一、综采工作面3~#难采煤层顶板管理分析(论文文献综述)
吕兆海,沈铭华,刘涛,张戈军,岳学伟,赵长红,张锦宏[1](2022)在《宁东矿区复杂难采煤层工作面初采阶段工程实践》文中研究说明复杂难采煤层工作面初采阶段煤岩体灾变过程是朝着不利于采场稳定性方向演化的过程,存在断层活化、煤壁片帮、顶板断裂和溃水溃沙等灾变现象。宁东矿区各矿井面临的开采环境日趋复杂,存在高温、埋深大、倾角大、地应力集中、软岩巷道支护困难、硬岩顶板破断不及时,极大地增加了开采难度。大倾角仰斜开采工作面,采场稳定性是决定安全开采的关键。国家能源集团宁夏煤业有限责任公司金家渠煤矿综采工作面初采阶段面临大倾角+仰斜、坚硬基本顶不破断、支架失稳、架前顶板整体切顶冒落等开采难题,是宁东矿区复杂难采煤层的典型代表,本文分析物质与能量在灾变中的传递转化形态,预测和评估灾变发生的可能性、危害性,针对最薄弱的链条环节,切断灾害传递途径,制订并执行"断链"控灾方案,历时8个月施工使工作面生产趋于正常,探索出适合宁东矿区复杂难采煤层工作面的"断链"控灾方法。
曹文杰[2](2021)在《大倾角煤层矸石局部充填覆岩运移规律研究》文中指出大倾角煤层在开采过程中会出现沿煤层倾斜方向覆岩应力分区特征明显,且受载程度不均匀,支架滑、倒及架间挤、咬现象加剧,严重影响了支护系统的稳定性,易造成安全事故,严重影响工作面的安全高效生产。大倾角煤层可采用人工矸石局部充填的方法,深入分析上覆岩层的运移规律,可为解决大倾角煤层长壁采场岩层运动和矿压显现控制提供理论依据,且丰富了大倾角煤层开采理论,对大倾角煤层充填开采提供科学基础,研究具有重要的理论和工程意义。本论文采用可变角度二维物理相似实验,数值计算及理论分析的方法,研究大倾角煤层矸石局部充填采场上覆岩层位移变化,应力演化特征,破坏场范围及覆岩垮落形态。研究结果表明:大倾角煤层人工矸石局部充填后覆岩的运移特征受煤层的倾角,工作面倾斜长度以及人工矸石充填工作面斜长的比例等主要因素影响。矸石局部充填开采能够有效的控制岩层移动,降低上覆岩层的垮落高度,矸石局部充填工作面长度的1/3相较于不充填,覆岩垮落高度减少42.58%,且垮落范围只出现在工作面未充填区域。当人工充填矸石比例为工作面斜长1/3条件下,随着煤层倾角的增大,应力集中区域和应力释放区域的应力值减小,顶底板应力释放较为充分,工作面未充填区域下端上覆岩层破坏场高度不断增大,工作面上端底板岩层破坏场深度不断减小,且以剪切破坏为主,覆岩走向破坏场分布相同;当工作面斜长及倾角一定时,对比充填与不充填两种开采方法,可知充填开采能够有效的控制覆岩的移动变形及破坏场范围。大倾角煤层充填后会改变覆岩原有的应力传递路径及运动方向。当充填工作面长度的1/3增大到1/2时,覆岩破坏场范围急剧减小;当人工矸石充填比及煤层倾角一定时,随着工作面长度的增大,集中应力最大值由工作面下端煤柱向工作面人工矸石充填体上端转移,充填体对工作面下端煤柱集中应力弱化效果越明显,工作面长度为135m时,矸石充填体已作为主要支撑顶板岩层的载体。分析工作面在人工矸石充填情况下基本顶的受力特征及约束条件,分别建立了关于垮落矸石充填区域基本顶、未充填区域基本顶的挠度与转角方程,最终确定了在垮落矸石充填区域基本顶、未充填区域的基本顶的最大应力点。得出未充填区域基本顶岩梁的破断位置。
池小楼[3](2021)在《大倾角软煤层分层综采再生顶板力学特性与围岩稳定控制》文中提出针对大倾角煤层下分层回采诱导再生顶板破断与支架倒滑失稳问题,结合淮南矿区潘北煤矿1212(3)大倾角厚软煤层分层开采工作面地质与工程条件,综合运用理论计算、基于分布式光纤与声发射监测技术的相似模拟试验、基于煤系地层结构建模技术的数值模拟试验、矸石侧限压缩固结二次成岩试验、基于三维成像技术的钻孔探测现场试验等相结合的研究手段,对上分层回采覆岩运移及应力演化、再生顶板力学特性、再生顶板破断及多物理场参数响应、支架与再生顶板稳定控制机理方面进行了系统研究。(1)大倾角煤层上分层回采覆岩运移及应力演化特征。建立了上分层覆岩破断力学模型,分析了砂质泥岩层挠度与最大拉、剪应力分布规律,获得了上分层回采覆岩垮落结构形成力学驱动机制。建立了上分层回采物理与数值模型,分析了上分层回采覆岩破断及位移-应力演化特征,确定了采空区矸石2种充填形态特征。(2)大倾角煤层回采再生顶板力学特性研究。测定了组成再生顶板泥岩与砂质泥岩矿物种类及含量,获得了破碎岩块胶结再生能力。对破碎岩块进行了侧限压缩试验,分析了含水率、压缩率、粒径、体积级配对破碎岩块压实轴向应力与固结二次成岩试件抗压、抗剪强度的影响程度及作用机制,给出了4个因素下胶结体力学性能的定量表征。再生顶板现场钻孔探测发现了钻孔围岩裂隙分布及倾向胶结程度上低下高的分区固结特征。(3)大倾角煤层回采再生顶板破断及多物理场参数响应特征。基于相似模拟与数值模拟试验,研究了下分层再生顶板破断倾向分区演化、再生岩体变形光纤应变与声发射能量响应规律及再生顶板应力壳演化特征,阐明了下分层支架低中位悬臂梁断裂推垮与高位铰接岩梁断裂冲垮作用机理,揭示了下分层中上部是支架与再生顶板重点防控区域。(4)大倾角煤层回采支架与再生顶板稳定控制机理研究。厘定了下分层回采支架-围岩关系,建立了支架倒滑与煤壁片帮力学模型,研究了支架倒滑与煤层倾角、顶底板和支架顶梁间摩擦系数及侧护板侧护力间关系,分析了煤壁片帮与煤层倾角、再生顶板载荷、煤体粘聚力及内摩擦角间关系。提出了再生顶板铺网注浆、设置支架防倒滑千斤顶的“三机”联合防倒滑、煤壁铺网注浆+施工玻璃钢锚杆的“护帮、护顶、护架”三位一体分区协同控制措施,监测了支架阻力与歪斜角、再生顶板与煤壁注浆位置、煤壁片帮位置与深度,对“三位一体”分区协同控制支架与再生顶板稳定性效果进行工程评价。图:[98];表:[22];参:[185];
尹嘉帝[4](2021)在《大倾角综采工作面覆岩破断特征及矿压显现规律研究》文中研究指明大倾角煤层开采所造成的围岩变形破坏较一般条件下煤层不同,由于采场覆岩所受荷载的非对称性,其覆岩破断规律也具有特殊特征。由于缺乏对覆岩结构变形破断特征及顶板来压规律的研究,造成支架选型不合理、工作面灾害事故频发。基于此,本文以桃园矿Ⅱ1042工作面为工程背景,对大倾角煤层开采过程中的覆岩破断特征及矿压显现规律等问题展开研究,主要研究结论如下:(1)设计相似模拟试验模拟大倾角采场覆岩破断特征和运移规律。试验结果表明,大倾角覆岩垮落形态呈现非对称的特点,随工作面推进,初次垮落的岩层将被压实,而周期破断阶段由于在上覆岩层内形成了应力拱结构,垮落岩层的压实程度较低,形成对覆岩变形、破坏和运移的非对称约束效应。(2)通过建立大倾角煤层覆岩顶板的力学模型,研究了不均衡荷载作用下基本顶初次破断与周期破断的围岩力学特征,分析了工作面推进过程中基本顶的挠度、弯矩及应力演化规律,推导出大倾角煤层基本顶破断的力学判据。理论分析结果表明:基本顶初次破断顶板的挠度呈现沿工作面方向的非对称性,最大挠度位置位于(a/2,1.836b/π)处,呈现出与水平顶板破断特征的差异性。(3)采用数值模拟的手段,研究了大倾角煤层采场围岩应力分布、顶板运动规律以及覆岩裂隙发育特征,结果表明:随倾角增大,工作面煤壁应力的不对称性愈明显,工作面上下两端的应力变化剧烈程度逐渐减弱;工作面前方集中应力在岩层倾向呈现非均衡的特点,随工作面推进,中部应力集中峰值与两端之间的差值呈增大趋势,中部区域应力集中现象越发明显。(4)通过对现场矿压数据的分析,得到工作面来压规律呈现时序性的特点,中上部及中部最先来压;随工作面向前推进,下部采空区得到充填,工作面下部和中下部的周期来压步距逐渐大于中部、中上部、上部,统计10次周期来压步距显示工作面下部、中下部与中部、中上部、上部之间平均相差约14%。对实测数据进行统计,分析了液压支架工作阻力沿倾向的分布特征,验证了理论分析和数值模拟所得结果的合理性。图[48]表[7]参[81]
吕兆海,沈铭华,刘涛,常峰,何秀池,崔晨,张振飞[5](2021)在《大倾角综采工作面架前顶板切落原因分析及治理》文中研究指明某煤矿综采工作面初采阶段面临大倾角仰采、坚硬顶板、支架架型失稳、架前顶板整体切落等开采难题,是宁东矿区复杂难采煤层的典型代表。针对大倾角工作面架前顶板整体切落(最大冒落高度10 m、宽度15 m)、工作面推进困难的链式灾变过程进行了详细描述,提出了4套控灾方案并进行论证,综合对比施工工期、费用、安全等因素,基于"切断致灾链-控制灾变区-通过灾变区域"的控灾思路,采用"两端头加固、注浆充填冒腔、人工清理机道堆渣、恢复刮板机运行、小循环剥帮、回采通过冒顶区域"的实施方案并取得了良好的效果,确保了工作面顺利推进,该技术对大倾角复杂难采煤层工作面具有借鉴意义。
宋选民,朱德福,王仲伦,霍昱名,刘一扬,刘国方,曹健洁,李昊城[6](2021)在《我国煤矿综放开采40年:理论与技术装备研究进展》文中研究说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。
陈天佑[7](2020)在《芦岭矿Ⅲ811工作面综放开采工艺及矿压显现规律研究》文中提出对于厚煤层的高产高效回收,采用综合机械化放顶煤开采有利于提高矿井生产能力,具有明显的技术经济效益,减小矿井生产建设投资成本。但同时综放开采又会带来不同于普通综采面的开采工艺及矿压显现问题。本文基于淮北矿业股份有限公司芦岭煤矿Ⅲ811综放工作面开采过程中遇到的综放开采工艺、矿山压力显现规律以及松软煤壁片帮等问题展开研究。通过对芦岭煤矿Ⅲ811综放工作面单月实际灰分进行统计分析,得知当前矿上实际采取的放煤方式煤炭损失量较大,为提高顶煤回收率,运用理论分析合理确定芦岭煤矿Ⅲ811综放工作面回采工艺参数,分析了不同综放回采工艺对开采效果的影响,针对工作面实际情况选择最优综放回采工艺,最大程度提高顶煤冒放性,降低煤炭损失;为了解Ⅲ811综放工作面上覆岩层的活动规律,利用FLAC3D数值模拟软件对综放工作面覆岩移动破坏特征进行相似条件模拟分析,从覆岩应力场、位移场以及塑性区破坏形态等方面对覆岩移动特征进行阐述,得到工作面覆岩受力和变形情况;通过对工作面现场矿压实测,分析工作面液压支架工作阻力特征,掌握工作面来压规律,通过对回采巷道表面位移的深部位移实测数据分析,掌握综放工作面巷道变形破坏特征,从而揭示综放开采矿压显现规律;通过理论分析工作面煤壁片帮机理,结合实验室相关实验,分析不同含水率条件下型煤试样单轴压缩和抗剪特征应力-应变曲线,对Ⅲ811综放工作面煤壁片帮破坏特征进行分析,提出通过注水方式控制煤壁及顶煤稳定技术措施,并设计合理的注水参数。研究结果对类似综放工作面开采具有借鉴和指导意义。图[61]表[11]参[89]
彭志妍,查文华[8](2020)在《极近距离煤层同采工作面错距优化研究》文中指出针对现有极近距离煤层联合开采研究方法获取开采错距存在较大误差的问题,以某煤矿9号和10号煤层为工程背景,分析了极近距离同采工作面在30,36,44m开采错距下的矿压规律,研究了3种开采错距下工作面支架工作阻力变化与支承压力的演化特征。结果表明:100402综采工作面支架工作阻力随开采错距增大呈现先减小后增大的特点,36m开采错距下100402综采工作面倾斜方向支架工作阻力利用率变化幅度最为平稳;090402普采工作面超前支承压力峰值随开采错距增大呈现先减小后增大的演化特征,其与支架工作阻力变化规律一致;开采错距为36m时上下工作面两巷受超前支承压力影响,前顶板锚杆压力变化平稳,顶板离层较小,离层量基本稳定在0.6mm以内,说明36m开采错距合理,工作面两巷超前段锚杆压力与顶板离层略有增大,需加强巷道支护。
杨文斌[9](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》文中认为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。
田双奇[10](2020)在《大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板运移规律》文中认为大倾角煤层是国内外采矿界公认的难采煤层。近年来,大倾角煤层开采在理论研究、技术应用与装备研制方面均取得了长足进步,但开采实践表明,该类煤层开采仍存在支架受载不均衡且易发生倾倒下滑、煤壁片帮与飞矸频发等问题,伪俯斜综采方法可有效解决上述难题,因此,深入研究大倾角长壁伪俯斜布置下采场围岩变形及破坏运移规律,可为大倾角煤层长壁伪俯斜采场岩层控制提供理论支持。以绿水洞煤矿大倾角伪俯斜长壁综采工作面为工程背景,采用大比例三维物理相似模拟实验、数值模拟以及现场矿压观测综合手段,分析了大倾角伪俯斜采场空间顶板变形、破断、运移及充填特征,研究了非均衡充填作用下的伪俯斜采场基本顶力学响应特征。研究结果表明:大倾角煤层伪俯斜工作面直接顶的破断具有明显的分区特征和时序性特征。较真倾斜工作面,工作面垮落顶板的运移空间减小,矸石充填范围增加,在采空区下部形成了“充填矸石有效支撑区域(约工作面长度的2/5)”;基本顶初次破断与周期性破断主要发生在倾斜中部和上部区域,破断裂隙沿倾向延伸;在充填矸石的支撑作用下,基本顶下部破坏滞后于中部和上部,其破断裂隙沿走向延伸,破坏范围与程度小于中部和上部;正常回采阶段,工作面下端头区域顶板的破坏滞后于上端头区域顶板。伪俯斜采场基本顶在垮落顶板的非均衡充填作用下,应力分布与变形具有明显的区域性差异,基本顶中部和上部应力释放和变形程度以及倾斜下部应力集中程度均小于真斜采场基本顶,导致伪俯斜采场基本顶的空间破坏范围小于真斜采场的基本顶;此外,伪俯斜工作面前方基本顶倾斜中部集中应力大于真斜工作面,倾斜上部和下部均小于真斜工作面。随着伪斜角变大,伪俯斜采场基本顶的运移活跃程度和空间破坏范围小于真斜采场。伪俯斜工作面的矿压显现特征与一般的真斜采场类似,但伪俯斜工作面的“支架-围岩”作用关系更加复杂,尤其是采空区冒落顶板滚滑过程中对支架的冲击作用,是影响“R(顶板)-S(支架)-F(底板)”系统稳定性的重要因素。因此,将伪俯斜工作面的“支架-围岩”作用关系沿垂直岩层方向、倾斜方向、走向方向划分为“R-S-F”作用、“矸石-支架与支架”作用、“矸石-支架-煤壁”作用,与真倾斜工作面相比,后两种系统的稳定性控制对于伪俯斜采场岩层控制的要求更高。现场工程实践表明,在论文研究结论的指导下,采用了工作面分区域顶板控制、提高支护强度、严格控制伪斜角等措施,有效解决了伪俯斜工作面岩层控制系列难题,保障了工作面安全,取得了显着的经济社会效益。
二、综采工作面3~#难采煤层顶板管理分析(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、综采工作面3~#难采煤层顶板管理分析(论文提纲范文)
(1)宁东矿区复杂难采煤层工作面初采阶段工程实践(论文提纲范文)
0 引言 |
1 工作面概况 |
2 初采阶段采场灾变环境分析 |
2.1 采场灾变特征 |
2.1.1 第一阶段 |
2.1.2 第二阶段 |
2.2 灾变理论分析 |
2.3 致灾因素综合分析 |
3 初采阶段控灾对策 |
3.1 内部约束控制 |
3.2 外部限变控制 |
4 复杂难采煤层控制灾变措施 |
4.1 坚硬顶板爆破致裂卸压 |
4.2 仰斜开采施工辅助拉移硐室 |
4.3 架前冒落空间的控灾措施 |
4.3.1 架前冒落区域加固措施 |
4.3.2 剥帮造顶措施 |
5 结论 |
(2)大倾角煤层矸石局部充填覆岩运移规律研究(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 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 国内外大倾角煤层开采技术研究 |
1.2.2 国内外大倾角煤层开采理论研究 |
1.2.3 国内外大倾角煤层充填开采研究 |
1.2.4 国内外研究现状综述 |
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 大倾角煤层长壁采场矸石局部充填相似模拟实验 |
2.1 工程背景 |
2.1.1 矿井概况 |
2.1.2 工作面概况 |
2.2 物理相似模拟实验 |
2.2.1 实验模型建立 |
2.2.2 实验监测设备 |
2.3 未充填条件下覆岩倾向运移规律 |
2.3.1 未充填条件下覆岩垮落形态 |
2.3.2 未充填条件下顶板及覆岩运移 |
2.3.3 未充填条件下支承压力分布特征 |
2.4 局部充填1/3 条件下覆岩倾向运移规律 |
2.4.1 局部充填1/3 条件下覆岩垮落形态 |
2.4.2 局部充填1/3 条件下顶板及覆岩运移 |
2.4.3 局部充填条件下支承压力分布特征 |
2.5 本章小结 |
3 大倾角煤层长壁采场矸石局部充填数值模拟研究 |
3.1 数值模型的建立 |
3.1.1 不同工况下数值模型的建立 |
3.1.2 模型开采—充填过程 |
3.2 不同倾角条件下覆岩运移规律 |
3.2.1 不同倾角条件下覆岩位移分布特征 |
3.2.2 不同倾角条件下覆岩垂直应力分布特征 |
3.2.3 不同倾角条件下覆岩垂直位移分布特征 |
3.2.4 不同倾角条件下覆岩塑性区分布特征 |
3.3 不同充填比条件下覆岩运移规律 |
3.3.1 不同充填比条件下覆岩位移分布特征 |
3.3.2 不同充填比条件下覆岩垂直应力分布特征 |
3.3.3 不同充填比条件下覆岩垂直位移分布特征 |
3.3.4 不同充填比条件下覆岩塑性区分布特征 |
3.4 不同工作面长度条件下覆岩运移规律 |
3.4.1 不同工作面长度条件下覆岩位移分布特征 |
3.4.2 不同工作面长度条件下覆岩垂直应力分布特征 |
3.4.3 不同工作面长度条件下覆岩垂直位移分布特征 |
3.4.4 不同工作面长度条件下覆岩塑性区分布特征 |
3.5 顶板及覆岩演化规律 |
3.5.1 矸石局部充填覆岩垮落形态 |
3.5.2 局部充填基本顶位移及应力演化特征 |
3.6 本章小结 |
4 大倾角煤层矸石局部充填基本顶破断分析 |
4.1 大倾角煤层顶板垮落特征 |
4.2 工作面基本顶沿煤层倾向力学分析 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)大倾角软煤层分层综采再生顶板力学特性与围岩稳定控制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 研究现状及其评述 |
1.2.1 大倾角煤层开采方法研究现状 |
1.2.2 再生顶板压实胶结特征研究现状 |
1.2.3 大倾角煤层开采支架-围岩作用关系研究现状 |
1.2.4 研究现状评述 |
1.3 研究目标与内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
2 大倾角煤层上分层回采覆岩运移及应力演化特征 |
2.1 工程背景 |
2.2 上分层回采覆岩破断力学分析 |
2.3 上分层回采覆岩运移特征 |
2.3.1 参数选取及试验方案与设备 |
2.3.2 覆岩垮落结构及运移特征 |
2.4 上分层回采覆岩应力演化特征 |
2.4.1 数值模型构建及参数选取 |
2.4.2 覆岩应力分布与演化特征 |
2.5 本章小结 |
3 大倾角煤层回采再生顶板力学特性研究 |
3.1 泥岩与砂质泥岩矿物含量 |
3.2 冒落矸石侧限压缩试验 |
3.2.1 破碎岩块制备及试验方案与系统 |
3.2.2 破碎岩块压实特性 |
3.2.3 固结二次成岩试件力学行为 |
3.2.4 实验结果回归分析 |
3.3 冒落矸石固结二次成岩过程 |
3.4 再生顶板钻孔探测试验 |
3.5 本章小结 |
4 大倾角煤层回采再生顶板破断及多物理场参数响应特征 |
4.1 再生顶板破断特征 |
4.2 再生顶板破断光纤应变响应 |
4.3 再生顶板破断声发射能量响应 |
4.4 分层综采“两带”分布特征 |
4.5 再生顶板应力演化特征 |
4.6 本章小结 |
5 大倾角煤层回采支架与再生顶板稳定控制机理 |
5.1 支架-围岩关系 |
5.2 支架倒滑力学分析 |
5.3 煤壁片帮力学分析 |
5.4 支架-再生顶板稳定控制措施 |
5.4.1 再生顶板防漏冒措施 |
5.4.2 支架防倒滑措施 |
5.4.3 煤壁防片帮措施 |
5.5 支架-围岩稳定控制效果 |
5.6 本章小结 |
6 结论和创新点与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读博期间主要科研成果 |
(4)大倾角综采工作面覆岩破断特征及矿压显现规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 大倾角采场覆岩破断规律研究现状 |
1.2.2 大倾角煤层开采覆岩运移规律研究现状 |
1.2.3 大倾角煤层开采矿压显现规律研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法和技术路线 |
2 大倾角煤层开采相似模拟试验分析 |
2.1 矿区工程地质条件概况 |
2.1.1 矿井概况 |
2.1.2 工作面概况 |
2.2 大倾角煤层覆岩破断规律相似模拟试验 |
2.2.1 相似条件 |
2.2.2 相似材料选择 |
2.2.3 测点布置及监测技术 |
2.3 大倾角综采工作面覆岩破断变形规律 |
2.3.1 覆岩运移垮落特征 |
2.3.2 试验结果分析 |
2.4 本章小结 |
3 大倾角煤层采场覆岩顶板破断规律研究 |
3.1 大倾角煤层基本顶初次破断力学分析 |
3.1.1 大倾角煤层基本顶初次破断力学模型 |
3.1.2 大倾角煤层基本顶初次破断挠度参数分析 |
3.1.3 大倾角煤层基本顶初次破断最大挠曲位置 |
3.2 大倾角煤层基本顶初次破断应力演化规律 |
3.2.1 基本顶初次破断力学特性 |
3.2.2 基本顶初次破断应力分布参数分析 |
3.2.3 基本顶初次破断失稳判据 |
3.3 大倾角煤层基本顶周期破断力学分析 |
3.3.1 大倾角煤层基本顶周期破断力学模型 |
3.3.2 大倾角煤层基本顶初次破断最大挠曲位置 |
3.4 大倾角煤层基本顶周期破断应力演化规律 |
3.4.1 基本顶周期破断力学特性 |
3.4.2 基本顶周期破断力学分析 |
3.4.3 基本顶周期破断应力分布与失稳判据 |
3.5 本章小结 |
4 大倾角煤层采场围岩应力分布及覆岩运动规律研究 |
4.1 大倾角厚煤层采场围岩应力状态数值计算分析 |
4.1.1 数值计算模型 |
4.1.2 采场围岩应力云图比较分析 |
4.1.3 大倾角煤层采场支承压力随工作面推进的变化分析 |
4.1.4 工作面倾向不同位置应力云图比较分析 |
4.2 大倾角煤层采场覆岩运动规律 |
4.2.1 大倾角煤层采场覆岩结构运动数值计算模型 |
4.2.2 大倾角煤层采场覆岩结构运动数值计算结果 |
4.2.3 不同倾角条件下采场覆岩结构对比分析 |
4.3 本章小结 |
5 大倾角综采工作面矿压实测分析 |
5.1 大倾角综采工作面工程背景 |
5.2 观测内容及方案 |
5.3 大倾角综采工作面矿压显现特征分析 |
5.3.1 基本顶初次来压分析 |
5.3.2 基本顶周期来压分析 |
5.3.3 支架工作阻力 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(5)大倾角综采工作面架前顶板切落原因分析及治理(论文提纲范文)
0 引言 |
1 概况 |
2 链式灾变过程描述 |
3 控灾方案 |
4 方案比对 |
5 控灾措施 |
5.1 切断致灾链—两侧加固 |
5.2 控制灾变区域—充填加固 |
5.3 通过灾变区域—剥帮推进 |
6 结论 |
(6)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 |
(7)芦岭矿Ⅲ811工作面综放开采工艺及矿压显现规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 综放开采技术及回采工艺研究现状 |
1.2.2 综放开采矿山压力显现研究现状 |
1.2.3 综放开采煤壁稳定控制研究现状 |
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 工程概况 |
2.1 工作面位置 |
2.2 煤层及顶底板条件 |
2.3 回采巷道的布置 |
3 一次采放全高大采放比回采工艺研究 |
3.1 综放开采工艺 |
3.2 Ⅲ811综放工作面灰分计算分析 |
3.3 顶煤冒放性影响因素分析 |
3.4 Ⅲ811综放工作面回采工艺分析 |
3.4.1 放煤间距 |
3.4.2 放煤步距 |
3.4.3 放煤方式 |
3.4.4 放煤方向分析 |
3.5 提高顶煤回收率的方法 |
3.5.1 工作面回采过程顶煤损失构成 |
3.5.2 提高顶煤回收率的方法 |
3.6 本章小结 |
4 综放开采覆岩移动及破坏特征数值分析 |
4.1 数值模型的建立 |
4.1.1 计算模型与参数 |
4.1.2 数值计算模型的建立及网格的划分 |
4.2 数值模拟方案 |
4.2.1 计算模型方案及模拟步骤 |
4.2.2 岩石力学参数的选取 |
4.3 数值模拟结果分析 |
4.3.1 工作面应力场分析 |
4.3.2 覆岩位移场分析 |
4.3.3 塑性区破坏特征分析 |
4.4 本章小结 |
5 综放开采矿压显现规律现场实测 |
5.1 现场观测内容及观测方法 |
5.2 Ⅲ811综放工作面基本顶来压统计分析 |
5.3 支架工作特性与适应性分析 |
5.3.1 支架工作特性分析 |
5.3.2 液压支架适应性分析 |
5.4 回采巷道矿压监测 |
5.4.1 巷道表面位移监测 |
5.4.2 巷道围岩深基点位移观测 |
5.5 本章小结 |
6 松软破碎煤层回采煤壁注水稳定控制技术 |
6.1 煤壁片帮形式和片帮机理 |
6.1.1 煤壁片帮形式 |
6.1.2 煤壁片帮机理 |
6.2 煤壁注水力学性质试验分析 |
6.2.1 现场煤样水分测定 |
6.2.2 实验室煤样制备 |
6.2.3 煤样含水率与干燥时间变化规律 |
6.2.4 不同含水率煤样单轴压缩实验 |
6.2.5 不同含水率煤样剪切实验 |
6.3 煤壁注水参数设计 |
6.3.1 煤壁注水几何参数 |
6.3.2 煤壁注水物理参数 |
6.4 本章小结 |
7 结论与不足 |
7.1 主要结论 |
7.2 存在不足 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(8)极近距离煤层同采工作面错距优化研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 工程概况 |
1.1 地质条件 |
1.2 开采布置 |
2 现场试验 |
3 数值模拟 |
3.1 模型建立 |
3.2 结果分析 |
4 工程验证 |
5 结论 |
(9)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 |
(10)大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板运移规律(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 国外大倾角煤层开采研究现状 |
1.2.2 国内大倾角煤层开采研究现状 |
1.2.3 国内外研究综述 |
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 大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板破坏与运移特征三维物理相似模拟分析 |
2.1 研究目的 |
2.2 工程背景 |
2.2.1 矿井工程概况 |
2.2.2 绿水洞煤矿3212工作面概况 |
2.3 三维物理相似材料模拟实验 |
2.3.1 实验模型的建立 |
2.3.2 实验方法与监测手段 |
2.4 伪俯斜采场直接顶破断与运移特征 |
2.4.1 采场直接顶区域性破坏特征 |
2.4.2 采场直接顶区域稳定性转化特征 |
2.5 伪俯斜采场基本顶破断特征 |
2.5.1 采场基本顶初次破坏特征 |
2.5.2 采场基本顶周期性破坏特征 |
2.6 伪俯斜采场垮落顶板充填特征 |
2.7 小结 |
3 大倾角煤层长壁伪俯斜采场基本顶应力演化与运移特征数值模拟分析 |
3.1 研究目的 |
3.2 三维数值计算模型的建立 |
3.2.1 多工况下数值计算模型的建立 |
3.2.2 数值计算模型的开采 |
3.3 伪俯斜采场空间顶板应力的传递与转换 |
3.4 伪俯斜采场基本顶应力演化与运移特征 |
3.4.1 采场基本顶应力演化特征分析 |
3.4.2 采场基本顶位移演化特征分析 |
3.5 不同伪斜角布置条件下的伪俯斜采场基本顶运移特征对比分析 |
3.5.1 伪斜角变化对基本顶应力演化的影响 |
3.5.2 伪斜角变化对基本顶位移演化的影响 |
3.5.3 伪斜角变化对基本顶塑性破坏范围的影响 |
3.6 小结 |
4 大倾角煤层长壁伪俯斜工作面矿山压力监测 |
4.1 矿压观测目的 |
4.2 测区布置和观测过程 |
4.2.1 测区布置 |
4.2.2 观测过程 |
4.3 观测结果 |
4.3.1 工作面不同区域工作阻力 |
4.3.2 支架工作状态 |
4.4 工作面矿压显现规律 |
4.4.1 沿工作面走向矿山压力显现特征 |
4.4.2 沿工作面倾向矿山压力显现特征 |
4.4.3 “支架-围岩”系统稳定性分析 |
4.5 小结 |
5 大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板运移及控制 |
5.1 伪俯斜采场顶板运移规律 |
5.1.1 顶板破坏与运移特征 |
5.1.2 伪俯斜采场空间顶板支承压力分布特征及转换规律 |
5.2 伪俯斜采场顶板空间破坏特征 |
5.3 伪俯斜采场“支架-围岩”作用特征 |
5.4 伪俯斜采场顶板区域稳定性控制措施 |
5.4.1 回采过程中工作面顶板稳定性控制 |
5.4.2 合理设计工作面布置方式控制顶板稳定性 |
5.5 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、综采工作面3~#难采煤层顶板管理分析(论文参考文献)
- [1]宁东矿区复杂难采煤层工作面初采阶段工程实践[J]. 吕兆海,沈铭华,刘涛,张戈军,岳学伟,赵长红,张锦宏. 能源科技, 2022(01)
- [2]大倾角煤层矸石局部充填覆岩运移规律研究[D]. 曹文杰. 西安科技大学, 2021(02)
- [3]大倾角软煤层分层综采再生顶板力学特性与围岩稳定控制[D]. 池小楼. 安徽理工大学, 2021
- [4]大倾角综采工作面覆岩破断特征及矿压显现规律研究[D]. 尹嘉帝. 安徽理工大学, 2021(02)
- [5]大倾角综采工作面架前顶板切落原因分析及治理[J]. 吕兆海,沈铭华,刘涛,常峰,何秀池,崔晨,张振飞. 华北科技学院学报, 2021(02)
- [6]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)
- [7]芦岭矿Ⅲ811工作面综放开采工艺及矿压显现规律研究[D]. 陈天佑. 安徽理工大学, 2020(07)
- [8]极近距离煤层同采工作面错距优化研究[J]. 彭志妍,查文华. 工矿自动化, 2020(07)
- [9]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)
- [10]大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板运移规律[D]. 田双奇. 西安科技大学, 2020(01)