一、放顶煤工作面端头"弧三角形悬板"的弹性分析（论文文献综述）
杨晶,周鹏,张军,陈万辉,孙峰,何继,周补,许盼[1]（2021）在《特厚松软煤层工作面端头顶板管理工作法》文中认为不连沟矿区属于典型的浅埋薄基岩特厚放顶煤开采。近年来,内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司创新实施特厚松软煤层工作面端头顶板管理工作法,从根本上解决了巷道超前压力大,超前支护强度高,保持巷道形状困难及综放工作面机头机尾煤炭资源损失的难题;基本解决了由于端头煤的支撑作用导致地表沉降不均匀而产生的土地风干、地表干旱、植被大量的死亡等生态问题;解决了巷道的返修量大、需要超前支护范围大、工人井下劳动强度大等问题。这项成果不仅适用于不连沟矿区,在国内类似条件的矿区也有着广泛的应用前景。
王爱龙[2]（2019）在《双斜大倾角综放面顶煤运移特征及围岩稳定性控制机理》文中认为双斜大倾角综放面在煤层走向角度和倾向角度的共同作用下,其煤壁破坏、顶煤运移、支架受力和顶板控制等具有特殊性,论文综合运用理论分析、数值模拟和现场实测等研究方法,对双斜大倾角综放面顶煤与煤壁的破裂特征、顶煤运移规律、工作面支架失稳以及端部放煤区顶板控制等进行了系统分析和研究。论文主要研究成果如下:（1）分析了双斜大倾角综放面顶煤破裂特征,根据塑性区分布情况将顶煤分为散体冒落区、拉剪破坏区、压剪破坏区、松动区和未破坏区;研究了综放面煤壁破坏失稳机理,揭示出综放面煤壁前方采动破坏面由方向相反的共轭面组成,其中当顶煤较硬时,采动破坏面由一组共轭剪切面组成,随着煤层变软,共轭剪切面的交点下移且最终形成单一剪切面形态,建立了煤壁塑性破坏滑移线力学模型;根据滑移线理论,分析了双斜大倾角综放面煤壁的破坏失稳条件,并给出了相应的破坏失稳判据。（2）研究了不同煤层倾角对顶煤运移规律的影响,发现随着工作面倾角的增大,放出体对称轴的偏转角度和倾角的增加不同步,煤岩分界面也会随着倾角增大而变得不再对称,但不同倾角下综放面放出煤矸的椭球体初始形态呈“长轴恒近似铅直”形状。（3）根据大倾角综放面顶煤运移特征与放煤椭球体理论,推导了大倾角煤层放煤过程中的放出椭球体、松动椭球体以及煤矸分界面（两体一面）的运动方程,在此基础上,提出了综放面顶煤运移轨迹确定方法,确定并绘制出放煤过程中的“两体一面”动态曲线。（4）基于大倾角综放面顶煤冒放运动对支架受力分布的影响,考虑走向角度对支架倾向稳定性的影响,以及倾向角度对支架走向稳定性的影响,建立了大倾角综放面支架-围岩力学模型;推导出不同时期支架的临界工作阻力和临界倾倒（滑移）角的计算公式,并针对不同的失稳方式给出了相应的支架等设备稳定性控制技术。（5）分析阐述了大倾角综放面端部放煤条件下弧形铰接板结构模型,以及端部放煤区顶板稳定性控制机理;研究了大倾角综放面端部支架-围岩关系,确定了大倾角综放面端部放煤支架的设计关键和主要技术参数;提出了两节式的“高放低耙主副架型”端内支架和三节式的“高放低耙对称架型”端头支架,并分析了其主要特征、具体支护方式和稳定性控制关键技术。论文有图143幅,表15个,参考文献203篇。
张国军[3]（2019）在《工作面端部三维采动应力与煤岩动态损伤研究》文中研究指明煤炭资源开发过程所产生的采动应力是影响采场、巷道围岩稳定性的关键因素,以往对采场、巷道围岩稳定性的研究主要以二维为主,通常将问题简化为平面应力或平面应变问题。随着煤炭开采的技术水平不断提高,越来越多的专家学者意识到,煤炭开采过程中的三维采动应力对煤岩的损伤破坏有着重要的作用,尤其是工作面端部。工作面端部是联系采场和巷道的纽带,既有采场顶板周期性破断导致工作面顶板大面积来压的特点,同时还具有巷道围岩变形严重、超前超前支承压力大和采空区底板底鼓严重等特点,使得工作面端部三维采动应力和煤岩动态损伤的研究尤为重要。因此,本文将从理论分析、现场实测、实验室实验和数值模拟等方面研究岩层走向、倾斜方向和法向三个方向上采动应力动态演化规律和煤岩动态损伤特征,论文主要从以下五个方面开展研究:（1）工作面端部顶板破断模型及端部围岩应力特点根据工作面端部顶板的受力、变形和破坏特征建立工作面端部顶板破断模型,获得端部顶板初次破断前和周期破断前的挠度方程;依据弧长定理和胡克定律求解顶板岩层所受的拉应力;同时以最大拉应力强度准则为顶板破坏判据,确定端部顶板初次破断以和周期破断临界尺寸,分析工作面端部围岩所处的应力特点,同时将工作面端部围岩按受力状态可以分为“双向受压”、“双向受拉”和“一拉一压”区。（2）工作面端部三维采动应力与煤岩损伤现场实测和模拟研究通过对唐安煤矿3313工作面前方实体煤和煤柱三维采动应力进行全周期实时现场监测,同时配合3DEC数值模拟获得三维采动应力动态演化特征,研究表明,随着工作面推进,工作面端部三维采动应力均出现先增加后减小的变化趋势,整体变化趋势相近;通过对在采空区和充填墙体内安装的压力传感器实测数据进行分析,可知工作面端部采空区压力和充填墙体压力均存在阶梯状上升的趋势,进一步证明工作面端部顶板存在周期性破断规律;通过对工作面端部围岩地质雷达信号分析,可以获得工作面端部围岩存在分区破坏破坏特征。（3）基于摩尔库伦准则的煤岩加卸载分区破坏特征研究基于摩尔库伦准则进一步分析“双向受压”、“双向受拉”和“一拉一压”状态下煤岩临界破坏状态的应力特点,同时通过引入时间加权平均加（卸）载速率,进一步分析了煤岩材料破坏与时间加权平均加（卸）载速率之间的关系,并以时间加权平均加（卸）载速率为基础对煤岩材料破坏与否进行了分区;采用FLAC3D对7种不同加载路径下常规三轴数值模拟实验,模拟所获得材料发生破坏时最大主应力峰值与理论计算结果吻合度高达98%;同时又进行7种轴向与径向加载速率之比、4种加载速率条件下常规三轴数值模拟试验,得出只有当轴向和径向加载速率之比处于一定范围时,材料才会发生破坏,加载速率与材料破坏时最大主应力峰值正相关,与最大主应力和最小主应力之比负相关。（4）实验室煤岩基本物理力学参数及声发射响应特征研究在唐安煤矿3313工作面端部选取原煤,制作成标准试件。通过超声波测试实验、单轴压缩实验和巴西劈裂实验获得原煤试件的单轴抗压强度、抗拉强度、泊松比、弹性模量和动弹性模量的基本力学参数;通过发射实验获得原煤试件单轴压缩过程中的生发射响应特征,为校核三维重构模型提供一定的依据;通过X射线衍射实验获得原煤试件内部各个矿物成分及其含量,为三维重构过程中阈值分割提供一定依据。（5）基于CT图像三维重构技术煤岩动态损伤演化特征研究使用工业CT对原煤试件进行扫描获得CT图像,采用三维重构技术提取并重构出原煤试件内部裂隙和矿物成分空间网络,将原煤试件内部裂隙和矿物成分空间网络导入到FLAC3D中进行建模,采用盒子覆盖法分别对原始CT图像和重构后的数值模拟模型进行分形维数计算,检验重构模型的准确性;通过对比重构模型和CT试件单轴压缩过程中的应力应变曲线,进行数值模拟模型参数校核;通过对单轴压缩过程中塑性单元所占比变化情况,建立单轴压缩过程中的动态损伤变量方程;通过对三轴压缩过程中塑性单元所占比例变化特征,初步建立了三轴压缩过程中动态损伤变量方程。
魏秋玉[4]（2017）在《区段煤柱下综采工作面顶板控制》文中研究指明为了确保区段煤柱下综采面安全回采,分析了近距离煤层开采中,上煤层开采后遗留煤柱对下煤层工作面的影响,包括孤立大煤柱对下煤层工作面的影响。提出了上煤层回采完成后爆破孤立大煤柱,同时调斜综采面、缩小工作面长度、加快工作面推进速度等技术措施,确保综采面生产安全。研究结果表明,采取的改进措施能够控制煤柱下工作面顶板,确保回采安全。
高晓将[5]（2016）在《综放工作面端头区稳定性研究》文中进行了进一步梳理最近几年我国采矿业得到了飞速的发展,就目前来看大采高综放开采渐渐地成为了我国煤层开采的主要方法之一,但是伴随着综放开采工作面的不断往前推进,在工作面处容易引发各种事故,例如：工作面顶板的倒塌、端头支架以及工作面支架的失稳等现象。因此,研究煤层综放开采工作面、端头区、沿空掘巷等围岩稳定性具有十分重要的理论和实践意义。本文以余吾煤矿S2107工作面为实际工程背景,分别从端头区围岩结构、煤柱结构以及煤柱加固方式三方面的稳定性出发,通过现场资料的收集、理论分析、数值计算模拟相结合的方法,对余吾煤矿综放工作面的端头区稳定性展开了深入的研究。首先,将工作面顶板塌落之后所形成的弧形三角板看作是端头区的大结构,将端头支架看作是端头区的小结构。建立端头顶板的力学模型,利用弹性薄板小挠度理论以及伽辽金法推导出顶板挠曲函数以及顶板的应力分布规律。依据保证大、小结构稳定的方法初步选择了适合余吾煤矿特点的端头支架。其次,从理论上结合Lade-Duncan准则,在考虑中主应力的情况下,分别利用煤层界面的应力平衡方程以及弹塑性力学的知识,从而得出了煤柱塑性区的理论计算公式以及核心区的理论计算公式,并结合数值模拟,分析了煤柱在不同宽度的情况下,煤柱内的最大主应力值以及煤柱内应力的分布情况,最终结合理论计算值和数值模拟的分析选取合理的煤柱宽度。最后,综合考虑了现有的比较实用的煤柱加固方式、现场的实际施工条件,本文采用了锚杆加固以及锚杆+注浆加固这二种加固方式,利用数值模拟分析了在这二种加固方式下煤柱的变形特征并进行对比分析,最终选择出了适合本工程的加固方式。
金桃,张科学,秦征远,樊明昌[6]（2015）在《综放工作面端头顶板稳定性分析及控制》文中研究说明针对端头围岩特征,运用UDEC模拟软件分析了工作面不放顶煤长度、端头支护强度以及巷道采用锚杆支护方式等因素与端头顶板稳定的关系。随着不放顶煤长度的增加,端头支护强度的加强及锚杆支护的运用,增强了端头顶板的稳定性。根据某矿S2202工作面生产地质条件,提出了合理的端头不放顶煤长度及端头巷道支护强度。
崔树江[7]（2016）在《大采高超大采场覆岩破坏运动特征及控制研究》文中研究说明近年来,大采高一次采全高开采技术因其高产、高效、低成本等优势在我国各大矿区得到广泛应用,在极大提高工作面生产潜能的同时,因对于该采煤技术理论研究滞后于工程实践,在大采高工作面表现出同普通综采工作面差异较大的矿压显现甚至灾害现象。本论文针对王庄煤矿厚煤层（7.2m）特定赋存条件,进行了大采高超大采场围岩控制技术的研究,论文综合运用现场观测、实验设备开发、实验室实验、数值模拟计算和理论分析等综合研究手段,系统地分析了煤壁片帮机理、注浆防片帮技术措施、支架与围岩关系、顶板载荷计算方法、采煤工艺优化等问题,得到以下主要研究成果:（1）对主采煤层取样,进行煤岩力学参数测试。为得到该矿煤岩力学参数,为之后围岩稳定性数值分析工作奠定基础,在王庄煤矿8101工作采集煤样并加工成50*100mm的标准煤研试件,并对其进行单轴压缩和抗剪验。面轴压缩试验中试件破坏时的变形量都小于试件尺寸的百分之五,均表现为明显的脆性破坏形式。断层构造处3#煤的抗压强度仅为4.2MPa,强度较小,而正常赋存条件下该矿煤层抗压强度约为12MPa,因此,在高强度开采条件下工作面遭遇断层处揭露的煤壁容易发生片帮现象。（2）工作面长度及煤柱尺寸优化。为提高资源回收率,利用极限分析定理得到一定覆岩载荷作用下老顶保持稳定的条件,进而得到该赋存条件下可选工作面的最大长度;利用数值分析和理论分析得到区段煤柱保持稳定的条件,若煤柱中存在一定范围（2-3m）的弹性核,则其自身可保持稳定,回采巷道不需特殊支护,根据数值分析结果得到煤柱上方不同分布形态的覆岩载荷,进而反演处煤柱所处的状态,得到该赋存和工作面布置条件下可选最小煤柱尺寸,最终从最大程度上提高了后备区煤炭资源的回收率。（3）通过室内相似模拟得到大采高工作面覆岩破断后运动形式。针对王庄煤矿3#煤特定赋存条件,铺设二位平面应力相似模拟模型,通过高清摄像机拍照得到开挖过程中覆岩运动形态和老顶所形成的结构。由于一次采出空间增大,覆岩破断后垮落带、裂隙带同时增大,分别达到20m、70m。根据老顶运动形态,分别建立了工作面初次来压、周期来压破断顶板稳定性分析力学模型,利用最小势能原理得到结构的极限平衡位置及结构失稳形式,最终得到大采高工作面因一次开采高度的成倍增加,老顶破断岩块失稳形式以滑落失稳形式为主,提高了工作面来压时的显现强度。（4）根据大采高工作面老顶结构的滑落失稳特征,提出利用能量守恒原理为基础的支架工作阻力确定方法,老顶破断岩块失稳下落运动过程中,重力势能的减少量全部转化为直接顶及工作面支架吸收的能量,利用支架所需吸收的能量即可得到支架所需的额定工作阻力。根据直接顶性质的不同得到不同的支架工作阻力计算公式,并对不同情况下支架阻力的影响因素进行了分析。由于大采高一次采出厚度成倍增加,直接顶范围增大,直接顶重力在顶板载荷中所占的比例同样增加,根据老顶破断岩块形成稳定平衡结构的力学及几何条件,分析得到直接顶厚度确定公式,进而得到直接顶松脱体重力,直接顶重力同老顶压力之和即为支架工作阻力,利用该方法指导8101工作面支架选型取得成功。（5）工作面过断层防片帮技术。断层构造对煤岩力学参数具有弱化作用且大范围宏观节理面的存在大大提高了断层附近煤壁片帮事故的发生概率。利用极限分析定理分析了断层构造处煤壁片帮事故的发生机理,并结合数值分析和室内实验得到不同煤壁片帮形势下的主要影响因素,即煤岩力学性能降低、顶板压力增大及互帮板提供的水平支护力不足是造成8101工作面断层构造影响处煤壁发生片帮现象的主要原因,针对以上结论提出了重型装备高阻力、低推进速度过断层技术。根据实验室相关注浆实验结果,8101工作面过断层时采用了注浆压力+侧护网综合防片帮技术,实现了断层区域安全高效生产。（6）根据工作面末采阶段,老顶破断运动特征,分析得到工作面回撤阶段压架事故发生机理,并根据回撤阶段工作面、回撤巷道及顶板断裂线的相对空间位置关系提出了改变采高、改变工作面推进速度及让压开采等回撤阶段的顶板控制措施,并在此基础上优化了大采高采场重型设备的快速搬家技术,提高了配套设备的回撤、搬家效率。
臧传伟,夏俊峰,李华程,朱继光[8]（2015）在《综放工作面端头顶板合理支护强度研究》文中认为运用理论分析和数值模拟方法,对综放工作面端头区域弧三角形悬板的形成、失稳过程进行了分析,并研究了其对端头支护薄弱区域的保护作用。研究表明:端头区域支护结构对于改变弧三角形悬板尺寸并无作用;随着工作面的推进,端头支护薄弱区域受弧三角形悬板保护范围具有周期性变化的特征,应分段进行加强支护。以王庄煤矿6202工作面为例进行了分析,确定了合理的端头支护强度,实现了端头区域的稳定。
刘玉德[9]（2014）在《综放工作面端头“双节式”放煤液压支架及技术》文中指出依据综采工作面端部"支架-围岩"关系,研发了新型的"高放低耙双节式"端部放煤液压支架,核心内容包括"对称转轮倾斜刮板式"低位耙煤系统和"对开不对称式槽形"高位放煤系统,解决了2个关键性的问题,一是在普通支架后方增加的副架有足够空间来放置后部输送机,二是通过耙煤系统把底板落煤运至输送机机头、机尾较高的运输槽中,同时,研究分析了端部顶煤冒放性特征及端部放煤可行性.项目的实施,将显着提高综放面煤炭回收率,产生良好的经济、社会效益,具有十分重要的意义和广阔的推广应用前景.
黄辉[10]（2014）在《静态破碎法在高瓦斯矿井巷道端头顶板控制垮落中的应用研究》文中认为顶板坚硬程度、支护方式与强度、上覆岩层移动规律等因素影响着回采工作面端头弧形三角区顶板的悬顶距离,过大的悬顶距离会导致该区域瓦斯浓度超限,同时引起其它方面的问题,特别是高瓦斯矿井,弧形三角区悬顶问题已经成为亟需解决的难点问题。本文探讨了处理悬顶问题的两种主要方法：预裂爆破和水压致裂,对比这两种技术方法的优缺点及适用条件；结合阳煤集团三矿回采工作面端头弧形三角区顶板的悬顶情况,得出预裂爆破和水压致裂不适合高瓦斯矿井处理悬顶的结论。本文引入“静态破碎技术”处理高瓦斯矿井工作面端头的悬顶的构想,实现对弧形三角区顶板安全、高效、环保的控制垮落过程。通过理论分析+实验研究+现场工业性试验相结合的方法,分析了回采巷道端头弧形三角区形成条件及对周围煤柱的影响,并计算了弧形三角区悬顶的最大距离,通过对K8113工作面的钻孔窥视,了解了工作面上覆岩层移动情况；研究了静态破碎技术破岩机理,完成了静态破碎剂的物理化学参数测定,包括：密度、容重、膨胀压力、与水混合密度、反应放热量,以及膨胀压力与孔径关系、最佳水灰比等重要参数的测定；实验室内得出了静态破碎过程中岩体内裂纹产生形式；利用声发射定位技术,监测了裂纹扩展的全过程,得出了“裂纹扩展先从孔中下部孔壁开始”、“先发生裂纹先于后发生裂纹扩展”、“裂纹扩展速度先快后慢”、“垂直层理方向裂纹拓展速度大于平行层理方向裂纹拓展速度”等重要结论;依据弹性力学与裂纹力学理论,分析静态破碎剂破岩过程中钻孔周围裂纹起裂、扩展及止裂过程,建立了静态破碎裂纹扩展模型,结果显示：静态破碎剂的作用力及裂纹扩展长度的关系,及裂纹扩展半径；为了进一步确定破碎剂作用的机理以及合适的钻孔布置参数,通过大型有限元软件ANSYS4.0对煤体胀裂过程的效果进行模拟,得出钻孔理想间排距应小于0.8m；设计了合理的钻孔参数,然后在K8113工作面回风巷端头实施了静态破碎人工强制放顶技术,获得了理想的试验效果。K8113工作面退锚、剪网都达到要求后,没有经过悬顶处理的落山悬顶长度一般在20m以上。本研究工业性试验进行数小时后,当机头向前推进3.2m后,落山巷道顶煤开始逐步冒落,老顶石灰岩也逐步开始垮落；又推进约9.6m后,试验区域已完全垮落。未处理悬顶时和注浆处理相比,悬顶距离减少了7.2m。本研究的实施,避免了高瓦斯矿井回采巷道端头悬顶带来的通风死角和采空区漏风等安全问题,同时降低了切眼处和采空区两侧煤柱的支承压力,验证了静态破碎技术适用于高瓦斯矿井人工强制放顶的结论。该研究成果在阳煤集团具有重要的推广价值,同时为其他矿区处理类似问题提供了实际参考,是很有意义的。
二、放顶煤工作面端头"弧三角形悬板"的弹性分析（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、放顶煤工作面端头"弧三角形悬板"的弹性分析（论文提纲范文）
（2）双斜大倾角综放面顶煤运移特征及围岩稳定性控制机理（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状与存在不足 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 2 双斜大倾角综放面顶煤破裂特征及煤壁失稳机理 |
| 2.1 双斜大倾角综放面顶煤破裂特征 |
| 2.2 双斜大倾角综放面煤壁破坏失稳机理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 双斜大倾角综放面顶煤冒放运动特征 |
| 3.1 双斜大倾角综放面顶煤冒放特征 |
| 3.2 双斜大倾角综放面煤矸运动基本规律 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 双斜大倾角综放面支架倾向失稳机理 |
| 4.1 大倾角综放面支架-围岩力学关系 |
| 4.2 工作面正常开采期间支架倾向失稳机理 |
| 4.3 工作面来压期间支架倾向失稳机理 |
| 4.4 工作面冒顶区域支架倾向失稳机理 |
| 4.5 支架尾部扭转倾向失稳机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 双斜大倾角综放面支架走向失稳机理 |
| 5.1 工作面正常开采期间支架走向失稳机理 |
| 5.2 工作面来压期间支架走向失稳机理 |
| 5.3 工作面冒顶区域支架走向失稳机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 双斜大倾角综放面端部放煤区顶板结构特征及控制 |
| 6.1 端部放煤区顶板结构特征 |
| 6.2 端部放煤区顶板结构稳定性分析 |
| 6.3 端部放煤条件下端部支架-围岩关系 |
| 6.4 综放面端部放煤支架设计关键 |
| 6.5 端部放煤支架主要技术参数 |
| 6.6 端部放煤支架稳定性控制 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 现场工程实践 |
| 7.1 工程实践案例一 |
| 7.2 工程实践案例二 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 主要结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 后续展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）工作面端部三维采动应力与煤岩动态损伤研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采动应力演化特征研究现状 |
| 1.2.2 不同加载路径下煤岩动态损伤研究现状 |
| 1.2.3 工作面端部稳定性研究现状 |
| 1.3 存在的不足 |
| 1.4 主要研究内容、方法和技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究方法及技术路线 |
| 2 工作面端部顶板破断模型及围岩应力分布分布特点研究 |
| 2.1 工作面端部薄板力学模型构建及应力分布分布特点 |
| 2.1.1 薄板理论基本假设 |
| 2.1.2 工作面端部薄板力学模型构建 |
| 2.1.3 工作面端部采动应力分布特征 |
| 2.2 工作面端部顶板初次破断—三边固支第四边自由 |
| 2.3 工作面端部顶板周期破断—临边固支第三、四边简支 |
| 2.4 工作面端部顶板破断依据及算例 |
| 2.4.1 工作面端部顶板破断依据 |
| 2.4.2 算例—以工作面端部顶板周期破断为例 |
| 2.5 小结 |
| 3 工作面端部三维采动应力与煤岩损伤现场实测和模拟研究 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 工作面超前三维采动应力现场实测研究 |
| 3.2.1 工作面超前三维采动应力观测方案 |
| 3.2.2 三维地应力传感器布置及数据采集 |
| 3.2.3 三维采动应力现场实测数据分析 |
| 3.3 采空区、充填墙体压力现场实测研究 |
| 3.3.1 采空区、充填墙体压力监测方案 |
| 3.3.2 测线布置及数据采集 |
| 3.3.3 数据分析 |
| 3.4 基于地质雷达系统端部煤岩损伤特征分析 |
| 3.4.1 地质雷达系统基本原理及实测方案 |
| 3.4.2 地质雷达数据处理 |
| 3.4.3 地质雷达数据分析 |
| 3.5 三维采动应力数值模拟研究 |
| 3.5.1 数值模型的建立 |
| 3.5.2 数值模拟参数的确定 |
| 3.5.3 数值模拟数据分析 |
| 3.6 小结 |
| 4 基于摩尔-库伦准则的煤岩加(卸)载分区损伤破坏特征 |
| 4.1 煤岩材料内一点应力状态描述 |
| 4.2 加(卸)载与煤岩材料的破坏 |
| 4.2.1 摩尔应力圆与加卸载 |
| 4.2.2 煤岩材料的临界破坏 |
| 4.3 加(卸)载速率与煤岩材料的破坏 |
| 4.3.1 最大主应力方向不变 |
| 4.3.2 主应力方向改变 |
| 4.3.3 加(卸)载速率与煤岩材料稳定性分区 |
| 4.4 数值计算 |
| 4.4.1 常规三轴压缩模拟 |
| 4.4.2 加载速率和加载速率之比 |
| 4.5 小结 |
| 5 实验室煤岩基本物理力学参数及声发射响应特征研究 |
| 5.1 试样的采集与制备 |
| 5.1.1 试样的采集 |
| 5.1.2 原煤试件制备 |
| 5.1.3 超声测试 |
| 5.1.4 常规岩石力学实验和声发射实验系统 |
| 5.2 原煤试件常规力学参数测定 |
| 5.2.1 单轴压缩实验 |
| 5.2.2 动弹性模量 |
| 5.2.3 巴西劈裂实验 |
| 5.3 声发射响应特征研究 |
| 5.3.1 声发射信号的振铃计数分析 |
| 5.3.2 声发射信号的能量特征分析 |
| 5.3.3 声发射信号的AE事件分析 |
| 5.4 X射线衍射分析 |
| 5.4.1 X射线衍射实验原理 |
| 5.4.2 X射线衍射实验 |
| 5.5 小结 |
| 6 基于CT三维重构不同加载条件下煤岩动态损伤特征 |
| 6.1 CT图像三维重构 |
| 6.1.1 CT扫描技术概述 |
| 6.1.2 CT扫描实验 |
| 6.1.3 CT图像阈值分割 |
| 6.1.4 CT图像三维裂隙、矿物网络重构 |
| 6.2 FLAC~(3D)模型构建和参数校核 |
| 6.2.1 FLAC~(3D)模型构建 |
| 6.2.2 FLAC~(3D)模型参数校核 |
| 6.3 不同加载条件下煤岩损伤破坏特征 |
| 6.3.1 单向加载条件下煤岩损伤破坏特征 |
| 6.3.2 三向加载条件下煤岩损伤破坏特征 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）区段煤柱下综采工作面顶板控制（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 开采条件 |
| 2 采空区下综采工作面顶板控制技术 |
| 2.1 采空区区段煤柱卸压爆破 |
| 2.2 合理的工作面布置 |
| 2.3 改变工作面回采工艺参数 |
| 3 结论 |
（5）综放工作面端头区稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和必要性 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 端头区域研究现状 |
| 1.2.2 煤柱宽度研究现状 |
| 1.3 论文内容 |
| 第二章 综放工作面端头区条件 |
| 2.1 综放工作面的地质条件 |
| 2.1.1 煤层赋存特征 |
| 2.1.2 围岩及其特征 |
| 2.2 综放工作面的生产技术条件 |
| 2.2.1 工作面巷道布置 |
| 2.2.2 工作面支护设备 |
| 2.3 综放工作面端头区顶煤损失分析 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 综放工作面端头区稳定性分析 |
| 3.1 综放工作面端头区大、小结构 |
| 3.1.1 综放工作面端头区大结构 |
| 3.1.2 综放工作面端头区小结构 |
| 3.1.3 综放工作面端头区大、小结构之间的关系 |
| 3.2 煤柱宽度的影响 |
| 3.3 煤柱的加固方式 |
| 3.4 本章总结 |
| 第四章 综放工作面端头区大结构的稳定性分析 |
| 4.1 顶板的特征分析 |
| 4.2 弧形三角板的结构分析 |
| 4.2.1 顶板断裂力学模型 |
| 4.2.2 薄板的应力分布规律 |
| 4.2.3 弧形三角板破断特征分析 |
| 4.3 弧形三角板力学模型分析 |
| 4.4 结合工程实例 |
| 4.5 本章总结 |
| 第五章 综放工作面端头区小结构 |
| 5.1 设置端头支架的必要性 |
| 5.2 端头支架设计的要求 |
| 5.2.1 端头支架设计前的原始条件 |
| 5.2.2 对端头支架的要求 |
| 5.2.3 端头支架的结构设计 |
| 5.2.4 端头支架主要参数的确定 |
| 5.3 端头支架基本参数计算 |
| 5.3.1 支护阻力 |
| 5.3.2 结构高度 |
| 5.3.3 结构宽度 |
| 5.3.4 底板比压 |
| 5.3.5 移架速度及推移步距 |
| 5.4 ZFI8100/20/28偏置式端头支架 |
| 5.5 本章总结 |
| 第六章 煤柱宽度的优化设计 |
| 6.1 理论设计 |
| 6.1.1 Lade--Duncan准则 |
| 6.1.2 煤壁塑性区宽度计算 |
| 6.1.3 煤壁核心区宽度计算 |
| 6.2 数值模拟 |
| 6.2.1 概述 |
| 6.2.2 掘巷期间不同煤柱宽度下巷道煤柱的稳定性分析 |
| 6.2.3 回采期间不同煤柱宽度下巷道煤柱的稳定性分析 |
| 6.3 本章总结 |
| 第七章 煤柱加固方案的数值模拟 |
| 7.1 煤柱稳定性的数值模拟 |
| 7.1.1 数值模拟模型的建立 |
| 7.1.2 围岩力学参数 |
| 7.1.3 数值模拟过程 |
| 7.1.4 煤柱支护效果分析 |
| 7.2 锚杆加固下煤柱的变形分析 |
| 7.2.1 掘巷期间煤柱变形分析 |
| 7.2.2 回采期间煤柱变形分析 |
| 7.3 注浆加固下煤柱的变形分析 |
| 7.3.1 注浆加固材料 |
| 7.3.2 掘巷期间煤柱变形分析 |
| 7.3.3 回采期间煤柱变形分析 |
| 7.4 二种加固方式下煤柱变形的对比分析 |
| 7.4.1 掘巷期间二种加固方式下煤柱变形的对比分析 |
| 7.4.2 回采期间二种加固方式下煤柱变形的对比分析 |
| 7.5 本章总结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）综放工作面端头顶板稳定性分析及控制（论文提纲范文）
| 1 生产地质条件 |
| 2 综放面端头顶板稳定性分析 |
| 2.1 数值模型的建立 |
| 2.2 不放顶煤宽度与端头顶板稳定性关系 |
| 2.3 端头支护对端头顶板稳定分析 |
| 2.4 巷道锚杆支护与端头顶板稳定关系 |
| 3 工程实践 |
| 3.1 巷道支护参数确定 |
| 3.2 矿压观测 |
| 4 结语 |
（7）大采高超大采场覆岩破坏运动特征及控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大采高下采场围岩结构稳定性研究 |
| 1.2.2 大采高开采条件下工作面安全开采研究 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.3.1 王庄矿概况 |
| 1.3.2 存在的主要难题 |
| 1.3.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 第二章 大采高工作面覆岩运动规律研究 |
| 2.1 工程背景概况 |
| 2.1.1 交通位置 |
| 2.1.2 井田煤层特征 |
| 2.1.3 8101工作面布置情况 |
| 2.2 煤体力学参数测试 |
| 2.2.1 实验目的 |
| 2.2.2 煤样试件加工实验过程 |
| 2.2.3 单轴压缩实验 |
| 2.2.4 剪切实验 |
| 2.3 覆岩移动规律相似模拟实验 |
| 2.3.1 实验原理 |
| 2.3.2 实验设备及参数确定 |
| 2.3.3 模型构建及测点布置 |
| 2.3.4 采高 6m模拟分析与数据处理 |
| 2.3.5 上“三带”高度理论计算 |
| 2.4 覆岩移动UDEC数值计算 |
| 2.4.1 UDEC简介 |
| 2.4.2 计算模型建立及参数确定 |
| 2.4.3 不同采高覆岩运移规律研究 |
| 2.4.4 相同采高工作面顶板运移规律 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 工作面覆岩结构特征及稳定性分析 |
| 3.1 初采阶段 |
| 3.1.1 岩块破断特征 |
| 3.1.2 破断岩块平衡结构稳定性分析 |
| 3.2 正常推进阶段 |
| 3.2.1 老顶单关键块结构形式 |
| 3.2.2 回转失稳条件 |
| 3.2.3 滑落失稳条件 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 大采高工作面端头稳定性与区段煤柱尺寸优化 |
| 4.1 大采高综采工作面及端头支护设计 |
| 4.1.1 综采工作面地质条件 |
| 4.1.2 大采高工作面设备配置 |
| 4.2 大采高工作面端头区稳定性分析 |
| 4.2.1 综采工作面端头区大、小结构 |
| 4.2.2 综采工作面端头区大、小结构之间的关系 |
| 4.3 区段煤柱尺寸的确定与优化 |
| 4.3.1 区段煤柱稳定性影响因素 |
| 4.3.2 煤柱尺寸的确定方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 工作面过断层构造带围岩控制技术 |
| 5.1 构造带围岩破坏特征的数值模拟 |
| 5.1.1 数值模型的建立 |
| 5.1.2 模型边界条件 |
| 5.1.3 模型参数及开挖方案 |
| 5.1.4 数值模拟结果分析 |
| 5.2 断层构造带围岩难控机理分析 |
| 5.2.1 支架阻力异常增大原因 |
| 5.2.2 煤壁片帮机理分析 |
| 5.3 断层构造处围岩控制技术 |
| 5.3.1 顶板控制措施 |
| 5.3.2 煤壁控制措施 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 大采高工作面安全回撤围岩控制技术 |
| 6.1 双回撤通道快速搬家工艺 |
| 6.2 回撤阶段工作面压架机理分析 |
| 6.2.1 围岩巷道老顶岩层破碎 |
| 6.2.2 载荷纵向传递的时效性 |
| 6.2.3 巷道顶板受力的横向传递规律 |
| 6.2.4 贯通位置处于老顶来压位置 |
| 6.3 末采阶段围岩控制措施 |
| 6.3.1 回撤阶段围岩控制原则及方法 |
| 6.3.2 8101工作面快速回撤 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 工程应用与现场实测 |
| 7.1 顶板载荷现场实测 |
| 7.1.1 工作面正常推进期间支架阻力分布 |
| 7.1.2 工作面过断层期间支架阻力分布 |
| 7.1.3 工作面停滞期间支架阻力分布 |
| 7.2 围岩松动范围超声波与窥镜测试 |
| 7.2.1 超声波检测仪检测煤体裂隙 |
| 7.2.2 岩层探测记录仪测试围岩松动范围 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要研究结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（8）综放工作面端头顶板合理支护强度研究（论文提纲范文）
| 1 支护对弧三角形悬板影响 |
| 2 综放工作面端头弧三角形悬板保护区变化规律 |
| 3 端头支护强度的确定 |
| 4 现场试验 |
| 4.1 超前支护结构分析 |
| 4.2 6202工作面弧三角形悬板稳定性管理 |
| 4.3 支护强度计算 |
| 4.4 实际支护效果分析 |
| 5 结论 |
（9）综放工作面端头“双节式”放煤液压支架及技术（论文提纲范文）
| 1 综放面端部“支架-围岩”关系 |
| 2 新型端部放煤液压支架 |
| 2.1 关键问题 |
| 2.2“高放低耙”主副架型端内过渡支架 |
| 2.2.1“双节式”主、副架 |
| 2.2.2 低位耙煤系统 |
| 2.2.3 高位放煤 |
| 2.3 基本参数 |
| 2.3.1 工作阻力 |
| 2.3.2 初撑力 |
| 2.3.3 结构高度 |
| 2.3.4 结构宽度 |
| 3 端部顶煤可放性模拟分析 |
| 4 结论 |
（10）静态破碎法在高瓦斯矿井巷道端头顶板控制垮落中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究现状的不足及发展趋势 |
| 1.4 研究内容、方法和目的 |
| 1.4.1 研究内容和方法 |
| 1.4.2 研究目的 |
| 1.5 研究的技术路线 |
| 第二章 工作面端头巷道顶板力学分析 |
| 2.1 回采工作面前后方顶板压力分布 |
| 2.2 工作面端头弧形三角区的形成 |
| 2.3 工作面端头弧形三角区结构力学分析 |
| 2.4 锚杆支护解除对弧形三角区及煤柱支撑压力影响分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 静态破碎剂性能参数测定 |
| 3.1 SCA成分 |
| 3.2 SCA理化性能 |
| 3.3 SCA主要物理参数测定 |
| 3.3.1 组分测定 |
| 3.3.2 比重测定 |
| 3.3.3 容重测定 |
| 3.3.4 密度测定 |
| 3.4 自由膨胀状态下体积增长率测定 |
| 3.5 膨胀压力测定及其与影响因素的关系 |
| 3.5.1 膨胀压与孔径关系 |
| 3.5.2 膨胀压与水灰比关系 |
| 3.6 反应过程放热 |
| 3.7 最佳水灰比实验 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 静态破碎剂破岩机理 |
| 4.1 静态破碎法破岩机理 |
| 4.2 SCA破碎理论分析 |
| 4.2.1 有界单孔破碎理论 |
| 4.2.2 单孔多自由面破碎理论 |
| 4.2.3 多孔破碎理论 |
| 4.3 孔裂隙发育力学分析 |
| 4.4 裂隙产生形式 |
| 4.4.1 单孔裂纹产生形式 |
| 4.4.2 多孔裂纹产生形式 |
| 4.5 裂纹扩展模型 |
| 4.6 裂纹扩展半径的理论计算 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 静态破碎过程裂纹演化规律 |
| 5.1 声发射技术简介 |
| 5.2 AE实验条件 |
| 5.3 AE实验前准备 |
| 5.4 数据采集及整理 |
| 5.5 其他监测数据 |
| 5.6 实验结果分析 |
| 5.6.1 单轴应力作用下裂纹起裂规律 |
| 5.6.2 单轴应力作用下裂纹扩展速度变化规律 |
| 5.7 分析与讨论 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 工业性试验方案设计及现场实施 |
| 6.1 工业试验地点选择 |
| 6.2 K8113顶板窥视 |
| 6.3 合理孔间距的数值模拟 |
| 6.3.1 建立模型 |
| 6.3.2 计算结果及分析 |
| 6.3.3 数值模拟结果 |
| 6.4 钻孔其它参数的确定 |
| 6.5 注浆工艺 |
| 6.6 现场实施 |
| 6.6.1 钻孔注浆 |
| 6.6.2 材料消耗 |
| 6.7 试验效果 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表论文和参加的科研项目 |
四、放顶煤工作面端头"弧三角形悬板"的弹性分析（论文参考文献）
- [1]特厚松软煤层工作面端头顶板管理工作法[J]. 杨晶,周鹏,张军,陈万辉,孙峰,何继,周补,许盼. 创新世界周刊, 2021(11)
- [2]双斜大倾角综放面顶煤运移特征及围岩稳定性控制机理[D]. 王爱龙. 中国矿业大学, 2019(04)
- [3]工作面端部三维采动应力与煤岩动态损伤研究[D]. 张国军. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [4]区段煤柱下综采工作面顶板控制[J]. 魏秋玉. 陕西煤炭, 2017(06)
- [5]综放工作面端头区稳定性研究[D]. 高晓将. 北方工业大学, 2016(08)
- [6]综放工作面端头顶板稳定性分析及控制[J]. 金桃,张科学,秦征远,樊明昌. 煤炭技术, 2015(11)
- [7]大采高超大采场覆岩破坏运动特征及控制研究[D]. 崔树江. 中国矿业大学(北京), 2016(07)
- [8]综放工作面端头顶板合理支护强度研究[J]. 臧传伟,夏俊峰,李华程,朱继光. 煤矿安全, 2015(06)
- [9]综放工作面端头“双节式”放煤液压支架及技术[J]. 刘玉德. 矿业工程研究, 2014(02)
- [10]静态破碎法在高瓦斯矿井巷道端头顶板控制垮落中的应用研究[D]. 黄辉. 太原理工大学, 2014(03)