一、翟镇煤矿二层煤工作面矿压显现分析与煤壁片帮防治措施(论文文献综述)
宋选民,朱德福,王仲伦,霍昱名,刘一扬,刘国方,曹健洁,李昊城[1](2021)在《我国煤矿综放开采40年:理论与技术装备研究进展》文中研究指明综采放顶煤开采技术作为我国开采厚及特厚煤层的主要方法之一,其引入我国近40年来,放顶煤开采理论与技术实践在我国均取得了长足发展与进步。系统回顾与总结了我国在放顶煤技术领域所取得的标志性成就,结合综放工作面技术特征、理论演化逻辑与资源开采新理念,将其发展历程分为初期试验、发展成熟以及智能化无人开采3个阶段。主要针对综放采场支架与围岩关系以及顶板(煤)结构与稳定性、顶煤破碎运移放出规律、以及综放"三机"装备的进展4个方面核心内容,对我国综放技术的发展进行了总结;围绕综放采场支架与围岩关系以及顶板(煤)结构与稳定性问题,依据机采高度的变化描绘了我国学者关于该问题研究的基本历程;从顶煤破碎机理、综放采场顶煤冒放性分类评价以及顶煤放出规律理论3个方面,阐述了我国关于顶煤破碎运移放出规律的发展道路;放顶煤开采工艺研究方面,则从常规的综放工艺、特殊地质条件下综放工艺以及综放工序的时空配合关系展开,再现了我国学者的研究路线;同时简要阐述了综放"三机"装备的发展进程与最新成果。明晰了我国放顶煤技术的发展脉络与研究思路,分析并探讨了现阶段放顶煤开采理论与技术发展前沿的相关难题,为我国综采放顶煤技术的进一步发展提供了研究基础与思维启迪。
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。
胡彦博[3](2020)在《深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价》文中认为在全国煤炭资源开发布局调整阶段,为了保证国家煤炭供给安全,东部矿区仍需保持20年左右的稳产期,许多矿井进入深部开采不可避免。围绕深部煤层开采底板突水通道动态形成过程机理、水害评价防治的科学技术问题,以华北型煤田东缘代表矿井为例,采用野外调研、理论分析、原位测试、室内试验、数值模拟等多种方法,按照华北煤田东缘矿区的赋煤地质结构特征→深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法→深部煤层开采底板岩层变形破坏的时空演化特征和突水模式→深部煤层开采底板破坏深度预测方法和开采底板突水危险性评价方法→深部煤层开采底板水害治理模式和治理效果序列验证评价方法的思路开展研究。主要成果如下:(1)提出了利用布里渊光时域反射技术(BOTDR)对深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法。根据研究表明BOTDR系统监测的动态变形量及应变分布状态与煤层底板岩层应力应变特征具有一致性,是有效监测煤层底板岩层变形破坏的新方案。BOTDR系统对煤层底板岩层监测显示,在采动过程中煤层底板岩层从上向下是呈现压-拉-压的应变趋势;同时获得了有效的煤层底板岩层的最大破坏深度,为深部煤层开采底板破坏深度的精准预测研究提供了有效的原位测试数据。(2)揭示了深部煤层开采完整底板破坏的时空演化特征:a.采前高应力区超前影响范围大约在煤壁前方38 m附近;b.开采底板岩层第一破断点的位置在采煤工作面煤壁前方29.07 m,煤层下方垂距9.24 m处,煤层底板破坏是从脆性岩层开始破断;c.开采底板破断发展趋势是从第一破断点首先向上发展破断,然后再同步向下破断。d.煤层开采底板破断的最大深度处于采前高应力区内,并且最大破断深度在采前高应力区内的峰值应力传播线附近(一般情况下)。根据煤层开采底板破坏的时空演化特征,对比分析了完整底板和含断层底板两种条件下煤层开采底板岩层破坏特点;同时对煤层开采底板进行横向分区,区域名称依次为原岩应力平衡区、采前高应力区、采后应力释放区、采后应力再平衡区。(3)利用BP神经网络、煤层开采底板应力螺旋线解析、气囊-溶液测漏法、经验公式法、多因素回归及分布式光纤实测等方法进行研究分析,得到了对深部煤层开采底板破坏深度进行有效的预测模型及方法;研究表明,多因素回归中模型III预测值更接近分布式光纤监测和气囊-溶液测漏法等实测数据,预测误差较小的预测方法依次为新的数学理论模型解析法和BP神经网络预测模型。(4)利用层次分析法、熵权法、地理信息系统等手段结合深部煤层开采破坏后有效隔水层厚度和其他多种影响底板突水的因素,对深度煤层开采底板突水危险性进行综合评价研究,得到了层次分析和熵权法(AHP-EWM)综合算法评价模型和基于改进型层次分析脆弱性指数(IAHP-VI)法两种深部煤层开采底板突水危险性评价模型,两者都具有一定的实用价值,在实际运用过程中可以根据研究区的实际情况择优选其一,也可以根据两种模型的预测结果取并集,能够进一步提高评价安全程度。(5)基于华北型煤田东缘矿区深部煤层开采底板突水通道的形成机理和突水模式,提出了“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式并进行了定义。在现有的深部煤层开采水害的治理技术上,根据注浆改造目的层的构造、区域地应力、原岩水动力场等因素对地面受控定向钻进顺层钻孔方位和钻孔展布间距的设定进行科学有效的优化研究。(6)提出了“深部煤层开采底板水害治理效果序列验证评价方法”,利用对改造目的层的渗透系数和透水率、煤层底板阻水能力、矿井电法检测、检查钻孔数据等结合GIS系统进行综合研究,建立了科学系统化的评价方法。(7)利用“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式对华北型煤田东缘矿区深部煤层底板水害进行了治理,结果显示治理效果良好,研究矿区深部煤层工作面实现了安全回采。本论文研究成果可为华北型煤田东缘矿区下组煤开采底板水害防治提供参考。
夏康祺[4](2020)在《充填开采弱化矿压显现规律及工程实践》文中指出充填采煤技术采用充填法管理顶板,其矿压显现及岩层运动规律发生显着变化,矿压显现程度明显弱化。论文在前人研究的基础上,针对充填采场矿压显现弱化的科学问题,采用现场调研、力学计算、数值模拟与工程实践结合的方法,提出了充填开采矿压显现弱化的内涵,分析了充填开采矿压显现弱化的表征,研究了充填采场矿压显现弱化规律及其控制策略。取得了如下成果:(1)提出了充填开采矿压显现弱化的概念并分析了其主要影响因素。由充填体致密性或充实率减轻矿压显现的现象即是充填体对矿压的弱化效应,具体的弱化程度受地质条件、系统布置、充填工艺等多种因素影响。(2)理论分析了充填体对充填采场矿压显现弱化的基本规律。建立了充填采场Winkler弹性地基力学模型,计算得出充实率越高,采场顶板挠度、弯矩和应变能密度都显着减小,60%充实率条件下的基本顶应变能密度是90%充实率条件下的11.7倍,同时开采范围越大,顶板的下沉量和弯矩值越大,区段煤柱的留设可以有效缓解顶板的下沉、应力和能量积聚。(3)给定了全采全充条件下充填体弱化采场矿压显现的表征指标。充实率越大充填体垂直应力也越大,从垮落法开采到采场充实率增加至为90%,煤壁峰值应力减弱了48.5%,煤壁应力集中系数随工作面推进始终维持在1.3左右,变化幅度要明显小于垮落法以及低充实率条件,说明致密充填体可以显着降低工作面应力集中程度,从而弱化采场矿压显现。(4)分析了全采局充等其他三种典型充填系统下矿压显现的弱化规律及主控因素。数值模拟结果表明,充填采场超前支承应力峰值、应力集中系数以及支承应力影响范围均随充实率降低而逐渐变大;当密实充填体达到一定强度以上时,适当改变采场布置如减少充填段长度也可带来类似的矿压控制效果,可为矿井减少充填成本和缓解采充接续紧张问题;提高充垮比和煤柱宽度同样可以弱化工作面矿压显现程度。(5)现场实测了唐山矿铁三区采煤工作面矿压显现规律。实测数据显示采空区顶板顶板累计沉降量为1084mm;超前支承压力影响范围为10m左右,增压系数仅为1.15,充填采场矿压显现弱化作用明显,最后针对唐山矿充填工作面提出了充填采场矿压控制建议。论文有图66幅,表12个,参考文献84篇。
吕文浩[5](2020)在《城郊煤矿21106超采长综采安全高效开采技术及应用》文中研究表明随着煤矿开采机械化装备及生产技术进步,回采工作面走向与倾向长度均呈现增大趋势,这不仅提高了煤炭开采效率,亦提高了煤炭回采率。在充分考虑工程地质特征、设备选型及其适用性、回采率等因素下,城郊煤矿创新性提出了超采长(超采长和大推进度)安全高效开采的设计理念,并在2116综采面进行了工业性试验研究。该设计方法不仅可以降低城郊煤矿深部开采复杂地质条件下巷道掘进率和工人劳动率,亦减少了综采工作面搬家倒面次数,并进一步提高了资源回收率,进而实现了矿井安全高效发展。论文主要工作及研究成果如下:(1)创新发展了城郊煤矿深部开采复杂地质、高应力等条件下采煤工作面设计理念。根据城郊矿煤层赋存工程地质特征,先后实践了单工作面布置方式(采长180m,第一代)、“背拉”工作面布置方式(采长240m,第二代,已淘汰)、大采长工作面布置(采长300m,第三代)和超采长工作面布置方式(采长360m,第四代);提出了“一面三巷”回采巷道布置方式,显着提升了煤炭回采效率和工作面安全开采水平。(2)形成了城郊煤矿深部开采超采长综采面开采关键技术体系。理论计算研究了超采长工作面顶板来压步距、超前支承压力等分布规律,探讨了超采长工作面在城郊煤矿的适用性及其存在的技术难点。在此基础上,提出了超采长工作面的方案设计与关键技术措施,形成了城郊煤矿深部开采超采长开采的关键技术体系。(3)建立了城郊煤矿深部开采超采长工作面回采巷道稳定性控制技术体系。结合城郊煤矿深部开采强矿压显现特征,提出了预裂爆破切顶技术,并结合锚杆(索)群连锁锚固技术等关键技术,提高了巷道围岩锚固强度、刚度、承载能力和抗变形能力,确保了“一面三巷”布置下巷道围岩稳定控制;(4)优化了工作面“三机”协调运行、智能化控制等关键技术之间的协调配合,实现了城郊煤矿深部开采大采长综采面采煤、运输、通风等工序之间的协同高效运行。不仅提高了煤炭回采效率,亦缩短了巷道掘进和瓦斯治理时间,有效解决了采掘失调等技术难题。工业性试验表明:通过布置超采长工作面,不仅可以提高煤炭回采效率及回收率,亦达到了减员增效和减员增安的效果,形成了城郊煤矿深部开采超采长综采高效开采关键技术体系,取得了显着的技术经济效益。本论文有图幅32,表12个,参考文献92
张猛[6](2019)在《高效膏体充填工作面覆岩控制的理论研究》文中研究表明高效膏体充填工作面覆岩控制研究是一项复杂的系统工程,其涉及到开采、充填、支护、沉陷、安全等方面,目前尚无一套完整的从理论设计到生产实践一整套关联度较高的解决方案。本文在前人研究的基础上,采用实地调研、实验室实验、理论分析、MATLAB计算机编程分析、数值模拟和工程实践相结合的综合研究手段,针对当前煤矿膏体充填产能偏低、充填成本偏高问题,以潞安地区建筑物下3#煤层开采为研究对象,对膏体充填工作面覆岩控制展开了一系列研究,是实现煤矿生产可持续发展的重要方向,取得的主要成果如下:(1)高效膏体充填工作面岩层控制研究。目前我国部分煤矿已经开展了取消隔离班和凝固班的大采高高效膏体充填的工业性实践,但是对其理论研究还没有跟上生产实践的步伐。针对膏体充填采煤面支架、充填体与直接顶和下位基本顶相互作用机理,分别建立开采前阶段、试采试充阶段、开采充填阶段膏体充填工作面岩层控制力学模型,通过Matlab编程分析,将复杂载荷作用下超静定梁弯曲变形问题转化为分段独立一体化积分法进行求解并推导,得出相关参数的解析表达式,同时建立充填体单元强度随时间变化的顶板岩梁破坏的失稳判别分析程序方法,膏体充填工作面岩层控制理论是支架选型、充填体性能、充填工艺、地表沉陷等的理论基础和依据。(2)算例分析与数值模拟优化研究。根据膏体充填工作面岩层控制理论,通过算例分析,研究了不同充填步距、液压支架载荷对开采充填设计的影响;在理论建立充填体单元强度随时间变化的顶板岩梁破坏的失稳判别分析程序方法的基础上,通过模拟研究,建立了考虑充填体强度变化过程的数值计算模型,对不同采高、不同充采循环、不同充填率进行了优化分析,为数值计算奠定了基础。(3)膏体充填工作面复合支撑系统研究。在“充填体+承重岩层+煤柱”协作支撑系统基础上,提出了“充填体+承重岩层+巷道+煤柱”复合支撑系统概念;针对切眼沿顶掘进巷道,提出了大断面桁架锚杆支护方案设计,并进行了理论推导、模拟实验,表明巷道能够有效控制顶板下沉量,维护巷道的稳定;对“充填体+承重岩层+巷道+煤柱”复合支撑系统稳定性进行分析表明,要保证控制充填前顶板下沉量在100mm以内,充填率在90%以上、压实度大于0.8才能有效的维护复合支撑系统的稳定和减小地表沉陷现象的发生。(4)膏体充填开采地表沉陷关键因素的影响研究。将开采引起的采空区空隙的再扩散问题利用空隙量守恒定律去解决,总结了膏体充填的空隙量守恒定律相关公式;通过构建膏体充填开采地表沉陷稳定性的模糊可拓模型,得到了覆岩结构、充填前顶板下沉量、欠接顶量、充填体强度、充填工艺这5类是控制地表沉陷的关键因素,并给出了优化措施;根据关键因素的失效程度建立了非稳定、稳定状态下膏体充填开采地表沉陷模型并进行了分析验证;针对高河能源展开了膏体充填地表沉陷预计和分析,结果表明,地表建筑物可以在开采充填期间及以后正常使用,不会有不安全因素的产生。(5)工程应用。展开了对膏体充填试验区上覆岩层组合结构调查取样和实验分析,膏体充填试验区地表建构筑物分布及其抗变形性能调查与分析等充填开采系统基本条件调研等工作;通过经济成本核算,膏体充填开采每年可给高河能源创造约6180万元利润并可产生较大的社会效益,在整个山西都有重要的示范效应。该论文有图100幅,表21个,参考文献165篇。
宁静[7](2020)在《鄂尔多斯深部矿区覆岩破断特征及顶板控制研究》文中进行了进一步梳理随着开采强度加大,鄂尔多斯煤炭开采逐步向深部发展,深部矿区矿井逐步投产。鄂尔多斯深井高强度开采矿压特征与我国中东部地区深部开采表现的巷道大变形和强流变性、冲击地压以巷道掘进和回采期间为主等特征存在一定的差异,除表现为高地应力下采掘严重失衡、临空巷围岩剧烈变形外,其煤层上覆厚硬岩层破断下周期来压步距大、矿压显现强烈。鄂尔多斯深部矿区具有的高地压、强扰动、复杂地质条件的特征,使得该地区深部开采呈现采动卸荷效应强烈、煤岩弹脆塑性变形与破坏特征显着、来压急增阻现象明显的特征,采场发生强矿压切顶压架等灾害现象的机率增加。因此,深入分析鄂尔多斯深部矿区开采覆岩破断、运动特征和规律,研究深部大采高综采顶板灾害机制、预测及控制技术,对于鄂尔多斯矿区深部矿区安全和高效开采具有重要意义。本文以鄂尔多斯纳林河煤矿为工程依托,结合现场监测、理论分析、数值模拟和相似模拟等方法,对鄂尔多斯深部矿区采动覆岩的运动、破断特征及顶板控制技术开展研究。本文以鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤层开采对顶板破断和矿压显现及工作面顺槽变形特征进行分析;基于三轴压缩试验,分析了鄂尔多斯纳林河深部矿区覆岩变形和破坏特性,研究了应力水平、含水率对纳林河泥岩、砂岩变形和破坏特性的影响规律;建立了描述鄂尔多斯深部矿区覆岩弹脆塑变形和破坏特征的理想弹脆塑力学模型;利用上述力学模型,模拟分析了工作面推进过程中采动覆岩和煤壁渐进破坏及变形特征;基于相似材料试验模型研究了工作面推进过程中覆岩破断形态及结构;综合现场调查、数值模拟及相似材料模型试验,提出了鄂尔多斯深部矿区大采高综采基本顶煤壁前方和煤壁处断裂的力学模型,分析了影响基本顶断裂的因素及影响规律,并提出相应顶板控制技术。通过研究,取得了以下认识:(1)鄂尔多斯深部矿井地应力较大,综采开挖卸荷强度大,采区覆岩破坏剧烈,煤壁片帮严重;大量破坏覆岩仍然承载,对采区覆岩运动、破断和稳定性有重要影响;支架及顶板矿压大,基本顶支撑区域可以划分为原岩支撑区、液压支架支撑区和垮落岩体充填支撑三个区域;基本顶与上覆关键层的周期破断引起大小周期来压现象。(2)围压对纳林河矿砂岩和泥岩的强度有很大影响。随着围压增加,纳林河砂岩和泥岩的峰值强度和残余强度增大。鄂尔多斯纳林围岩变形可以简化为线弹性、脆性破坏和理想塑性变形三个阶段,建立了能描述鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩弹脆塑变形特征的理想弹脆塑力学模型。(3)基于理想弹脆塑力学模型,建立了鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤综采的数值模型,模拟了工作面推进过中顶板和煤壁的变形、破坏过程,再现关键层顶板承载结构的形成和大小周期来压现象。本文数值模型能够很好地描述鄂尔多斯深部矿区覆岩的力学行为和鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩的运动及破断行为。(4)根据现场调查、相似材料模型和数值模拟获得的基本顶承载和支撑结构特征,以基本顶为研究对象,建立了原岩支撑区、液压支架支撑区和垮落顶板充填支撑区的三区基本顶承载力学模型,编制了相应的有限元程序,提出了基于“三区支撑”的基本顶煤壁前方断裂力学判据,分析了基本顶厚度、基本顶模量、周期垮落步距、支架刚度、充填体刚度等因素对基本顶煤壁前方破断的影响规律。(5)建立了考虑支架和垮落顶板充填支撑作用的基本顶悬臂梁-铰接岩梁力学模型,提出了鄂尔多斯深部综采矿区基本顶煤壁处断裂的力学判据。(6)鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤综采基本顶一般不会发生煤壁前方和煤壁处断裂,随着工作面推进,基本顶断裂主要发生在支架后方,不会发生切顶压架事故,这与现场监测结果基本相符。(7)提出了合理提高支架刚度和支护强度、加快工作面推进速度等鄂尔多斯深部矿区大采高综采顶板控制技术。
金珠鹏[8](2018)在《沙坪矿近距离煤层开采覆岩运动规律及围岩变形机理研究》文中研究说明长时间以来,在近距离煤层开采方面,仍存在很多理论和技术的盲区,给工作面和回采巷道围岩稳定性控制都带来很多难题。本课题通过对覆岩结构理论和覆岩运动研究现状、近距离煤层采场矿压显现规律及下煤层回采巷道合理布置研究现状等进行深入分析,认为目前针对近距离煤层开采的研究,主要集中在层间岩层的研究,缺少在多重采动影响下的覆岩结构及其运动规律的系统研究,下层煤开采过程中工作面及巷道顶板应力分布的定量判定,影响应力分布因素的系统分析,下煤层回采多次动压影响下,巷道布置对于巷道围岩稳定性的影响等方面仍需进行更深入的研究。针对目前研究存在的主要问题,课题研究以沙坪矿近距离煤层开采为工程背景,以上覆岩层及运动为中心,以煤柱下回采巷道围岩及采场顶板稳定性控制、支护等为着眼点,运用理论分析、室内试验、数值模拟和现场工业性试验等手段,开展近距离煤层开采覆岩运动规律及围岩变形机理研究。建立系统的采场覆岩结构及采场应力分布力学模型,揭示近距离煤层开采,采场矿压显现的基本特征和规律,为近距离煤层开采覆岩结构及运动规律、采场应力分布及岩层控制、下煤层回采巷道布置及稳定性控制等提供坚实理论基础。(1)通过对近距离煤层上行开采、下行开采及合层开采矿压显现影响因素的分析,得出了上下煤层垮落带高度和上煤层关键层稳定性,是近距离煤层采场矿压显现和回采巷道稳定的关键影响参数。(2)基于全国矿区实测统计垮落带高度,通过对5个矿区的工作面支架受力与上煤层关键层稳定性的数据总结,分析了其与上下煤层计算垮落带高度之间的关系,进而将近距离煤层开采分为下煤层开采不造成上煤层关键层结构的失稳(Ⅰ类)、下煤层开采导致上煤层关键层结构失稳(Ⅱ类)两种类型。其中Ⅰ、Ⅱ类又可分别分为两个亚类,分别为双砌体梁结构(ⅠA型)和上砌体梁下悬臂梁结构(ⅠB型)、双悬臂梁结构(ⅡA型)和上悬臂梁下砌体梁结构(ⅡB型)。(3)通过理论分析,对近距离煤层开采中4种覆岩结构类型和上煤层工作面回采期间,支撑压力对煤层底板的损伤影响进行研究。建立了下煤层工作面开采过程中4种覆岩结构的力学模型。通过对力学模型中覆岩结构的分析可知,当上煤层关键层结构不失稳(Ⅰ类)时,上下煤层间距相对较大,上煤层关键层结构的回转变形空间有限,重新达到稳定后还具有一定的承载能力,不会造成下煤层工作面的大面积来压。在上煤层关键层结构失稳的情况中,当层间岩层厚度较小时,随着工作面的推进,上煤层关键层结构和下煤层顶板岩层将形成双悬臂梁结构(ⅡA型)的形式,上煤层关键层结构中的断裂线位置、块体长度均将对下煤层工作面的矿压显现产生不同的影响,工作面将形成大小周期来压现象。当层间岩层厚度较大、完整性较好时,随着工作面的推进,层间岩层将形成砌体梁结构,上煤层关键层结构和下煤层顶板岩层将形成上悬臂梁和下砌体梁双结构(ⅡB型)的形式,然而在上煤层关键层结构中的断裂线位置、块体长度等因素的影响下,工作面矿压显现规律不尽相同,其中,当上煤层悬臂梁块体长度大于砌体梁关键块长度,且上悬臂岩块断裂线位置与下煤层砌体梁关键块断裂线位置对齐时,工作面将出现来压步距一致,来压强度具有显着差异的大小周期来压现象,在大周期来压期间,矿压显现剧烈。(4)上煤层支承压力对煤层底板的破坏深度不仅与上煤层周期来压规律、上覆岩层结构及运动规律相关,而且随着底板空间位置的变化,底板破坏深度也呈现出规律性的变化。通过对底板损伤深度的评价,将底板损伤分为较稳定区和危险区,在下煤层回采前进行工作面支架选型和巷道布置时应综合考虑,分区控制,保证下煤层工作面的安全高效生产。(5)通过相似模拟试验,对比分析了3m和18m层间距近距离煤层开采过程中上覆岩层运动规律。结果表明:(1)层间距较小的近距离煤层开采时,由于上煤层开采时上覆岩层内已形成大量裂纹,下煤层开采时裂隙扩展发育,导致下煤层采空区压实区距工作面距离大大缩短,给工作面的顶板稳定性控制和安全生产造成严重威胁。(2)随着层间距的增大,下煤层开采时覆岩运动稳定区滞后工作面距离逐渐增大。(3)层间距较小时,上煤层开采形成的砌体梁结构转化为上悬臂梁结构,通过上煤层垮落矸石,将荷载传递给下煤层工作面顶板岩层,上煤层悬臂梁结构和下煤层悬臂梁结构共同作用下,使下煤层工作面周期来压步距与上煤层周期来压出现同步协调的现象。(4)由于层间岩层厚度增加,层间岩层具有形成基本顶的条件,开采下层煤时对工作面影响较大的是层间基本顶。由于下煤层工作面采空区垮落矸石能够对工作面顶板形成支撑,当工作面进入正常回采阶段时,就形成了双砌体梁结构模型。覆岩部分荷载通过上煤层垮落矸石传递给下煤层工作面顶板岩层,当煤层间距较大时,上下煤层工作面的来压规律同步协调性不断减弱。(6)在近距离煤层采场应力分布及巷道合理布置的研究中,通过MATLAB和离散元软件3DEC,开展不同层间距近距离煤层开采覆岩运动规律、工作面矿压显现规律、采场应力分布特征及下煤层回采巷道合理位置确定等研究,揭示了层间距对采场应力分布的影响规律,结果表明,随着层间距的不断增大,采场最大应力区域滞后工作面距离逐渐增大,且由于采空区垮落矸石的充填,下煤层工作面矿压显现具有减弱趋势。通过对3m层间距近距离煤层开采巷道布置的数值模拟分析,得到了下煤层回采巷道外错5m时较为合理的结论。(7)通过对小间距近距离煤层和大间距近距离煤层的覆岩结构运动的理论分析,建立了上煤层回采期间煤柱侧关键块断裂回转力学模型,并对其稳定性进行了分析。结果表明,在上煤层回采期间,下煤层回采巷道顶板整体上弯矩中间大,两帮小,且靠近副帮侧弯矩大于正帮侧,属于直接顶最易被拉断而发生破坏的重点区域。现场试验表明,随着上下煤层层间距的不断减小,下煤层巷道围岩变形量显着增大,且巷道围岩变形速度增大时,超前工作面距离不断增加。当层间距较小时,上煤层支撑压力区对下煤层巷道围岩变形的影响显着,导致动压区内下煤层巷道围岩变形更加剧烈,且围岩变形稳定时滞后上煤层工作面距离较小。通过理论分析,详细分析了下煤层开采时不同层间距条件下“支架-围岩”相互作用关系,同时结合沙坪煤矿近距离煤层开采条件,计算了双悬臂梁结构和双砌体梁结构时工作面支架的合理工作阻力;计算结果表明,当煤层间距较小,上悬臂梁和下悬臂梁断裂位置处于同一铅垂线上时,工作面支架承受的荷载最大,为7692KN,明显小于双砌体梁结构时的承受载荷,进一步说明工作面支架工作阻力为8000KN是合理的。(8)根据研究成果,在沙坪煤矿1808工作面开展工业性试验,试验结果表明,随着巷道距下煤层工作面距离的不断减小,巷道顶板岩层裂纹重新发育、扩展并向下贯通;当煤层间距较小时,上煤层支撑压力已造成层间岩层出现大量裂纹,下煤层工作面回采期间,裂纹进一步发育、扩展,严重影响巷道顶板的稳定性。下煤层工作面超前支撑压力对巷道围岩变形影响显着,层间距较小的巷道顶底板和两帮移近量增大速度,明显比层间距较大的Ⅰ阶段加快。因此,在1808工作面回采期间,胶运顺槽超前支护设计,应根据层间距和层间岩层岩石力学性质的不同有所差异。现场试验结果表明,当煤层间距较小时,支架压力受到上煤层关键层结构的影响显着,上下煤层间来压步距同步协调性增强。下煤层工作面回采期间,上煤层关键层结构断裂、回转失稳,造成下煤层工作面支架需要承担更大范围覆岩荷载。通过现场试验,取得了满意的结果,试验结果与研究结果较为吻合,能够为相似条件下近距离煤层的开采,提供理论基础,具有一定的应用价值。
黄德杰[9](2017)在《大采高液压支架稳定性技术研究》文中提出随着综合机械化开采技术的完善和推广,一次性采全高成为目前厚煤层开采的主要方式。大采高液压支架在厚煤层采全高技术中尤为关键,其稳定性决定了煤炭开采的安全性与效率。实际生产中证明,大采高工作面极易产生端面冒顶,煤壁片帮,液压支架失稳等安全问题。大采高液压支架的重量、重心、受力状态的变化,使大采高液压支架对底板倾角的敏感度增加,其移架方式、支架零部件的加工和装配精度也必须满足更高的要求。此外,大采高液压支架的液压系统输出压力、流量、功率等关键性能参数及控制方式必须与厚煤层工况相匹配,否则,整机将处于失稳工作状态,严重制约煤矿安全高效生产。本文针对大采高工作面煤岩结构与液压支架结构特点,提出了提高大采高液压支架稳定性的围岩-机械结构-液压控制系统的整套方案。采用关键层理论,研究大采高工作面的覆岩结构与关键层断裂位态的变化特征、煤壁片帮、底板倾角对大采高支架的要求,提出了大采高液压支架工作阻力、煤壁片帮位置及所需支护强度的计算方法,分析底板倾角与支架稳定性间的关系并总结出防控方法。本文以提高大采高液压支架整机结构稳定性为目标,设计并分析支架在承载状态时的受力模型,推导出了大采高两柱支撑掩护式液压支架力平衡区的计算方法。分析了决定支架姿态稳定的关键因素,提出通过改善四连杆机构与顶底座孔轴配合精度、加装结构限位块以保护平衡千斤顶;基于遗传算法,优化了液压支架的顶梁前端面的运动轨迹,缩小了端面距变化区间,提升了大采高液压支架自身结构的稳定性。基于液压系统理论,对ZY15000/29/63大采高液压支架展开分析研究,根据推导的公式建立出支架液压系统的重要元件和主要回路的数学模型。针对平衡回路及结构在大采高工作面来压频繁、剧烈的环境下受到的冲击大且频繁,容易失效的问题,设计了新的平衡回路,实现平衡回路与立柱回路联动,使平衡机构更加稳定并提高支架适应能力。针对大采高液压支架在升架过程中由于立柱缸径大、流量大、动力大等特点以及对顶板的冲击性较大的问题,设计了立柱位置伺服控制回路,实现顶梁接近顶板时立柱的速度控制,使顶梁与顶板接触平稳,避免大采高液压支架对顶板冲击破坏。总结出计算立柱带压移架所需残余支撑力的方法,设计带压移架控制回路,该回路结构组成及操作都独立于立柱液压系统,对正常升架、降架没有不利影响,有助于液压支架在工作面推进时自身和顶板稳定性维护。对ZY15000/29/63大采高液压支架进行实验分析,在红阳三矿大采高工作面对本文提出的大采高支架的稳定理论进行了实地检验;采用AMESim软件对改进后的平衡回路、立柱位置伺服控制系统和带压移架控制系统进行仿真验证;基于经典控制理论,采用Matlab绘制出了立柱在降-移-升工作循环中回路系统的Bode图,对大采高液压支架电控系统稳定性进行了分析。实验(仿真)结果表明:本文所提出的大采高液压支架稳定性方案可行,有助于改善大采高工作面支架与围岩关系,为厚煤层煤矿的安全高效开采提供理论指导,具有广泛的适用性。
徐鑫[10](2016)在《济二煤矿多重集中应力作用下冲击地压危险预测研究》文中研究表明冲击地压是矿山开采中一种常见的动力灾害显现形式,近年来煤矿开采强度的增大及开采深度增加使得冲击地压危险不断加大。冲击地压一旦出现,不仅影响正产的矿井生产,而且会危及矿工的安全,损坏设备。因此,有必要对冲击地压预测技术进行研究,以期实现安全回采。济二煤矿23下08工作面即将开采,其轨顺部分地段受多向采动集中应力影响严重,具有冲击地压危险,对其冲击地压发生规律进行分析,并研究出合理的预测技术。根据现场实测和经验类比,推断本工作面矿压显现规律,得出上煤层采空区支承压力对本煤层工作面开采的大致影响范围,即上煤层采空区外侧30m;鉴定得出3下煤层具有强冲击倾向性,3下煤层顶底板具有弱冲击倾向性;应用理论分析、力学计算的方法研究了 23下08工作面回采前周围煤岩体应力分布规律,得出多重应力集中区域;采用综合指数法确定工作面冲击地压的危险性,并结合冲击地压发生条件综合确定工作面具有中等冲击危险,并依此划分冲击地压危险区域;对有冲击危险的区域进行工作面防冲设计,设计后评估为弱冲击危险。本论文的研究,对类似条件下工作面开采有着针对性的指导作用,给该工作面的安全回采提供了技术支持,为冲击地压危险的防治奠定了基础。
二、翟镇煤矿二层煤工作面矿压显现分析与煤壁片帮防治措施(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、翟镇煤矿二层煤工作面矿压显现分析与煤壁片帮防治措施(论文提纲范文)
(1)我国煤矿综放开采40年:理论与技术装备研究进展(论文提纲范文)
0 引言 |
1 我国综放技术40年发展 |
1.1 初期试验阶段 |
1.2 发展成熟阶段 |
1.2.1 特厚煤层综放开采 |
1.2.3 软厚煤层综放开采 |
1.2.4 大倾角煤层综放开采 |
1.3 智能化开采发展阶段 |
1.3.1 大同矿区智能化综放工作面实践 |
1.3.2 王家岭煤矿智能化综放工作面实践 |
1.3.3 其他矿井智能化综放工作面实践 |
2 综放采场“支架-围岩”关系以及顶板结构与稳定性 |
2.1 综放采场支架围岩关系 |
2.1.1 普通机采高度(2.0~3.5 m) |
2.1.2 大机采高度(3.5~5.0 m) |
2.2 综放采场顶板结构与稳定性 |
3 顶煤破碎运移放出规律分析 |
3.1 顶煤放出机理 |
3.1.1 顶煤体内应力场分布规律 |
3.1.2 顶煤破碎机理 |
3.2 综放采场顶煤冒放性分类评价 |
3.3 顶煤放出规律的理论 |
4 放顶煤开采工艺 |
4.1 常规的综放工艺研究 |
4.2 特殊开采条件下综放开采工艺 |
4.2.1 特殊地质条件下综放开采工艺 |
4.2.2 具有冲击倾向性煤层综放开采工艺 |
4.2.3 瓦斯突出煤层综放开采工艺 |
4.2.4 综放工作面防灭火技术 |
4.3 综放工序的时空配合关系 |
5 综放工作面“三机”装备研究进展 |
5.1 综放液压支架装备发展 |
5.1.1 综放支架放煤口位置及结构的发展 |
5.1.2 综放支架架型结构的发展 |
5.1.3 智能化综放支架控制系统的最新发展 |
5.2 综放采煤机装备发展 |
5.2.1 综放采煤机装备研究现状 |
5.2.2 滚筒采煤机 |
5.2.3 发展趋势 |
5.3 刮板输送机装备发展 |
5.3.1 研究现状 |
5.3.2 浮煤清理装置 |
5.3.3 发展趋势 |
6 结语与展望 |
(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)深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
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 研究内容及方法 |
1.4 技术路线 |
2 华北型煤田东缘区域地质及水文地质条件 |
2.1 区域赋煤构造及含水层 |
2.2 深部煤层开采底板突水水源水文地质特征 |
2.3 煤系基底奥陶系灰岩含水层水文地质特征 |
2.4 本章小结 |
3 深部开采底板变形破坏原位动态监测 |
3.1 分布式光纤动态监测底板采动变形破坏 |
3.2 对比分析光纤实测与传统解析和原位探查 |
3.3 本章小结 |
4 深部开采煤层底板破坏机理和突水模式研究 |
4.1 深部开采煤层底板破裂分布动态演化规律 |
4.2 深部煤层开采底板突水模式 |
4.3 本章小结 |
5 深部开采底板突水危险性非线性预测评价方法 |
5.1 深部煤层开采底板破坏深度预测 |
5.2 下组煤开采底板突水危险性评价研究及应用 |
5.3 本章小结 |
6 深部开采底板水害治理模式及关键技术 |
6.1 底板水害治理模式和效果评价方法 |
6.2 底板水害治理模式和治理效果评价的应用 |
6.3 本章小结 |
7 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新性成果 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)充填开采弱化矿压显现规律及工程实践(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
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 研究内容与技术路线 |
1.4 工程概况 |
2 充填开采弱化矿压显现内涵分析 |
2.1 充填采煤工作面矿压显现规律调研 |
2.2 充填开采弱化矿压显现概念与临界 |
2.3 充填开采弱化矿压显现影响因素 |
2.4 充填开采弱化矿压显现力学分析 |
2.5 本章小结 |
3 全采全充采场弱化矿压显现规律及定量表征 |
3.1 充填开采数值模拟方案设计 |
3.2 充填开采应力场演化规律 |
3.3 充填开采位移场演化规律 |
3.4 充填开采弱化矿压显现定量表征 |
3.5 本章小结 |
4 其他典型充填采场弱化矿压显现规律及控制 |
4.1 全采局充采场弱化矿压显现规律 |
4.2 局采全充采场弱化矿压显现规律 |
4.3 局采局充采场弱化矿压显现规律 |
4.4 典型充填采场弱化矿压显现主控因素分析 |
4.5 充填采场弱化矿压显现控制策略 |
4.6 本章小结 |
5 唐山矿充填采场弱化矿压显现规律实测分析 |
5.1 T_3292工作面布置 |
5.2 工作面设备与工艺 |
5.3 矿压显现弱化实测分析 |
5.4 唐山矿后续充填开采矿压控制建议 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)城郊煤矿21106超采长综采安全高效开采技术及应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.3 研究内容与方法 |
2 工程地质概况 |
2.1 矿井概述 |
2.2 地质开采概况 |
2.3 巷道布置方式(Roadway arrangement) |
2.4 深部开采围岩稳定性控制技术 |
2.5 本章小结 |
3 城郊煤矿深部开采大采长综采面关键技术 |
3.1 城郊煤矿工作面布置方式 |
3.2 超采长工作面开采方案设计 |
3.3 超采长工作面回采巷道稳定性控制技术 |
3.4 小结 |
4 工程应用效果 |
4.1 矿压显现特征 |
4.2 技术经济效益分析 |
4.3 小结 |
5 结论及展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)高效膏体充填工作面覆岩控制的理论研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题的目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在的主要不足 |
1.4 研究内容及方法 |
2 高效膏体充填工作面岩层控制 |
2.1 膏体充填工作面岩层控制的要点 |
2.2 开采前阶段膏体充填工作面岩层控制 |
2.3 试采试充阶段膏体充填工作面岩层控制 |
2.4 开采充填阶段膏体充填工作面岩层控制 |
2.5 高效膏体充填工作面覆岩移动控制对液压支架、充填体的要求 |
2.6 本章小结 |
3 算例分析与数值模拟研究 |
3.1 模型算例条件 |
3.2 算例结果与分析 |
3.3 数值模拟研究 |
3.4 E1302充采面回采前应力分布 |
3.5 E1302充采面回采过程中应力分布 |
3.6 E1302充采面关键影响因素分析 |
3.7 本章小结 |
4 膏体充填工作面复合支撑系统研究 |
4.1 “充填体+承重岩层+巷道+煤柱”复合支撑系统 |
4.2 开切眼巷道桁架支护 |
4.3 “充填体+承重岩层+巷道+煤柱”复合支撑系统稳定性分析 |
4.4 本章小结 |
5 膏体充填开采地表沉陷关键因素的影响研究 |
5.1 膏体充填开采的空隙量守恒 |
5.2 膏体充填开采地表沉陷关键因素的模糊可拓分析 |
5.3 非稳定状态下膏体充填开采地表沉陷研究 |
5.4 稳定状态下膏体充填开采地表沉陷研究 |
5.5 本章小结 |
6 工程应用 |
6.1 工程概况 |
6.2 设计区域开采充填条件 |
6.3 上覆岩层组合结构调查取样和实验分析 |
6.4 地表建构筑物分布及其抗变形性能调查与分析 |
6.5 经济和社会效益 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
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 |
(7)鄂尔多斯深部矿区覆岩破断特征及顶板控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 深部煤矿开采覆岩运动及破断特征研究现状 |
1.2.2 浅部煤矿开采覆岩运动及破断特征研究现状 |
1.2.3 煤层开采顶板控制技术研究现状 |
1.2.4 研究现状总结与分析 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 鄂尔多斯深部矿区采场矿压显现特征研究 |
2.1 工程概况 |
2.2 矿井地应力分析 |
2.3 工作面顶板破断特征分析 |
2.3.1 工作面顶板初次来压特征 |
2.3.2 工作面顶板周期来压特征 |
2.3.3 工作面覆岩破断理论分析 |
2.4 工作面顺槽围岩变形规律 |
2.5 小结 |
3 鄂尔多斯深部矿区岩石变形特性试验研究 |
3.1 试样制备 |
3.1.1 砂岩 |
3.1.2 泥岩 |
3.2 试验装置 |
3.3 三轴压缩试验 |
3.4 试验结果分析 |
3.5 小结 |
4 鄂尔多斯深部矿区采场覆岩破断数值模拟研究 |
4.1 鄂尔多斯覆岩理想弹脆塑力学模型 |
4.1.1 鄂尔多斯矿区围岩变形特征 |
4.1.2 理想弹脆塑力学模型 |
4.1.3 数值实现 |
4.1.4 模型验证 |
4.2 鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩破坏数值模拟 |
4.2.1 数值模型 |
4.2.2 计算结果及分析 |
4.3 小结 |
5 采动覆岩运动破断与顶板结构稳定性的模型试验 |
5.1 相似模拟依托工程概况 |
5.2 相似材料模型试验 |
5.2.1 相似材料试验模型 |
5.2.3 试验结果及分析 |
5.3 小结 |
6 鄂尔多斯深部矿区基本顶破断预测及压架防治技术 |
6.1 基本顶煤壁前方断裂的力学模型 |
6.1.1 力学模型 |
6.1.2 程序验证 |
6.2 鄂尔多斯矿区大采高基本顶煤壁前方断裂影响因素及影响规律 |
6.2.1 液压支架刚度的影响 |
6.2.2 基本顶模量的影响 |
6.2.3 直接顶与基本顶摩擦的影响 |
6.2.4 k_I的影响 |
6.2.5 基本顶厚度的影响 |
6.2.6 周期垮落步距的影响 |
6.2.7 支架后方充填体刚度的影响 |
6.3 基本顶煤壁断裂力学模型 |
6.3.1 拉断裂 |
6.3.2 剪断 |
6.4 纳林河二矿3~(-1)煤综采基本顶断裂及周期垮落步距预测 |
6.4.1 工作面前方断裂及周期垮落步距 |
6.4.2 工作面煤壁处断裂及周期垮落步距 |
6.4.3 支架后方断裂及周期垮落步距 |
6.5 鄂尔多斯深部矿井综采压架防治技术 |
6.5.1 选择合理的支架刚度和支护阻力 |
6.5.2 确保合理的支架初撑力 |
6.5.3 厚硬顶板弱化处理 |
6.5.4 合理使用护帮装置 |
6.5.5 合理的工作面推进速度 |
6.6 小结 |
7 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)沙坪矿近距离煤层开采覆岩运动规律及围岩变形机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 选题的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 采场覆岩结构理论的早期认识 |
1.2.2 采场覆岩结构理论的近代和现代发展 |
1.2.3 近距离煤层开采研究现状 |
1.3 近距离煤层开采存在的主要问题 |
1.4 研究内容、研究方法及技术路线 |
1.4.1 研究内容及研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 本章小结 |
2 近距离煤层开采分类及覆岩运动主控因素分析 |
2.1 近距离煤层开采主要分类 |
2.2 近距离煤层开采主控因素分析 |
2.3 近距离煤层开采影响因素实例分析 |
2.4 小结 |
3 近距离煤层开采覆岩结构力学模型及围岩变形机理 |
3.1 近距离煤层开采覆岩结构力学模型 |
3.1.1 顶板岩层的下沉和应力分布分析 |
3.1.2 顶板岩层的破断规律 |
3.2 下煤层开采覆岩结构及运动分析 |
3.2.1 上煤层关键层结构不发生失稳 |
3.2.2 上煤层砌体梁结构发生失稳 |
3.3 近距离煤层开采层间岩层损伤影响研究 |
3.4 本章小结 |
4 近距离煤层开采采场应力分布及巷道合理错距数值研究 |
4.1 数值软件的选择及3DEC软件基本原理 |
4.2 近距离煤层开采不同层间距覆岩运动及采场应力分布数值模拟 |
4.2.1 数值模拟方案设计 |
4.2.2 结果分析 |
4.3 近距离煤层开采回采巷道合理位置数值模拟 |
4.3.1 数值模拟方案设计 |
4.3.2 结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 近距离煤层覆岩运动特征及围岩变形规律试验研究 |
5.1 工程地质概况 |
5.2 相似模拟试验方案 |
5.2.1 试验设计 |
5.2.2 测点布置 |
5.3 近距离煤层上覆岩层垮落特征 |
5.3.1 上覆岩层结构运动特征 |
5.3.2 上覆岩层移动变形特征 |
5.4 小结 |
6 巷道围岩变形机理及工作面支架适应性研究 |
6.1 巷道围岩变形机理 |
6.1.1 上煤层巷道顶板力学分析及弯矩、挠度计算 |
6.1.2 下煤层巷道顶板弯矩计算分析 |
6.2 巷道稳定性控制现场试验 |
6.2.1 巷道围岩稳定性控制原则 |
6.2.2 工程地质条件 |
6.2.3 支护设计 |
6.2.4 应用效果 |
6.3 下煤层工作面“支架-围岩”相互作用关系 |
6.3.1 “支架-围岩”结构特征 |
6.3.2 层间岩层上覆荷载的研究 |
6.3.3 下煤层开采“砌体梁”结构失稳类型分析 |
6.3.4 下煤层开采工作面支架工作阻力的确定 |
6.4 小结 |
7 工业性试验 |
7.1 矿井概况 |
7.2 1808 工作面概况 |
7.2.1 1808 工作面地质条件 |
7.2.2 1808 工作面巷道布置及支护 |
7.2.3 1808 工作面设备配置 |
7.3 巷道围岩变形及矿压显现规律 |
7.3.1 巷道围岩变形 |
7.3.2 1808 工作面矿压显现规律 |
7.4 本章小结 |
8 主要结论及展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(9)大采高液压支架稳定性技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 液压支架稳定性国内外研究现状 |
1.3 厚煤层大采高液压支架稳定性存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 大采高液压支架与围岩的耦合关系研究 |
2.1 大采高采场的覆岩结构及断裂形态变化规律 |
2.2 大采高液压支架工作阻力的确定 |
2.3 大采高液压支架对煤壁稳定性的响应研究 |
2.4 底板倾角对大采高液压支架稳定性的影响分析 |
2.5 本章小结 |
3 大采高液压支架稳定性力学分析及结构优化 |
3.1 大采高液压支架姿态稳定的适应性分析 |
3.2 大采高液压支架顶梁前端失稳分析及改进措施 |
3.3 面向大采高液压支架运动稳定的结构优化 |
3.4 本章小结 |
4 厚煤层工作面大采高液压支架控制系统研究 |
4.1 液压系统控制元件性能分析 |
4.2 大采高支架液压系统平衡回路分析 |
4.3 大采高液压支架立柱回路模型建立 |
4.4 带压架控制系统的研究 |
4.5 大采高液压支架电控系统研究 |
4.6 本章小结 |
5 厚煤层工作面大采高液压支架稳定性试验分析 |
5.1 厚煤层工作面围岩与片帮稳定性试验 |
5.2 大采高液压支架控制回路的仿真 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士期间主要成果 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(10)济二煤矿多重集中应力作用下冲击地压危险预测研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冲击地压理论研究现状 |
1.2.2 冲击地压预测研究现状 |
1.3 论文的研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 23_下08工作面概况及相关工作面开采矿压显现分析 |
2.1 23_下08工作面概况 |
2.1.1 工作面布置情况 |
2.1.2 工作面开采技术条件 |
2.1.3 地质构造 |
2.2 邻近工作面开采矿压显现特征分析 |
2.2.1 23_上01综放工作面开采矿压显现特征分析 |
2.2.2 23_上02综放工作面开采矿压显现特征分析 |
2.2.3 23_下07综放工作面开采矿压显现特征分析 |
2.3 类似工作面冲击地压危险监测与治理情况 |
2.3.1 113_下08工作面轨顺 |
2.3.2 93_下07工作面轨顺 |
2.4 本章小结 |
3 23_下08工作面地质条件对冲击地压影响研究 |
3.1 煤岩层冲击倾向性研究 |
3.2 采深对冲击地压的影响 |
3.3 地应力影响 |
3.4 地质构造影响 |
3.5 本章小结 |
4 应力集中条件对冲击地压影响研究 |
4.1 23_下08工作面回采前应力分布规律理论分析 |
4.1.1 3_上煤层工作面后方采区煤柱支承应力峰值分析 |
4.1.2 上层煤开采后底板应力分布规律分析 |
4.1.3 23_下08周围工作面开采后围岩应力分布规律分析 |
4.2 23_下08工作面回采前应力分布规律数值模拟分析 |
4.2.1 数值模拟背景 |
4.2.2 计算模型建立 |
4.2.3 数值模拟结果分析 |
4.3 本章小结 |
5 23_下08工作面冲击地压危险预测 |
5.1 23_下08工作面冲击危险综合指数法评价 |
5.2 基于冲击地压发生条件的危险预测 |
5.3 23_下08工作面冲击地压危险区域划分 |
5.3.1 23_下08工作面轨顺冲击地压危险区域 |
5.3.2 23_下08工作面运顺及切眼冲击地压危险区域 |
5.4 23_下08工作面防冲设计及冲击地压危险预测 |
5.4.1 23_下08工作面防冲设计 |
5.4.2 工作面设计后冲击地压危险预测 |
5.5 冲击地压危险检测 |
5.5.1 微震法 |
5.5.2 钻屑法 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、翟镇煤矿二层煤工作面矿压显现分析与煤壁片帮防治措施(论文参考文献)
- [1]我国煤矿综放开采40年:理论与技术装备研究进展[J]. 宋选民,朱德福,王仲伦,霍昱名,刘一扬,刘国方,曹健洁,李昊城. 煤炭科学技术, 2021(03)
- [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]深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价[D]. 胡彦博. 中国矿业大学, 2020(01)
- [4]充填开采弱化矿压显现规律及工程实践[D]. 夏康祺. 中国矿业大学, 2020
- [5]城郊煤矿21106超采长综采安全高效开采技术及应用[D]. 吕文浩. 中国矿业大学, 2020(03)
- [6]高效膏体充填工作面覆岩控制的理论研究[D]. 张猛. 中国矿业大学, 2019(04)
- [7]鄂尔多斯深部矿区覆岩破断特征及顶板控制研究[D]. 宁静. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [8]沙坪矿近距离煤层开采覆岩运动规律及围岩变形机理研究[D]. 金珠鹏. 中国矿业大学(北京), 2018(01)
- [9]大采高液压支架稳定性技术研究[D]. 黄德杰. 山东科技大学, 2017(02)
- [10]济二煤矿多重集中应力作用下冲击地压危险预测研究[D]. 徐鑫. 辽宁工程技术大学, 2016(03)