一、厚煤层分层开采巷道布置与支护探析(论文文献综述)
杨玉玉[1](2021)在《本煤层采空区下大断面开切眼顶煤稳定性研究》文中研究表明陕北地区煤田储量丰富,由于技术水平的限制,整体利用率不高,造成了煤炭资源的浪费。为充分回采遗留煤炭资源,大柳塔煤矿近年来决定开采活鸡兔井1-2煤层下分层,现将1-2下203工作面开切眼布置在采空区下方,可能面临顶板冒落等问题,在保证开切眼围岩稳定的情况下,需要尽可能提高掘进及回采速率。本文通过分析开切眼顶煤破坏形式,建立了超静定煤梁模型,推导煤梁力学方程,利用自然平衡拱计算不稳定岩层厚度,结合煤梁拉应力及剪应力判断顶煤不发生破断的最小厚度;利用弹塑性理论分析了上分层开采底板破坏深度以及掘进时塑性影响范围。结合光纤、FBG传感器和DIC技术开展了物理相似模拟试验,监测顶煤厚度不同的三种开切眼布置方案的围岩受力变形,同时利用数值模拟进行对比三种方案在有无支护两种条件下的的顶板下沉值、塑性区范围、垂直应力分布规律,验证开切眼顶煤厚度以及支护方案的影响。在1-2下203工作面开切眼利用多种手段对围岩位移、应力、顶煤结构进行现场监测,研究开切眼围岩的稳定性,判断顶煤厚度与支护方案的合理性。试验表明,顶煤破坏形式主要为拉破坏与剪切破坏,开切眼顶煤最小留设厚度为3.5m,顶煤不会发生破断;顶煤最大塑性区范围为3.46m;采用“锚杆+锚索+钢梁+单体”进行联合支护。无支护条件下,相似模拟试验中开切眼顶煤厚度3m、3.5m、4m的顶板最大下沉量分别为1.13mm、0.71mm、0.24mm;数值模拟中顶煤最大垮落高度分别为4.088m、3.383m、3.195m;塑性区范围分别是2.63m、2.52m、2.23m,开切眼正上方最大拉应力值分别是0.1MPa、0.57MPa、0.82MPa。支护条件下,数值模拟中顶板下沉值为23mm、20mm、17mm,塑性区范围为1.95m、1.62m、1.31m,最大应力值达到0.31MPa、0.94MPa、1.33 MPa。开切眼掘进时顶煤厚度为3.4~4.8m,支护后围岩变形较小,顶煤较为完整,围岩稳定性好。研究成果可为活鸡兔井1-2煤北翼下分层工作面开切眼顶煤留设厚度以及支护方案提供科学合理的依据,为陕北地区特厚煤层开采提供理论基础。
王志强,武超,罗健侨,王鹏,石磊,张焦,李敬凯,苏泽华[2](2021)在《特厚煤层巨厚顶板分层综采工作面区段煤柱失稳机理及控制》文中提出针对特厚煤层分层综采工作面,采用理论分析及现场试验相结合的方法,对于巨厚直接顶下区段煤柱失稳机理及控制技术展开研究。首先分析各分层工作面沿空侧覆岩运移规律,通过建立覆岩结构力学模型,得到中、底分层工作面沿空侧覆岩载荷计算公式,其次基于弹塑性理论,得到窄煤柱及宽煤柱内部任意一点应力的解析解,并代入实际工程参数,分析不同尺寸煤柱内部应力分布规律,最后给出中、下分层工作面区段煤柱围岩控制关键技术,进行现场工业性试验。研究表明:中、下分层开采期间,上覆巨厚直接顶会形成"低位短悬臂梁+砌体梁+高位弯曲下沉带"的覆岩结构;将分层开采煤柱受力状态分为"宽煤柱弹性区应力叠加型"和"窄煤柱峰值应力叠加型"2种形式,分别求得宽煤柱内任意一点三向应力及窄煤柱内任意一点垂直应力的解析公式,其中覆岩应力集中系数、煤柱高度及煤柱宽度是主要影响因素;小于15 m的特厚煤层依然适合留设窄煤柱,其内部垂直应力峰值随煤柱高度增大而降低,再受到分层多次采动影响,窄煤柱内实际残余强度更低,更易失稳,而大于15 m的特厚及巨厚煤层不易留设窄煤柱;给出留设合理区段煤柱尺寸的方法,并提出"及时主动+2次被动+3次关键部位锚索注浆加强支护"的围岩控制方案,现场应用效果明显。
王杰[3](2021)在《巨厚砂岩含水层下特厚煤层下分层安全开采》文中进行了进一步梳理特厚煤层下分层开采受到上分层采空区破碎矸石和遗留煤柱的影响,导致其应力分布特征不同于常规的工作面开采,影响下分层工作面和巷道布置,且下分层工作面开采易诱发上覆岩层导水裂隙二次发育,可能导通上覆含水层;针对上述问题,本文采用理论分析、实验室测试与数值计算的综合研究方法,研究了特厚煤层上分层开采后的下分层应力分布及破坏特征,优化确定了开采布置方案,在此基础上,针对陈家山煤层覆岩中存在巨厚砂岩含水层的情况,研究了下分层工作面开采后的覆岩导水裂隙二次发育规律,分析了顶板突水危险性,得到了以下主要研究成果:(1)分析了特厚煤层上分层开采后的下分层顶板结构特征,建立了“遗留煤柱-采空区破碎矸石”力学模型,确定了采空区破碎矸石和遗留煤柱承载特征,给出了上分层开采后下分层应力表达式。(2)确定了遗留煤柱蠕变参数,分析了特厚煤层上分层开采后下分层垂直应力、水平应力和剪应力以煤柱中心对称的分布特征,下分层应力集中系数随着与煤柱距离的增加而逐渐减小。(3)研究了特厚煤层上分层开采后下分层破坏范围,分析了回采巷道内错式、外错式、重叠式和错位式布置条件下的下分层区段煤柱应力分布规律及其稳定性,确定了下分层工作面的外错布置方案。(4)研究了特厚煤层下分层工作面开采覆岩导水裂隙二次发育规律,分析了上覆巨厚砂岩含水层的突水危险性,确定了老空水和顶板砂岩水害井上、井下联合疏(放)水为主及突水预警动态监测为辅的控制方法。该论文有图70幅,表9个,参考文献118篇。
刘佳俊[4](2020)在《特厚软煤下分层综采巷道布置与支护技术研究》文中进行了进一步梳理根据厚度和围岩地质环境的不同,可以选择一次性采全高、分层开采和放顶煤采煤法或三种技术组合的方式。分层开采中,外错式巷道由于承受了上分层支撑压力导致支护困难,因此实际工程中使用很少。但其在发挥综采设备优势效率、提高煤炭回采率上有着极大地优势。以王洼煤矿110502(2)分层工作面风巷外错布置为研究对象,通过勘察对比、理论计算、围岩力学性能试验、数值模拟以及实地监测等手段,及时调整了下分层风巷的掘进方向和外错布距,优化了支护参数,成功的将地在厚软煤层中布置外错式巷道外错式布置在厚软煤层的使用,并提出了切实有效的支护技术。通过对比多个钻孔柱状图和现场实地调研,摸清了工作面走向上的顶底板的围岩性质和厚度,并对5煤层不同高度的煤与围岩进行采样,通过相关物理性能测试,获取巷道围岩力学性能参数。根据弹性模量E<15GPa和内崩解指数Id2≤85%确定围岩类型为软岩;煤岩分为上、中、下分层,抗压强度分别为13.06MPa、12.66MPa、14.42MPa。根据煤岩周围工作面煤岩岩层分布和物理力学强度参数,建立了下分层的工作面开采模型,并理论分析计算得出的上层煤柱最小尺寸应为16.62m。理论分析计算得出的上层煤柱最小尺寸应为22m,在两侧煤层都回采结束的条件下,下分层煤柱塑性塑性区和破碎区宽度为5.5m,将下分层风巷模拟布置在110502(1)采空区外侧,模拟了五个不同巷道外错距离。外错距为5.4m、10.4m、15.4m、20.4m、25.4m的位置,研究不同位置巷道掘进所带来的应力位移变化。结合现场矿方巷道生产条件,通过理论计算和数值模拟缩短了锚杆、锚索间排距,将预紧扭矩提高到300N·m,减小了巷道变形量。逐步取消了该巷道长期以来架棚支护的高成本支护手段,提高了掘进效率,降低了支护成本。并对锚杆(索)施工提出了二次预紧进一步保证了巷道的稳定性。图 40 表 10 参 68
任旭阳[5](2020)在《东峡煤矿大倾角特厚煤层分层综放下分层工作面矿压显现规律》文中认为大倾角厚煤层分层开采过程中,下分层工作面的矿压显现与一般的长壁工作面有着显着的不同,工作面围岩受到两次采动影响,工作面的顶板管理难度大。研究大倾角特厚煤层分层综放开采下分层工作面采场矿压规律,对东峡煤矿的高产高效生产有重要的现实意义。本文综合采用数值模拟分析、理论分析、现场矿压观测等方法,并结合当前大倾角煤层开采、分层开采的理论成果,研究了东峡煤矿煤6-2#大倾角特厚煤层分层综放采场下分层开采的围岩应力分布规律、下分层工作面顶板结构及变形破坏特征及工作面矿压显现规律。结果显示,上分层35219-1工作面回采会导致下分层35219-2工作面岩层出现应力释放,产生了区域性的变形破坏,其倾向下部区域的破坏深度大于中、上部区域,影响了下分层工作面的回采,并改变了分层综放采场的围岩结构、力学状态及运移特征。可根据覆岩结构的不同,将下分层工作面沿倾向分为上部的实体煤区与下部的上分层工作面采空影响区。其中实体煤区“支架-围岩”系统较为稳定,支架的主要载荷为直接顶自重和基本顶下沉作用的压力,支架工作阻力变化较小,回采中没有明显的来压现象。而上分层工作面采空影响区倾斜各处的“支架-围岩”结构不同,导致工作面上中部先于下部发生来压,具有时序性;而倾向各处来压持续长度呈现出中部垮落充填区>上部来接顶区>下部滑移充填区的关系。故应针对两区域的不同特点进行顶板管理。本文的研究可指导35219-2分层综放工作面的实际生产,并对类似条件工作面的安全高效开采具有一定的借鉴意义。
杨恒泽[6](2020)在《条带煤柱下工作面回采巷道合理位置研究与应用》文中研究说明研究条带煤柱下工作面回采巷道合理位置,对于增加回采巷道稳定性、减少资源浪费和实现工作面安全生产具有极为重要的意义。本文以山东济宁金桥煤矿条带煤柱下工作面为研究背景,通过理论分析,系统地研究了条带煤柱的应力分布规律及塑性破坏范围,确定了1310工作面轨道运输巷合理布置范围。通过相似材料模拟实验及数值模拟软件对留设不同宽度区段煤柱开采情况进行了模拟研究,为确定合理区段煤柱宽度提供了依据。在1310工作面进行了现场监测,验证了本文研究确定的轨道平巷位置及区段煤柱宽度的可靠性与合理性。(1)根据弹性力学平面应变理论、弹塑性理论、滑移线场理论,对遗留条带煤柱底部及右侧采空区建立了力学模型及力学计算,研究得出条带煤柱底部应力集中区域呈现泡形分布表现为中央应力集中严重两侧底部边缘10m内区域应力集中程度弱,1310 上采空区下11.9m内的底煤及底板破坏严重,围岩松散破碎。(2)通过相似材料模拟实验可知,在1310上工作面及1308工作面开采后,两采空区内顶板垂直应力较小,条带煤柱上应力分布呈“双驼峰”状分布,条带煤柱底部近1308采空区边缘一定区域内应力较低。(3)通过相似材料模型开挖时覆岩运动情况可知,当煤柱宽度留设5m时,煤柱上方基本顶以较快的速度断裂垮落,此时煤柱两侧的采空区被压实,两侧采空区一定范围内底板压力较高,煤柱内应力集中程度降低,煤柱整体没有发生塑性破坏,煤柱可以保持较好的支撑作用。(4)通过对条带煤柱下工作面建立数值模型分析可知,在工作面采掘期间当煤柱宽度为5m时,煤柱内分布应力虽大于初始应力,但应力集中程度不大;煤柱内虽发生了塑性破坏但还有较好的承载能力;轨道平巷围岩变形量较小,巷道维护较容易。(5)通过对1310工作面巷道变形量、超前支承压力及侧向支承压力现场监测可知,巷道变形量小容易支护,巷道位置布置合理,实现了条带煤柱下工作面安全高效回采。
秦冬冬[7](2020)在《新疆准东矿区缓斜巨厚煤层多分层开采覆岩结构演变机理及控制》文中提出新疆作为我国第十四个亿吨级煤炭基地,是重要的能源接替区和战略能源储备区,区内准东、伊犁和吐哈等大型整装煤田均赋存有巨厚煤层。本文基于新疆开发集中的准东煤田典型巨厚煤层赋存条件,综合运用现场调研、理论分析、实验测试、物理模拟和数值计算等研究方法,针对巨厚煤层大尺度开采空间扩展与多频次应力扰动的开采特点,围绕巨厚煤层分层开采覆岩结构演变及采场矿压控制展开系统研究。主要成果有:(1)根据准东煤田典型巨厚煤层赋存条件,掌握了煤层顶板岩层力学参数,明确了70 m巨厚煤层多煤层合并和分叉的空间形态特点,将巨厚煤层赋存条件分为单一巨厚煤层(含极近距离煤层群)和近距离煤层群两类。(2)掌握了巨厚煤层分层开采覆岩“前期下位坚硬岩层破断岩块梁式铰接—中期下位铰接结构弱化失效,梁式铰接结构梯次上移—后期采出空间持续增大,远采场岩层横O-X破断,破断岩块挤压成壳”的破断铰接特征,揭示了大尺度开采空间和多次扰动条件下覆岩结构“梁式结构—高位梁式结构—壳式结构”的演变过程。(3)研究了梁式结构稳定条件、位置确定方法和厚基本顶分层破断特性,明确了壳式结构形成条件、铰接块体的尺寸参数与稳定机理,得出了基于分层采厚和工作面推进速度的应力拱高度计算公式,提出了以分层采厚和失稳岩层碎胀系数为关键参数的“梁式结构、高位梁式结构或应力拱结构”顶板承载结构形态判别方法。(4)建立了巨厚煤层大开采大尺度开采空间和多次扰动条件下的“煤壁—支架—覆岩”力学模型,明确了不同开采阶段顶板承载结构形态和需控岩层变化特征,提出了相应的支架工作阻力计算公式,掌握了分层开采全过程中支架载荷“随着顶板承载结构逐渐上移,前期缓慢增加、后期趋于稳定”的变化特征,确定了巨厚煤层分层开采液压支架合理的工作阻力和初撑力。(5)基于“避免出现悬臂梁结构,保障近采场顶板承载结构稳定”的采场矿压控制原则,提出了巨厚煤层“开采前期基本顶和切眼侧坚硬岩层预裂”、“开采后期减小工作面长度+降低分层采厚+快速推进”和“采空区及离层区注浆”等采场矿压控制技术措施。论文共有图184幅,表24个,参考文献164篇。
康红普,徐刚,王彪谋,吴拥政,姜鹏飞,潘俊锋,任怀伟,张玉军,庞义辉[8](2019)在《我国煤炭开采与岩层控制技术发展40a及展望》文中进行了进一步梳理开采方法与装备及岩层控制技术是保证煤炭正常生产的核心技术。介绍了改革开放40 a来我国采煤方法与装备、岩层控制理论与技术、特殊采煤与矿区生态环境保护技术的发展历程。基于煤炭科学研究总院开采研究分院主持和参与的科研项目,总结了40 a来煤炭开采与岩层控制技术取得的研究成果。包括薄及中厚煤层、厚煤层一次采全高综采技术与装备,厚及特厚煤层综采放顶煤开采技术与装备,及智能化开采技术与装备;采场覆岩运动与破断规律,岩层结构假说,液压支架与围压相互作用关系,及坚硬和破碎顶板控制技术;巷道锚杆支护理论与成套技术,破碎围岩注浆加固技术,及高应力、强采动巷道水力压裂卸压技术;冲击地压发生机理,冲击危险区域评价技术,冲击地压实时监测、预警及综合防治技术;开采沉陷理论,建(构)筑物下、近水体下、承压水上开采等特殊采煤技术,及矿区生态环境保护技术。40 a的研究与实践表明,我国煤矿已形成具有中国特色的煤炭开采与岩层控制成套技术体系,为煤矿安全、高效、绿色开采提供了可靠的技术保障。最后,提出了煤炭开采与岩层控制技术的发展方向与建议。
孙伟[9](2019)在《预采顶分层凹凸型煤体应力分布规律及回采巷道位置优化研究》文中研究指明本文以金桥煤矿分层条带开采而形成的“凹凸”型煤体为研究背景,通过理论研究和数值模拟的方法,掌握了这种“凹凸”型煤体应力分布规律及塑性区破坏深度,为下一步的1308轨道顺槽位置优化提供了依据,随后确定了首采综放工作面(1308工作面)轨道顺槽最佳位置,1308工作面开采结束,为布置相邻工作面(1310工作面),通过数值分析的方法确定了区段煤柱合理宽度,最后通过对1308工作面进行矿压监测,验证了 1308轨道顺槽位置的合理性。论文主要研究内容及取得的成果:(1)通过UDEC数值模拟软件,根据金桥煤矿具体开采情况,模拟1308上及1310上工作面开采,模拟表明:底板应力分布呈现“双驼峰”,应力峰值随着底板深度的增加逐渐减小,煤层底板造成的塑性区破坏深度与理论计算基本一致。(2)在确定1308工作面轨道顺槽时,通过对12种不同巷道布置方案进行模拟,对煤柱内应力分布、巷道表面变形量以及巷道周围塑性区进行分析比较:煤柱宽度36m,塑性区范围仅有1m,巷道变形量最小,因此1308轨道顺槽最佳位置位于1308上及1310上工作面之间的煤柱中间。(3)当1308工作面开采后,设计了 10种不同煤柱宽度的方案,对煤柱内应力、巷道变形量以及塑性进行了分析:区段煤柱宽度为7m,煤柱具有较强的支承能力,且煤柱内应力分布呈现“双驼峰”,巷道变形量为降低梯度拐点,最终确定区段煤柱宽度为7m。(4)通过对1308工作面进行超前支承压力、侧向支承压力及巷道变形量进行观测表明:巷道变形量小,巷道布置合理,实现了煤矿的安全高效开采。
付彪[10](2019)在《薄基岩预采条带顶分层剩余凹凸型厚煤体采煤方法研究》文中认为三下开采中顶分层条带开采所留设的煤柱,对于控制地表移动变形起到较好效果,顶分层煤柱与下分层煤层组成的特殊回采环境,在纵向剖面上呈现为“凹凸型”的煤体。当经济技术条件成熟,需将煤炭资源全部回采时,凹凸型煤体内应力异常分布影响着下分层安全回采。本文以金桥煤矿为工程背景,通过理论分析、经验计算、数值模拟、现场观测等方法,对薄基岩下凹凸型煤体进行相关研究,完成1308工作面顺槽位置与采煤工艺选择,并完成现场矿压观测工作,通过现场工业性试验验证凹凸型煤体采煤方法选择是否合理。(1)采用经验公式、基于关键层位置预计方法以及工程类比法等,计算凹凸型煤体回采后导水裂隙带发育高度,为安全起见取最大值,从而获得导水裂隙带发育高度为50m,补充勘探后显示薄基岩处有较厚黏土层,可保证回采期间安全。(2)通过力学模型分析得凹凸型煤体应力分布状况,下分层工作面顺槽布置在顶分层煤柱中部对应底板时,受附加载荷叠加影响最小;为减弱附加载荷对工作面支架影响,下煤层工作面采高应选小,考虑综采放顶煤工艺。(3)UDEC数值模拟方案结果对比表明,下分层工作面顺槽布置在顶分层煤柱中部对应底板时,采场整体支架工作阻力较其他布置方式小,此时导水裂隙带高度同样最小为42.55m;凹凸型煤体选择综采放顶煤及分层开采时,支架工作阻力相对较小,阻力分布也相对均匀,采用大采高综采工艺时,导水裂隙带发育较大,不利于导水裂隙带的控制,而分层开采与综采放顶煤开采导高发育基本一致,根据巷道掘进量及工艺复杂程度,最终选择综采放顶煤工艺。(4)由现场矿压实测结果分析,工作面整体支架工作阻力大体呈马鞍形,工作面中部(顶分层采空区下)与两端顺槽处相对较低;随工作面推进速度加快,实体煤下与顶分层采空区下支架阻力均减小,但顶分层采空区下支架工作阻力受推进速度变化更加显着;因采用综采放顶煤工艺回采,周期来压相对缓和,周期来压步距平均为18.7m,总体动载系数为1.12;整体支架前柱利用率(79.89%)较高接近80%,开采过程中工作面无涌水事故发生。综上表明工作面顺槽位置选择、采煤工艺及支架选择效果较好。
二、厚煤层分层开采巷道布置与支护探析(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、厚煤层分层开采巷道布置与支护探析(论文提纲范文)
(1)本煤层采空区下大断面开切眼顶煤稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 采空区下开采研究现状 |
1.2.2 开切眼研究现状 |
1.2.3 覆岩结构研究现状 |
1.2.4 稳定性监测研究现状 |
1.3 研究内容、方法及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 技术路线 |
2 顶煤承载结构稳定性力学分析 |
2.1 地质概况 |
2.1.1 矿井概述 |
2.1.2 1~(-2)煤层赋存条件 |
2.1.3 工作面开切眼概况 |
2.2 开切眼围岩力学参数 |
2.3 开切眼顶煤破坏形式与稳定性影响因素 |
2.3.1 顶煤破坏形式 |
2.3.2 稳定性影响因素 |
2.4 煤梁稳定性分析及最小厚度 |
2.4.1 基本假设 |
2.4.2 煤梁力学模型 |
2.4.3 煤梁上覆载荷计算 |
2.4.4 煤梁最小厚度分析 |
2.5 顶煤塑性区最大范围 |
2.5.1 上分层开采底板破坏深度 |
2.5.2 掘进影响下塑性区范围 |
2.6 开切眼支护方案确定 |
2.7 本章小结 |
3 开切眼稳定性相似模拟试验研究 |
3.1 试验设计 |
3.1.1 相似比例 |
3.1.2 材料配比 |
3.1.3 开切眼布置 |
3.1.4 模型加载力确定 |
3.2 模型监测系统布置 |
3.2.1 内部变形监测 |
3.2.2 表面变形监测 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 开切眼掘进过程 |
3.3.2 开切眼加载过程 |
3.4 本章小结 |
4 开切眼顶煤稳定性数值模拟研究 |
4.1 模拟软件简介 |
4.1.1 3DEC简介 |
4.1.2 FLAC简介 |
4.2 开切眼巷道数值模拟 |
4.2.1 模型建立与优化 |
4.2.2 无支护条件下围岩稳定性情况 |
4.2.3 支护条件下围岩稳定性情况 |
4.3 本章小结 |
5 现场监测与稳定性分析 |
5.1 监测内容 |
5.2 监测方法与设备 |
5.2.1 十字布点法 |
5.2.2 顶板离层仪 |
5.2.3 数显型测压计 |
5.2.4 FBG传感器 |
5.2.5 机械式与光纤光栅式锚杆索测力计 |
5.2.6 钻孔成像仪 |
5.3 监测结果分析 |
5.3.1 表面位移监测结果分析 |
5.3.2 深部位移监测结果分析 |
5.3.3 单体支柱支撑载荷监测结果分析 |
5.3.4 棚梁应变监测结果分析 |
5.3.5 锚杆索轴力监测结果分析 |
5.3.6 钻孔窥视结果分析 |
5.4 开切眼稳定性分析 |
5.4.1 稳定性情况说明 |
5.4.2 开切眼顶煤厚度探测 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(2)特厚煤层巨厚顶板分层综采工作面区段煤柱失稳机理及控制(论文提纲范文)
1 工程背景 |
1.1 地质生产条件 |
1.2 垂直分层巷道围岩变形特征 |
2 分层开采区段煤柱失稳机理 |
2.1 沿空侧覆岩载荷传递机制 |
2.1.1 分层开采巨厚直接顶覆岩运移规律 |
2.1.2 煤柱力学分析 |
(1)弯曲下沉带固支点集中载荷。 |
(2)关键块B对短悬臂梁的载荷。 |
(3)短悬臂梁集中载荷。 |
2.2 煤柱应力状态 |
(1)宽煤柱弹性区应力叠加型。 |
(2)窄煤柱峰值应力叠加型。 |
2.3 煤柱应力分布规律 |
(1)宽煤柱弹性区叠加型。 |
(2)窄煤柱峰值应力叠加型。 |
2.4 重叠式分层开采煤柱失稳机理 |
3 区段煤柱控制关键技术 |
3.1 合理区段煤柱尺寸留设 |
3.2 区段煤柱加强支护控制 |
(1)初始及时支护布置。 |
(2)二次支护布置。 |
(3)三次锚索注浆支护。 |
4 工程应用 |
5 结 论 |
(3)巨厚砂岩含水层下特厚煤层下分层安全开采(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 问题背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线图 |
2 特厚煤层上分层开采后下分层顶板结构特征 |
2.1 采矿地质条件 |
2.2 特厚煤层下分层顶板结构 |
2.3 本章小结 |
3 特厚煤层上分层开采后下分层应力分布特征 |
3.1 遗留煤柱长期蠕变分析 |
3.2 遗留煤柱应力分布规律 |
3.3 上分层开采后下分层煤层应力分布特征 |
3.4 本章小结 |
4 下分层破坏特征及回采巷道位置确定 |
4.1 上分层开采后下分层煤层破坏特征 |
4.2 下分层回采巷道布置方案 |
4.3 下分层回采巷道双巷掘进期间 |
4.4 下分层工作面一侧采动期间 |
4.5 本章小结 |
5 下分层开采覆岩导水裂隙发育规律及突水防治 |
5.1 导水裂隙二次发育特征 |
5.2 下分层开采区域地下水体补给与排泄 |
5.3 上覆含水层突水危险性分析 |
5.4 上覆含水层突水控制方法 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
个人简历 |
学位论文数据集 |
(4)特厚软煤下分层综采巷道布置与支护技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 开采技术发展现状 |
1.2.2 分层开采研究现状 |
1.3 研究内容与方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法与技术路线 |
2 王洼煤矿110502(2)工作面概况 |
2.1 110502(2)工作面概况 |
2.1.1 矿井概况 |
2.1.2 110502(2)工作面生产条件 |
2.2 煤岩物理力学性能测试研究 |
2.2.1 顶底板泥岩耐崩解试验 |
2.2.2 试样制备 |
2.2.3 实验室试验 |
2.2.4 试验结果采集与分析 |
2.3 本章小结 |
3 外错式巷道围岩稳定性研究 |
3.1 载荷作用下基础内应力分布特征 |
3.2 厚煤层分层开采巷道外错布置 |
3.2.1 厚煤层分层布巷道技术简介 |
3.2.2 王洼矿110502(2)外错巷道布置的可行性分析 |
3.3 塑性煤柱 |
3.3.1 上分层塑性区计算 |
3.3.2 外错布置时回采巷道位置的选择 |
3.3.3 上分层煤柱留设尺寸的优化 |
3.3.4 回采巷道外错位置确定原则 |
3.3.5 下分层煤柱合理宽度理论计算 |
3.4 下分层风巷支护参数设计 |
3.4.1 巷道理论半径确定 |
3.4.2 锚杆支护参数确定 |
3.4.3 锚索支护参数 |
3.5 支护参数优化与选定 |
3.6 小结 |
4 外错式风巷布置围岩稳定性数值分析 |
4.1 数值模型建立 |
4.2 底分层巷道位置模拟结果 |
4.2.1 不同位置掘巷围岩应力分布规律 |
4.2.2 不同位置掘巷围岩位移变化规律 |
4.3 巷道合理位置确定 |
4.4 支护方案对比分析 |
4.5 本章小结 |
5 现场应用 |
5.1 巷道位置调整 |
5.1.1 下分层风巷位置调整 |
5.1.2 现场支护施工问题 |
5.2 现场监测 |
5.2.1 监测目的 |
5.2.2 监测内容 |
5.2.3 监测地点 |
5.2.4 监测方法及设备 |
5.2.5 日常监测要求 |
5.3 巷道测站监测数据分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望与不足 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(5)东峡煤矿大倾角特厚煤层分层综放下分层工作面矿压显现规律(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 国内外研究动态及发展趋势 |
1.2.1 分层开采国内外研究现状 |
1.2.2 国内外放顶煤开采技术发展 |
1.2.3 国内外倾斜煤层放顶煤开采理论及技术的研究现状 |
1.2.4 国内外研究评述 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 工作面生产技术条件 |
2.1 矿井简介 |
2.2 35219-2工作面回采技术及地质条件 |
2.2.1 回采技术条件 |
2.2.2 煤层地质条件 |
2.2.3 影响工作面回采的因素 |
2.3 本章小结 |
3 采场围岩应力特征的数值模拟 |
3.1 建立数值计算模型 |
3.2 分层开采下围岩力学演化特征 |
3.2.1 沿倾向分层开采与单煤层开采采场围岩应力分布特征 |
3.2.2 沿走向分层开采与单煤层开采下分层工作面围岩力学特征 |
3.3 不同倾角下分层开采围岩力学演化特征 |
3.3.1 沿倾向采场及围岩应力分布特征 |
3.3.2 沿走向下分层工作面围岩力学特征 |
3.4 本章小结 |
4 下分层工作面顶板结构特征 |
4.1 上分层工作面开采对下分层岩层的破坏作用 |
4.1.1 上分层工作面开采后采场围岩结构 |
4.1.2 上分层底板岩层破坏力学模型 |
4.1.3 下分层工作面岩层破坏特征 |
4.2 下分层工作面“支架—围岩”关系及矿压规律 |
4.2.1 下分层采场围岩特征 |
4.2.2 工作面“支架-围岩”关系 |
4.2.3 工作面矿压规律分区 |
4.3 本章小结 |
5 工作面矿压显现现场观测 |
5.1 观测目的及内容 |
5.1.1 观测目的 |
5.1.2 监测方法及测点布置 |
5.2 下分层工作面支架支护阻力特征 |
5.2.1 支架工作阻力监测数据处理 |
5.2.2 支架支护阻力分区特征 |
5.3 下分层工作面矿压显现规律 |
5.3.1 下分层工作面来压特征 |
5.3.2 超前支承压力的观测分析 |
5.4 工作面顶板控制措施 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)条带煤柱下工作面回采巷道合理位置研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
2 工程地质条件分析 |
2.1 一采区剩余可采资源情况 |
2.2 1310工作面布置区域及概况 |
2.3 工作面煤层及顶底板特征 |
3 条带煤柱下工作面轨道平巷布置合理范围分析 |
3.1 条带煤柱形成过程中覆岩运动特征 |
3.2 条带煤柱应力分布规律 |
3.3 上分层工作面采后底煤及底板破坏深度分析 |
3.4 轨道平巷布置合理范围确定 |
3.5 本章小节 |
4 1310工作面覆岩运动与应力分布规律相似材料模拟研究 |
4.1 相似材料模拟实验设计 |
4.2 模型开挖与监测方案 |
4.3 模型铺设 |
4.4 相似材料模拟实验结果分析 |
4.5 本章小节 |
5 条带煤柱下区段煤柱合理宽度研究 |
5.1 数值模型建立及本构模型选择 |
5.2 条带煤柱内支承压力分布规律 |
5.3 掘巷期间区段煤柱合理宽度分析 |
5.4 工作面回采期间区段煤柱内部应力分布规律 |
5.5 本章小结 |
6 工程实践 |
6.1 现场应用 |
6.2 矿压观测方案 |
6.3 矿压规律分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(7)新疆准东矿区缓斜巨厚煤层多分层开采覆岩结构演变机理及控制(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究的背景与意义 |
1.2 国内外研究现状与存在的问题 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.4 创新点 |
2 新疆巨厚煤层赋存特征与分类 |
2.1 分布特征与开采现状 |
2.2 巨厚煤层赋存特征 |
2.3 赋存条件分类 |
2.4 本章小结 |
3 巨厚煤层分层开采覆岩结构演变特征 |
3.1 不同分层采厚覆岩破断特征物理模拟 |
3.2 不同分层采厚覆岩破断特征数值模拟 |
3.3 覆岩结构演变过程 |
3.4 本章小结 |
4 巨厚煤层分层开采覆岩结构演变机理 |
4.1 覆岩梁式结构稳定性 |
4.2 覆岩壳式结构稳定性 |
4.3 应力拱结构稳定性 |
4.4 覆岩结构演变机理 |
4.5 本章小结 |
5 巨厚煤层分层开采采场矿压显现特征 |
5.1 采场“支架—围岩”力学模型 |
5.2 工作面液压支架合理参数确定 |
5.3 采场矿压显现实测分析 |
5.4 本章小结 |
6 巨厚煤层分层开采采场矿压控制 |
6.1 采场矿压控制机理 |
6.2 大井矿区采场矿压控制技术 |
6.3 巨厚煤层开采工艺选择 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)我国煤炭开采与岩层控制技术发展40a及展望(论文提纲范文)
1 煤炭开采技术与装备 |
1.1 我国煤炭开采技术与装备发展历程 |
1.2 一次采全高综采技术与装备 |
(1)薄及中厚煤层综采技术与装备 |
(2)厚煤层大采高综采技术与装备 |
1.3 综采放顶煤开采技术与装备 |
2 岩层控制理论与技术 |
2.1 采场岩层控制理论与技术 |
2.1.1 采场岩层控制理论与技术发展历程 |
2.1.2 采场岩层运动破断规律 |
2.1.3 液压支架与围压耦合作用关系 |
2.1.4 坚硬顶板及煤层控制技术 |
(1)深孔炸药爆破技术 |
(2)水力压裂技术 |
(3)CO2气相爆破压裂技术 |
2.1.5 破碎顶板及煤层控制技术 |
2.2 巷道围岩控制理论与技术 |
2.2.1 巷道围岩控制理论与技术发展历程 |
2.2.2 巷道围岩地质力学原位测试技术 |
2.2.3 锚杆支护技术 |
2.2.4 破碎围岩注浆加固技术 |
2.2.5 水力压裂卸压技术 |
2.2.6 巷道矿压监测仪器与技术 |
2.3 冲击地压控制理论与技术 |
2.3.1 冲击地压控制理论与技术发展历程 |
2.3.2 冲击地压发生机理 |
2.3.3 冲击危险区域评价技术 |
2.3.4 冲击地压实时监测预警技术与平台 |
2.3.5 冲击地压综合防治技术体系 |
3 特殊开采与矿区环境治理 |
3.1 特殊开采技术发展历程 |
3.2 开采沉陷理论 |
3.2.1 地表移动计算理论 |
3.2.2 覆岩破坏与控制机理 |
(1)不同开采工艺条件下覆岩破坏规律 |
(2)浅埋煤层采动覆岩破坏规律 |
(3)覆岩破坏控制技术 |
3.3 特殊采煤技术 |
3.3.1 建(构)筑物下采煤技术 |
(1)条带开采技术 |
(2)充填开采技术 |
(3)协调开采技术 |
3.3.2 抗采动影响建(构)筑物设计技术 |
3.3.3 近水体下安全开采技术 |
(1)大型地表水体下综放顶水开采技术 |
(2)不同类型水体下控水开采技术 |
(3)松散含水层下溃砂机理及判据 |
(5)充填保水开采技术 |
3.3.4 承压水上开采技术 |
3.4 矿区生态环境治理技术 |
4 结论与展望 |
(9)预采顶分层凹凸型煤体应力分布规律及回采巷道位置优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.2 本课题国内外研究现状 |
1.3 现有研究存在的问题 |
1.4 主要研究内容与研究路线 |
2 工程地质条件分析 |
2.1 矿井地质条件分析 |
2.2 一采区剩余煤炭资源情况 |
3 凹凸型煤体应力分布规律研究 |
3.1 煤柱内应力分布规律 |
3.2 煤柱、采空区下应力传播规律及破坏深度 |
3.3 凹凸型煤体初始应力场模拟 |
3.4 本章小结 |
4 1308轨道顺槽位置优化 |
4.1 巷道布置分类 |
4.2 巷道布置原则 |
4.3 1308轨道顺槽布置方案及数值模拟 |
4.4 本章小结 |
5 条带煤柱下区段煤柱宽度优化 |
5.1 条带煤柱下巷道围岩结构关系 |
5.2 区段煤柱巷帮受力变形及稳定性分析 |
5.3 区段煤柱宽度数值模拟 |
5.4 本章小节 |
6 现场应用 |
6.1 1308工作面简介及巷道支护方案 |
6.2 1308工作面矿压观测 |
6.3 观测结果分析 |
6.4 本章小节 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(10)薄基岩预采条带顶分层剩余凹凸型厚煤体采煤方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容与方法 |
2 工程地质条件分析 |
2.1 矿井概况 |
2.2 采区地质概况 |
2.3 本章小结 |
3 凹凸型煤体“两带”高度发育分析 |
3.1 采区水文地质条件分析 |
3.2 导水裂隙带发育高度预计 |
3.3 本章小结 |
4 凹凸型煤体采场应力分布分析 |
4.1 采动覆岩运动规律 |
4.2 凹凸型煤体力学模型建立 |
4.3 凹凸型煤体简化模型计算分析 |
4.4 本章小结 |
5 凹凸型煤体开采方案数值模拟研究 |
5.1 数值模拟研究 |
5.2 工作面顺槽位置选择 |
5.3 采煤工艺选择 |
5.4 凹凸型煤体走向方向模拟研究 |
5.5 本章小结 |
6 1308工作面采煤方法选择及矿压观测 |
6.1 采煤方法对比选择 |
6.2 综放开采现场应用 |
6.3 采煤方法应用评价 |
6.4 本章小结 |
7 结论及展望 |
7.1 主要工作及结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 不足及展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
学位论文数据集 |
四、厚煤层分层开采巷道布置与支护探析(论文参考文献)
- [1]本煤层采空区下大断面开切眼顶煤稳定性研究[D]. 杨玉玉. 西安科技大学, 2021(02)
- [2]特厚煤层巨厚顶板分层综采工作面区段煤柱失稳机理及控制[J]. 王志强,武超,罗健侨,王鹏,石磊,张焦,李敬凯,苏泽华. 煤炭学报, 2021(12)
- [3]巨厚砂岩含水层下特厚煤层下分层安全开采[D]. 王杰. 中国矿业大学, 2021
- [4]特厚软煤下分层综采巷道布置与支护技术研究[D]. 刘佳俊. 安徽理工大学, 2020(07)
- [5]东峡煤矿大倾角特厚煤层分层综放下分层工作面矿压显现规律[D]. 任旭阳. 西安科技大学, 2020(01)
- [6]条带煤柱下工作面回采巷道合理位置研究与应用[D]. 杨恒泽. 山东科技大学, 2020(06)
- [7]新疆准东矿区缓斜巨厚煤层多分层开采覆岩结构演变机理及控制[D]. 秦冬冬. 中国矿业大学, 2020
- [8]我国煤炭开采与岩层控制技术发展40a及展望[J]. 康红普,徐刚,王彪谋,吴拥政,姜鹏飞,潘俊锋,任怀伟,张玉军,庞义辉. 采矿与岩层控制工程学报, 2019(02)
- [9]预采顶分层凹凸型煤体应力分布规律及回采巷道位置优化研究[D]. 孙伟. 山东科技大学, 2019(05)
- [10]薄基岩预采条带顶分层剩余凹凸型厚煤体采煤方法研究[D]. 付彪. 山东科技大学, 2019(05)