理及控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方法与技术路线 |
2 油页岩及含油泥岩力学特性试验研究 |
2.1 岩石物理力学参数室内试验 |
2.2 岩石试件破坏特征及裂隙发育规律数值试验 |
2.3 数值模拟与试验结果对比分析 |
2.4 本章小结 |
3 含油泥岩破碎岩块压缩特性及剪切强度特征试验研究 |
3.1 岩样的选取及破碎岩块的制备 |
3.2 碎石压缩特性试验 |
3.3 压缩成型试件剪切强度参数测试 |
3.4 本章小结 |
4 复合再生顶板碎裂结构模型 |
4.1 工程背景 |
4.2 顶板岩层物理力学参数及矿物含量 |
4.3 再生顶板现场观测及结构探测 |
4.4 再生顶板垂直分带及老顶裂断特征 |
4.5 再生顶板碎裂结构模型 |
4.6 本章小结 |
5 下分层开采再生顶板稳定性及矿压显现特征 |
5.1 试验背景及材料设备 |
5.2 相似材料模拟试验方案设计 |
5.3 模型开采与顶板运动过程 |
5.4 试验结果及分析 |
5.5 本章小结 |
6 巷道复合再生顶板碎裂结构失稳机理 |
6.1 巷道再生顶板碎裂结构及其力学模型 |
6.2 巷道再生顶板结构承载失稳数值模拟分析 |
6.3 巷道再生顶板碎裂结构承载失稳机理 |
6.4 本章小结 |
7 复合再生顶板碎裂结构控制及实践 |
7.1 下(分)层工作面再生顶板控制 |
7.2 再生顶板下巷道布置及顶板控制 |
7.3 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者从事科学研究和学习经历简介 |
攻读博士期间主要研究成果 |
学位论文数据集 |
(9)多煤层煤柱底板应力分布规律及其应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
Extended Abstract |
变量注释表 |
1. 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 研究方法及内容 |
1.5 研究技术路线 |
2 多煤层开采地质条件分析 |
2.1 矿井地质概况 |
2.2 煤系地层赋存状况 |
2.3 岩石力学性能测试 |
2.4 本章小结 |
3 煤柱底板岩层的理论模型和界面效应研究 |
3.1 研究评价指标概述 |
3.2 底板岩层应力分布理论模型 |
3.3 数值模拟验证理论模型 |
3.4 层状岩体的界面效应 |
3.5 本章小结 |
4 煤柱底板岩层应力分布及分区研究 |
4.1 数值模拟概述 |
4.2 底板岩层岩性变化应力场分布特征 |
4.3 底板岩层倾角变化应力场分布特征 |
4.4 底板岩层侧压系数变化应力场分布特征 |
4.5 煤柱底板岩层应力分区研究 |
4.6 本章小结 |
5 下部煤层应力分布及巷道位置优化研究 |
5.1 下部煤层应力分布规律研究 |
5.2 下部煤层巷道合理位置研究 |
5.3 本章小结 |
6 工业性应用 |
6.1 地质条件概况 |
6.2 工程案例1——Integra Underground Coalmine煤矿ML和LL煤层间距10m |
6.3 工程案例2——Integra Underground Coalmine煤矿LL和HD煤层间距45m |
6.4 工程案例3——Integra Underground Coalmine煤矿ML和HD煤层间距58m |
6.5 本章小结 |
7 结论及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)极近距离煤层开采巷道优化布置及支护技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
2 工程背景 |
2.1 工程地质条件 |
2.2 巷道顶板赋存特点 |
2.3 巷道支护难点分析 |
3 极近距离上部煤层回采底板损伤规律分析 |
3.1 上煤层开采采场应力分布 |
3.2 上部煤层开采底板损伤深度计算 |
3.3 上部煤层开采底板损伤数值模拟分析 |
3.4 小结 |
4 极近距离下部煤层开采巷道布置位置研究 |
4.1 煤柱稳定性分析 |
4.2 煤柱下底板岩层内应力分布数值模拟分析 |
4.3 下煤层回采巷道合理位置的确定方法 |
4.4 小结 |
5 极近距离下部煤层开采巷道控制原理及技术 |
5.1 采空区下巷道顶板失稳规律及控制原理 |
5.2 煤柱下巷道变形特征和控制手段 |
5.3 可采用的几项创新技术 |
5.4 小结 |
6 工业性试验 |
6.1 巷道布置位置 |
6.2 巷道支护方案 |
6.3 矿压观测 |
6.4 小结 |
7 主要结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、近距离难采煤层巷道布置的形式(论文参考文献)
- [1]近距煤层无煤柱协调开采布局研究与应用[J]. 赵云佩. 中国安全生产科学技术, 2020(08)
- [2]煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理研究[D]. 杨文斌. 西安科技大学, 2020(01)
- [3]西山矿区近距离煤层群开采巷道围岩控制技术研究及应用[D]. 张剑. 煤炭科学研究总院, 2020(08)
- [4]缓倾斜煤层沿空半煤岩巷非对称变形破坏机理及控制技术[D]. 高林. 中国矿业大学(北京), 2020
- [5]近距离下煤层回采巷道布置方式及支护技术研究[D]. 张涛. 太原理工大学, 2019(08)
- [6]大倾角薄煤层群联合开采研究[D]. 赵旭峰. 太原理工大学, 2018(10)
- [7]近距离煤层采空区下探水巷合理布局研究[D]. 张远方. 太原理工大学, 2018(10)
- [8]复合再生顶板碎裂结构失稳机理及控制研究[D]. 马文强. 山东科技大学, 2017
- [9]多煤层煤柱底板应力分布规律及其应用[D]. 张念超. 中国矿业大学, 2016(03)
- [10]极近距离煤层开采巷道优化布置及支护技术研究[D]. 徐华君. 中国矿业大学, 2016(02)