一、伪斜柔性掩护支架过构造异常带开采(论文文献综述)
段建杰[1](2020)在《大倾角煤层长壁伪俯斜采场“支架—围岩”相互作用机理》文中进行了进一步梳理大倾角煤层长壁工作面开采过程中,存在支架受载不均匀且易发生倾倒下滑、煤壁片帮与飞矸频发等岩层控制难题,长壁伪俯斜综合机械化开采方法是解决上述难题的有效途径,研究大倾角长壁伪俯斜“支架-围岩”相互作用机理,不仅对该类工作面的支架选型具有重要指导意义,也丰富了大倾角煤层长壁开采理论。本文以绿水洞煤矿地质和开采技术条件为工程背景,采用物理相似模拟实验、数值模拟、现场实测等研究手段,对大倾角长壁伪俯斜工作面围岩应力、位移演化特征,支架-围岩相互作用特征等进行了系统研究,主要结论如下:(1)大倾角长壁伪俯斜工作面来压具有分区性和时序性。工作面中部先来压,上部次之,下部最后来压;来压的持续时间表现为下部最长,上部次之,中部最短,且中上部区域的矿压显现大于下部区域。工作面顶板垮落具有时序性,矸石对于工作面下部的充填是一个动态的过程,可分为四个阶段:①分区域不均匀充填;②上部区域矸石下滑;③中、上部垮落矸石将第二阶段的未充填区域充填;④采空区距支架较远的区域,矸石充填的上边界沿走向呈直线状。(2)工作面不同区域破断顶板对支架的作用形式及程度不同,倾斜中部垮落矸石对支架的作用为“砸、压、推”,倾斜下部主要为作用在支架后方一侧的推力,上部最弱。工作面中部顶板对支架作用差异明显:直接顶作用时间短、强度小、频率高;基本顶则时间长、强度大、频率低。(3)支架的支撑作用抑制了顶板运移,对工作面倾斜中下部区域作用最为明显,底板的变形、破坏、滑移造成支架底座运动出现区域差异性,支架易前倾失稳;支架对煤壁控制效果表现为倾斜下部区域>中部区域>上部区域,煤壁对支架稳定性影响较明显,其中护帮板受煤壁变形影响运动速度最大。(4)在工作面倾斜中部区域,支架立柱应力最大,下部区域的支架底座应力最大,上部区域支架其他部位应力增加明显,呈现出上部区域>中部区域>下部区域;工作面立柱与支架其他部位的位移具有分区特征,立柱位移量呈现中部区域>上部区域>下部区域,支架其他部分呈现支架上部区域>中部区域>下部区域,工作面中上部区域围岩相对活跃,极易导致支架发生失稳。(5)支架倾向呈阶梯状布置易导致架间非对称的相互作用,主要位于顶梁侧向中上部与底部侧推装置上,且具有明显的分区特征,下部区域底部侧推装置上形成应力集中与最大位移;中部区域架间应力集中和最大位移区域易发生转移,极易导致支架的侧向倾倒和摆尾;中上部区域,架间应力集中和最大位移区域在底部侧推装置及顶梁侧向中上部,支架极易发生侧向倾倒、摆尾、上下错动等失稳现象。(6)根据研究结论,对工作面布置、支架结构及支护参数进行了优化,现场工程实践表明,“支架-围岩”系统稳定性大幅提高,取得了良好的经济社会效益。
易婷[2](2019)在《急倾斜硬顶软底厚煤层小煤柱沿空留巷研究》文中研究说明通过长期的现场实践经验发现沿空留巷在矿井生产中优势明显,但急倾斜硬顶软底厚煤层的赋存条件较复杂,在进行沿空留巷时矿压显现明显,巷道维护困难,严重影响了矿井的安全高效生产。为了解决急倾斜硬顶软底厚煤层开采过程中沿空留巷的稳定性问题,本文采用理论分析、数值模拟及现场试验相结合的方法,研究了采动影响下采场和留巷的矿压分布和变形破坏特征,着重分析了巷道高帮煤体的变形破坏机理,提出了相应的沿空留巷支护方案,并在石洞沟煤矿31322工作面进行了现场试验。论文的主要研究成果如下:(1)通过数值模拟计算分析了急倾斜俯伪斜采场矿压分布及顶底板位移变化规律。结果表明:沿倾斜方向工作面不同位置矿压分布具有非对称性,下部顶板应力最大,中部次之,上部最小;采场顶底板位移变化表现为“底板微隆,顶板下沉”,且顶板下沉量较底鼓量大;相较于近水平及缓斜煤层,矿压显现更为强烈,影响范围更广。(2)通过数值模拟和现场实测确定了留小煤柱沿空留巷的围岩变形破坏特征和高帮煤体内部应力分布及位移变化规律。结果表明:巷道变形受采场顶板矿压分布影响显着,变形呈现出不均衡性,巷道中部及高帮煤体侧变形量较大;巷道顶底板和两帮变形明显,体现了四周来压和软岩特性;按变形强弱程度可分为5个不同阶段,其中工作面前方46.3m至后方83m范围内巷道变形最为剧烈,至后方150m后才趋于稳定,为巷道超前、滞后支护范围确定提供依据。随工作面的推进,高帮煤体变形增加,应力峰值点向煤体深部移动,内部塑性区范围扩大。至工作面后方150m时,煤体变形趋于稳定,应力峰值点固定在煤体内部约3m处。结合煤体内应力分布和变形破坏规律,将高帮煤体按破坏程度分为破裂区,塑性区,弹性区。验证了31322工作面在巷道旁留设7m小煤柱的合理性。(3)通过对高帮煤体受力分析,得到高帮煤体与软弱底板的接触面上产生剪切破坏判断准则:稳定性系数K=tanφ/tanα,式中φ为岩层与煤层之间的内摩擦角,α为煤层倾角,当α≥φ时,则有K≤1,即高帮煤柱沿煤层与底板接触面产生剪切破坏,并提出了“五花眼”锚固与“十字形”护面相结合的沿空留巷围岩加密支护方法和沿空留巷高帮煤壁小角度锚固法。(4)综合数值模拟和现场实测提出了4个沿空留巷备选方案,并采用UDEC模拟计算,选定“锚杆加密支护+原始煤墩+溜煤口矸石灌浆胶结”留巷支护方案。通过31322工作面的现场试验验证了方案的合理性,满足矿井安全生产需求。
范志忠[3](2019)在《大采高综采面围岩控制的尺度效应研究》文中研究指明针对国内大采高工作面普遍存在的煤壁片帮、漏顶、支架压垮等一系列围岩控制难题,论文选取了国内有代表性的10个不同赋存条件的大采高工作面为研究对象,采用实验室试验、数值模拟、现场观测、理论分析等手段,从围岩控制角度研究了大采高由于工作面长度、采高、煤层倾角、埋深、构造、煤岩物理力学性质等因素变化所产生的各种尺度效应。论文形成如下认识:在采高尺度上,研究得出煤体强度随采高增加呈对数曲线下降趋势,进一步分析认为煤样动载试验(SHPB)得出的峰值强度较单轴抗压强度更能准确反映现场煤体的稳定性;分别从应力变化和能量耗散角度对片帮机理进行了研究,认为煤体最大水平主应力卸荷幅度与煤壁损伤呈正相关关系;通过建立采场上方关键层挠度函数,得到了不同采高下支撑压力区应力场分布规律,量化了采高的尺度效应;通过对煤壁前方能量场进行模拟和反演,得到了不同采高煤壁损伤与能量释放幅度间的对应关系。在工作面长度尺度上,基于矿压显现的差异性,分别得出了浅埋煤层、深部开采、大倾角煤层、伪斜开采四种条件下工作面长度或倾角方向上的尺度效应;浅埋煤层方面,研究认为其工作面长度尺度效应不明显,围岩控制的关键在确保于工作面支护强度和推进速度的匹配性,将松散层载荷的传递效率定义为时间因子,实现了推进速度和工作面长度之间耦合作用的定量化分析;深部开采方面,研究认为其顶板压力随工作面长度增加呈典型的“双峰”或“多峰”分布,老顶关键层在工作面长度上表现为分区域折断特征,工作面大周期来压与瓦斯超限呈现一致性增减关系,工作面长度尺度效应较明显;大倾角开采方面,研究认为大倾角工作面存在“临界长度”,将工作面沿倾向分为充填段、易溃屈段和滑移段结构,进一步得出了大倾角工作面支护强度确定方法;伪斜开采方面,研究认为工作面存在临界伪斜角度,煤层倾角与工作面适用伪斜角呈指数曲线关系,煤层倾角越大,则适用伪斜条件的角度比例越小,工作面伪斜角度有其适用区间。对于多因素耦合围岩控制尺度效应分析方面,尝试建立了基于熵值理论的开采强度分析模型,采用属性识别法有效解决了工作面赋存条件和开采条件评价指标相邻区间的有序分割问题,实现了不同赋存条件大采高工作面开采强度的横向对比,以及工作面围岩控制的多因素耦合尺度效应分析。在采场围岩失稳尺度效应监测与预警技术方面,研究建立了支架位态识别模型,通过位态的变化反演支架灾变前的荷载特征,提出了基于支架位态识别的预警指标体系与方法,试制了预警软件和硬件系统,成功进行了现场试验。本论文的研究成果,在阳煤集团一矿的8310、8303和81303三个不同赋存条件大采高工作面回采中得到了成功应用。
华乐[4](2014)在《天河煤矿急倾斜厚煤层采煤方法优化研究》文中提出近几年来,随着我国经济的发展和人类社会的进步,煤炭的开采强度和范围不断扩大,赋存条件较好的煤层逐渐枯竭,如何安全、高效的开采急倾斜煤层已经成为我国煤炭工业发展亟待解决的问题。本文以江西新余矿业集团天河煤矿为工程背景,通过地质条件、巷道工程量、材料消耗量以及经济等方面的对比分析,确定适合天河煤矿等以急倾斜厚煤层为主采煤层的中小型矿井的采煤方法为水平分段滑移支架放顶煤采煤法。通过FLAC3D数值模拟,研究了不同采高以及不同顶煤高度对围岩应力及塑性区的影响,以及煤壁前方的最大应力集中系数及其影响范围;通过对合理的顶煤高度进行理论计算,并且结合实际条件,得出了天河煤矿合理分段高度的范围;运用PFC2D软件对不同顶煤高度的放出率、顶煤放出的方式以及放煤步距进行了数值模拟研究。进行了与矿井技术条件相适应的的“三机”配套,并且提出了开采工艺及其技术参数,为其他矿区相似矿井急倾斜厚煤层工作面安全高效开采提供借鉴依据。
尹红球[5](2012)在《急倾斜中厚不稳定煤层采煤方法研究》文中进行了进一步梳理急倾斜煤层一般属于难采煤层,具有支架稳定性差、机械化程度低、回采效率低和安全状况差等问题。针对中厚不稳定急倾斜煤层的这些特点,提出了中厚不稳定急倾斜煤层采煤方法改进方向和优化方法,即通过加大采区走向长度、改进巷道布置方式和回采工艺,优化生产系统等方法,可以提高中厚不稳定急倾斜煤层的开采效率。
程剑,李洪彪[6](2012)在《柔性掩护支架采煤法在急倾斜煤层开采的应用》文中提出急倾斜工作面由于其煤层倾角大,煤体结构受力复杂,一直以来,如何选择合适的采煤方法是决定急倾斜煤层矿井高产高效的关键。以2108102工作面开采实践为例,介绍了柔性掩护支架采煤法在急倾斜炮采工作面的应用,并指出了该采煤法的优缺点。为指导该矿井相似工作面的开采提供了一定的理论依据。
张卫礼[7](2012)在《大洪沟矿急斜特厚煤层回采巷道矿压规律研究》文中研究说明急斜特厚煤层的开采无论是开采方法还是矿压问题都是国内外采矿界关注的课题。本论文对新疆大洪沟煤矿急斜特厚煤层水平分层放顶煤开采过程中回采巷道围岩矿压显现、围岩变形严重的实际情况进行了系统的阐述,并对矿压显现的原因进行理论分析,总结了矿压显现的规律。通过现场取样对巷道围岩、煤体力学参数进行了大量的测试与研究,总结了急斜特厚煤层回采巷道变形破坏特征和规律。通过理论分析巷道围岩变形特征与破坏机理,研究锚固结构与围岩的相互作用,顶板移近量与巷道围岩关系,支护-围岩相互作用及其基本控制途径。初步分析了原岩应力的分布特征,在此基础上研究了急斜煤层水平分段开采上分层采动引起的特殊的支承压力现象,并进行了理论分析。现场采用锚杆测力计、钻屑法、钻孔窥视等对围岩损伤与变形的多元信息监测,结合表面变形与深部离层规律综合监测与锚杆(索)力学性态实验及测试,深入系统地分析大洪沟煤矿急斜特厚煤层回采巷道围岩变形与演化失稳特征和规律。最后分析了巷道围岩变形的力学机制总结了其失稳破坏的原因,并提出了控制巷道围岩破坏的有效方法,确保了回采巷道的稳定与生产安全,对急斜煤层开采条件下煤矿安全开采具有重要实际意义。深入分析表明造成煤岩动力学失稳与破坏的原因主要包括开采深度影响、煤岩物理力学性质和多分层同采同掘。采掘工作面相向推进,掘进面由下方进入采煤工作面超前压力集中区,产生应力叠加,造成应力重新分配,应力平衡失衡,集中应力突然释放,造成动压剧烈显现,加之煤层倾角大,煤岩脆性大,顶煤断裂,产生非对称扭转型动压,加剧了煤岩动力学失稳。
周业谦,王中萍[8](2011)在《急倾斜易自燃中厚煤层综合防灭火技术应用与实践》文中进行了进一步梳理本文通过对磨心坡煤矿K2煤层采空区自然发火的原因分析,针对该煤层自然发火威胁非常严重的情况,采取了一系列的综合防灭火技术措施,成功防止了采空区自然发火,保证了采煤工作面安全回采,取得了良好效果。
古江林[9](2011)在《急倾斜煤层巷道放顶煤基本参数实验研究》文中进行了进一步梳理急倾斜煤炭储量约占全国煤炭储量的15%20%左右,特别是在我国的西部矿区50%以上矿井开采的是急倾斜煤层。急倾斜煤层的开采一直是采矿技术中的难题之一。本论文首先以建江煤矿为研究对象,通过相似材料模拟、数值模拟和理论分析相结合的综合研究方法,对水平双巷综采、“伪斜小面”混采和大推进度巷道放顶煤三种开采方法的围岩变形、破坏和运移规律及巷道稳定性进行了对比分析,确定大推进度巷道放顶煤为最优的开采方案。其次利用相似材料模拟实验研究了大推进度巷道放顶煤顶煤运移规律以及煤层厚度和煤层倾角与回采率之间的关系。主要取得了以下研究成果:(1)“伪斜小面混采”开采方法应力释放区呈驼峰状分布,巷道的位移轮廓呈非对称分布,巷道顶底板以拉伸破坏为主,两帮则以剪切破坏为主,塑性破坏在煤层与底板接触面上均呈现沿接触面延伸,且随着煤层倾角的增大,采场围岩的稳定性越好。(2)煤层倾角大于70?时,放煤过程中容易形成拱结构,且倾角越大,拱形结构高度越大,结构也越稳定;煤层倾角小于60?时,不会在放煤口上方形成拱形结构。(3)煤层倾角相同,煤层厚度小的回采率高。其它条件相同,煤层倾角大,顶煤沿走向和倾向的流动角大。当煤层倾角在60?80?时,回采率为85%左右,随着煤层倾角的增大,回采率降低。本论文的研究对急倾斜煤层巷道放顶煤开采理论及相似条件煤层的开采有一定的参考价值。
范晓刚[10](2010)在《急倾斜下保护层开采保护范围及影响因素研究》文中提出随着煤矿开采深度的不断增加,煤与瓦斯突出日益成为制约矿井安全高效生产的主要因素,而开采保护层是最有效的区域性防突措施。保护层开采时一个重要的问题就是保护范围的划定,然而我国西南地区大多数煤层都是严重突出的急倾斜煤层,采煤方法比较特殊,按照传统的方法(即参考《防治煤与瓦斯突出规定》)划定其保护范围,在实际应用中出现偏差。因此,本文以南桐矿业公司东林煤矿的急倾斜俯伪斜下保护层开采为研究的工程背景,采用实验室试验、理论计算、数值模拟和现场工业试验等相结合的方法,研究了急倾斜俯伪斜下保护层开采后被保护层的有效保护范围及其影响因素。本文的主要研究成果和结论有:①通过在煤矿现场取样,在实验室进行了煤岩层的抗压、抗拉和抗剪试验,获得了保护层周围煤岩体的各种物理力学特性参数。②基于煤层卸压的应力保护准则和变形卸压准则,建立了俯伪斜下保护层开采的有限元三维数值模型,对俯伪斜下保护层开采后覆岩的移动变形和卸压程度进行了数值模拟分析研究,并对被保护层的有效保护范围进行了分析和计算,确定了被保护层的有效保护范围。结果表明:保护层开采在倾斜方向的上部和下部卸压角分别为90°和80°,沿走向方向的卸压角在倾斜上、中、下部呈不均匀分布,其大小为44°68°,安全起见按44°划定走向方向的卸压保护角。③通过开展东林煤矿俯伪斜下保护层开采的现场试验,确定了研究区域内下保护层开采保护范围的现场实测结果。试验结果表明:采用马丽散固化剂结合水泥石膏浆机械封孔的方法能更好的密闭钻孔,使瓦斯压力参数的测定更加准确;保护层开采的倾向下部卸压角为83°,走向卸压角为45°,保护层工作面超前被保护层掘进工作面的最小距离为53 m。数值模拟计算和现场考察的结果比较接近,本文采用的数值模拟方法划定俯伪斜下保护层开采的保护范围是可行的。④针对急倾斜煤层开采后冒落矸石在采空区沿倾斜方向的不均匀充填,在倾斜上部无充填,中部充填较弱,下部充填较为密实的情况。本文对充填体产生的支撑载荷进行了分析,建立了充填体对顶板的支撑载荷函数。⑤根据弹性薄板理论,建立了基于采空区不均匀充填的俯伪斜下保护层开采后基本顶的移动变形和破坏的力学模型,推导出了俯伪斜基本顶的挠曲函数,并根据Marcus修正解计算和分析了基本顶初次破断的极限跨距;在此基础上提出了俯伪斜下保护层开采基本顶初次来压时的顶板管理方法。⑥基于关键层理论,采用理论计算分析和数值模拟的方法确定了急倾斜下保护层开采后上覆岩层中的关键层,并计算了关键层的初次破断距;结合现场的观测,分析了关键层的破断对覆岩移动变形、岩层中离层和裂隙的分布、被保护层瓦斯涌出及保护范围的影响。
二、伪斜柔性掩护支架过构造异常带开采(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、伪斜柔性掩护支架过构造异常带开采(论文提纲范文)
(1)大倾角煤层长壁伪俯斜采场“支架—围岩”相互作用机理(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 我国大倾角煤层伪俯斜研究现状 |
1.2.2 国外大倾角煤层伪俯斜开采技术发展现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 技术路线 |
2 大倾角煤层长壁伪俯斜采场支架与围岩作用特征数值模拟分析 |
2.1 矿井生产技术条件 |
2.2 数值模拟计算 |
2.2.1 数值计算及外置建模软件简介 |
2.2.2 研究内容 |
2.2.3 参数确定 |
2.2.4 数值模型 |
2.3 大倾角伪俯斜采场围岩应力与运移演化规律数值模拟分析 |
2.3.1 围岩应力特征 |
2.3.2 采场围岩位移演化规律 |
2.3.3 采场围岩塑性区演化规律 |
2.4 大倾角伪俯斜采场支架力学响应数值模拟分析 |
2.4.1 支架应力分布与演化特征 |
2.4.2 支架位移分布与演化特征 |
2.5 本章小结 |
3 大倾角煤层长壁伪俯斜采场支架与围岩作用特征相似模拟分析 |
3.1 实验目的 |
3.2 实验参数及模型铺设 |
3.2.1 实验参数 |
3.2.2 模型铺设 |
3.3 伪俯斜采场围岩运移 |
3.3.1 直接顶变形破坏规律 |
3.3.2 基本顶变形破坏规律 |
3.3.3 覆岩结构特征 |
3.4 伪俯斜采场支架动态载荷特征 |
3.5 本章小结 |
4 大倾角煤层长壁伪俯斜采场支架与围岩相互作用规律 |
4.1 垮落矸石-支架-煤壁围岩相互作用关系 |
4.1.1 矸石与支架相互作用特征 |
4.1.2 支架与煤壁相互作用特征 |
4.1.3 矸石-支架-煤壁系统稳定性分析 |
4.2 支架之间相互作用关系 |
4.3 支架-顶板相互作用关系 |
4.3.1 支架-顶板相互作用特征 |
4.3.2 支架-底板相互作用特征 |
4.3.3 R-S-F系统稳定性分析 |
4.4 本章小结 |
5 大倾角伪俯斜工作面支架结构优化与工程实践 |
5.1 支架结构设计优化 |
5.2 矿压监测 |
5.2.1 矿压测点布置及监测 |
5.2.2 矿压显现特征 |
5.3 效果分析 |
5.3.1 经济效益 |
5.3.2 社会效益 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(2)急倾斜硬顶软底厚煤层小煤柱沿空留巷研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 急倾斜煤层开采围岩应力场演化及运移规律研究现状 |
1.2.2 沿空留巷围岩变形规律及控制研究现状 |
1.2.3 沿空留巷技术发展现状 |
1.3 研究内容、方法及技术路线 |
1.3.1 研究内容及方法 |
1.3.2 技术路线 |
2 试验矿井概况 |
2.1 矿井概况 |
2.1.1 矿井位置及地质条件 |
2.1.2 主采煤层概述 |
2.2 沿空留巷工作面情况 |
2.2.1 工作面地质条件 |
2.2.2 水文及地质构造情况 |
2.2.3 工作面布置情况 |
2.2.4 巷道原始支护情况 |
2.3 本章小结 |
3 俯伪斜采场初采及正常推进过程中采场矿压分布规律 |
3.1 三维数值模型建立 |
3.1.1 FLAC3D数值模拟软件简介 |
3.1.2 模型尺寸及计算参数 |
3.1.3 模型边界条件的确定 |
3.1.4 计算过程 |
3.2 初采期采场矿压及矿压显现 |
3.3 正常推进时期采场矿压及矿压显现 |
3.3.1 走向方向采场矿压及矿压显现规律 |
3.3.2 伪斜方向采场矿压及矿压显现规律 |
3.4 本章小结 |
4 俯伪斜采场初采及正常推进过程中沿空留巷矿压显现规律 |
4.1 硬顶软底条件下留巷围岩变形影响因素分析 |
4.2 沿空留巷矿压显现规律 |
4.2.1 研究方法 |
4.2.2 初采期沿空留巷矿压显现规律 |
4.2.3 正常推进时期沿空留巷矿压显现规律 |
4.3 本章小结 |
5 沿空留巷高帮煤体失稳机理与支护原理 |
5.1 高帮煤体的应力状态及变化 |
5.2 现场实测高帮煤体变形破坏规律 |
5.3 高帮煤体变形破坏分区 |
5.4 沿空留巷围岩变形破坏机理分析 |
5.5 高帮煤体支护原理 |
5.6 本章小结 |
6 沿空留巷支护设计与现场试验 |
6.1 沿空留巷支护方案确定 |
6.2 沿空留巷支护设计详述 |
6.3 现场试验 |
6.3.1 现场试验的主要内容及目的 |
6.3.2 监测断面布置 |
6.4 矿压观测结果及分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 后续研究及展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读硕士学位期间主要学术成果 |
B.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
C.学位论文数据集 |
致谢 |
(3)大采高综采面围岩控制的尺度效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 大采高工作面尺度效应问题的提出 |
1.2 国内外研究现状与技术水平 |
1.2.1 煤岩强度的“尺寸效应”理论 |
1.2.2 大采高工作面覆岩结构及移动规律 |
1.2.3 大采高综采矿压显现规律 |
1.2.4 大采高煤壁片帮机理及支架-围岩关系 |
1.2.5 极限开采强度理论 |
1.2.6 工作面顶板监测及预警技术 |
1.3 大采高高强度综采亟待解决的关键问题 |
1.4 研究内容与方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 技术路线 |
2 大采高综采煤壁片帮机理与采高尺度效应 |
2.1 动静载作用下的煤样尺寸效应研究 |
2.1.1 煤岩体强度的尺寸效应 |
2.1.2 煤样的尺寸-强度效应 |
2.1.3 煤样静动载作用下的力学响应 |
2.2 工作面开采煤壁卸荷的尺度效应研究 |
2.2.1 脆性煤体开采卸荷特性 |
2.2.2 高应力煤体卸荷损伤特征 |
2.2.3 大采高煤壁卸荷裂纹扩容和发展过程 |
2.2.4 卸荷片帮体特征及块度分布 |
2.3 煤壁大面积失稳与能量耗散机理研究 |
2.3.1 煤壁前方能量聚集和转移机理 |
2.3.2 煤壁损伤能量耗散机制数值分析 |
2.3.3 脆性煤体大采高煤壁变形监测及片帮判识 |
2.4 小结 |
3 大采高综采矿压显现特征与工作面长度尺度效应 |
3.1 浅埋煤层工作面长度的尺度效应 |
3.1.1 浅埋松散层变形力学特性 |
3.1.2 松散层载荷传递效应分析 |
3.1.3 浅埋煤层工作面矿压显现特征 |
3.2 深部开采工作面长度的尺度效应 |
3.2.1 深井开采三边固支板模型 |
3.2.2 工作面倾向方向尺度效应研究 |
3.2.3 深井超长工作面顶板断裂特征与矿压特征 |
3.3 大倾角煤层工作面长度的尺度效应 |
3.3.1 大倾角厚煤层工作面顶板垮落特征 |
3.3.2 大倾角工作面顶板结构模型 |
3.3.3 大倾角开采工作面倾向长度的临界效应 |
3.4 大倾角伪斜开采的尺度效应 |
3.4.1 伪斜开采围岩失稳特征 |
3.4.2 伪斜开采工作面设备上窜下滑机理 |
3.4.3 工作面伪斜角度的尺度效应 |
3.5 小结 |
4 多因素耦合条件下围岩控制尺度效应分析方法 |
4.1 多因素耦合作用下开采强度分析的必要性 |
4.2 大采高工作面多因素耦合开采强度分析方法 |
4.2.1 开采强度评价方法 |
4.2.2 基于熵权属性识别法开采强度分析模型 |
4.2.3 工作面开采强度样本库建立 |
4.2.4 极限开采强度及参数确定 |
4.3 国内大采高矿井开采强度评价 |
4.4 小结 |
5 大采高综采围岩失稳尺度效应监测与预警技术 |
5.1 综采面顶板灾害监测技术 |
5.1.1 高强度开采顶板事故特征 |
5.1.2 常规工作面矿压监测技术 |
5.1.3 特殊条件下矿压显现 |
5.2 综采支架位态分析模型 |
5.2.1 支架极端位态受力分析 |
5.2.2 支架位态模型分析 |
5.2.3 预警指标分析 |
5.3 工作面顶板灾害预警技术研究 |
5.3.1 顶板灾害预警指标体系 |
5.3.2 顶板灾害预警系统试制 |
5.3.3 实例分析及应用 |
5.4 小结 |
6 极复杂煤层围岩控制尺度效应现场应用 |
6.1 工作面开采条件 |
6.1.1 工作面赋存条件 |
6.1.2 工作面顶底板条件 |
6.1.3 大采高工作面设备配套 |
6.2 围岩控制主控因素分析 |
6.2.1 煤层及顶板结构分析 |
6.2.2 煤层倾角 |
6.2.3 地质构造 |
6.3 多因素耦合作用下尺度效应分析 |
6.3.1 大采高工作面推进速度分析 |
6.3.2 大采高工作面片帮冒顶 |
6.3.3 大采高工作面矿压显现特征 |
6.3.4 顶板及覆岩垮落结构特征分析 |
6.3.5 瓦斯不均衡涌出分析 |
6.3.6 大采高综采开采强度评价 |
6.4 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 |
作者简介 |
致谢 |
(4)天河煤矿急倾斜厚煤层采煤方法优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出及背景 |
1.2 研究目的 |
1.3 国内外研究现状及存在的问题 |
1.3.1 国外急倾斜煤层开采技术 |
1.3.2 国内急倾斜煤层开采技术 |
1.3.3 急倾斜煤层开采现状及存在问题 |
1.4 课题的主要内容 |
1.5 研究方法及技术路线 |
1.5.1 研究方法 |
1.5.2 技术路线 |
2 天河煤矿开采方法研究 |
2.1 矿井概况和地质特征 |
2.1.1 矿井位置与交通 |
2.1.2 矿区水文地质概况 |
2.1.3 矿区地质概况 |
2.1.4 煤层地质特征 |
2.1.5 环境地质特征 |
2.2 天河煤矿开采方法研究 |
2.2.1 采煤方法选择的原则 |
2.2.2 天河煤矿现有采煤方法 |
2.2.3 采煤方法方案确定 |
2.3 本章小结 |
3 回采工艺参数数值模拟研究 |
3.1 数值模拟软件介绍 |
3.1.1 FLAC~(3D)软件介绍 |
3.1.2 PFC~(2D)软件介绍 |
3.2 采高的确定 |
3.2.1 采高对煤壁稳定性的影响 |
3.2.2 采高对顶煤回收率的影响 |
3.3 合理放煤高度的理论研究 |
3.3.1 顶煤放出基本规律 |
3.3.2 最高放煤高度确定 |
3.3.3 最低放煤高度确定 |
3.4 放煤高度的确定 |
3.4.1 不同放煤高度应力场分析 |
3.4.2 顶煤高度对回收率的影响 |
3.5 放煤工艺研究 |
3.5.1 放煤方式模拟 |
3.5.2 放煤步距模拟 |
3.6 巷道布置研究 |
3.6.1 回采巷道布置原则 |
3.6.2 巷道布置方式研究 |
3.7 本章小结 |
4 设备配套选型及采煤工艺研究 |
4.1 设备配套选型 |
4.1.1 设备配套原则 |
4.1.2 液压支架选型 |
4.1.3 放顶煤支架架型选择 |
4.1.4 采煤机选型 |
4.1.5 刮板运输机选型设计 |
4.1.6 工作面能力计算 |
4.2 采煤工艺研究 |
4.2.1 落煤 |
4.2.2 挂顶网 |
4.2.3 移输送机和支架 |
4.2.4 放煤工艺 |
4.2.5 装煤方式 |
4.3 本章小结 |
5 现场应用效果 |
5.1 现场概况 |
5.2 现场应用 |
5.3 主要经济技术指标对比 |
5.4 滑移顶梁液压支架放顶煤开采的优越性 |
5.5 工作面回采过程中需要注意的问题 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(5)急倾斜中厚不稳定煤层采煤方法研究(论文提纲范文)
0 前言 |
2 中厚不稳定急倾斜煤层的采煤方法 |
2.1 中厚不稳定急倾斜煤层走向长壁采煤法 |
2.2 掩护支架采煤法 |
2.3 全伪斜采煤法 |
2.4 巷道放顶煤采煤法 |
2.4.1 急倾斜煤层巷道放顶煤工艺及巷道系统布置 |
2.4.2 急倾斜煤层巷道放顶煤工艺 |
2.4.3 巷道放顶煤采煤法的适用条件 |
3 中厚不稳定急倾斜煤层采煤方法改进方向 |
3.1 提高安全性, 改进通风系统与方式 |
3.2 提高开采强度, 提高单产、效率 |
3.3 加大采区走向长度 |
3.4 尽量实现机械化 |
4 中厚不稳定急倾斜煤层采煤方法优化方法 |
4.1 合理划分采区, 适当加大采区 |
4.2 优化回采工艺, 提高生产效率 |
4.3 改进巷道布置, 优化生产系统 |
(6)柔性掩护支架采煤法在急倾斜煤层开采的应用(论文提纲范文)
1 工作面概况 |
2 回采工艺 |
2.1 巷道布置 |
2.2 工作面支护 |
2.3 主要工序 |
2.3.1 支架铺设: |
2.3.2 支架下落: |
2.3.3 支架接长与回撤: |
2.3.4 落煤方式: |
2.3.5 运煤方式: |
2.3.6 停采收尾: |
3 效果评价 |
(7)大洪沟矿急斜特厚煤层回采巷道矿压规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景与研究的意义 |
1.2 国内外的研究现状与发展趋势 |
1.2.1 国外对急斜特厚煤层回采巷道的动压研究现状 |
1.2.2 国内对急斜特厚煤层回采巷道的动压研究现状 |
1.2.3 急斜煤层开采方法比较 |
1.3 国内外急斜煤层开采的矿压研究的发展趋势 |
1.3.1 国内急斜煤层开采的矿山压力研究发展趋势 |
1.3.2 国外急斜煤层开采的矿山压力研究发展趋势 |
1.4 本论文研究内容与关键技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 大洪沟矿急斜特厚煤层回采巷道围岩力学实验 |
2.1 急斜特厚煤层回采巷道围岩力学实验的目的及方法 |
2.1.1 实验目的 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 现场取样 |
2.1.4 试件加工 |
2.2 急斜特厚煤层动态变形测试 |
2.2.1 容重的测定 |
2.2.2 抗剪实验 |
2.2.3 抗压实验 |
2.2.4 抗拉实验 |
2.2.5 力学实验结果及分析 |
2.3 本章小结 |
3 急斜特厚煤层回采巷道动压规律研究 |
3.1 急斜煤层回采巷道稳定性分类与矿压显现特征 |
3.1.1 巷道稳定性分类 |
3.1.2 巷道矿压显现特征 |
3.2 急斜煤层回采巷道动力学失稳的因素分析 |
3.2.1 地质因素 |
3.2.2 开采因素 |
3.3 急斜煤层回采巷道稳定性控制原则及方法 |
3.3.1 急斜特厚煤层回采巷道围岩控制原则 |
3.3.2 急斜特厚煤层回采巷道围岩控制方法 |
3.4 急斜特厚煤层回采巷道的监测 |
3.4.1 急斜煤层回采巷道监测方案 |
3.4.2 影响急斜特厚煤层回采巷道维护的因素 |
3.4.3 急斜特厚煤层回采巷道的支护技术 |
3.5 本章小结 |
4 工程实践 |
4.1 工程背景 |
4.2 巷道围岩破坏观测 |
4.2.1 观测方案 |
4.2.2 B3 巷钻孔窥视监测结果与分析 |
4.2.3 B6 巷钻孔窥视监测结果与分析 |
4.3 巷道变形破坏情况 |
4.3.1 巷道变形监测结果与分析 |
4.3.2 回风巷道 B3 动力学失稳情况 |
4.3.3 运输巷道 B6 动力学失稳情况 |
4.4 巷道锚杆测力计监测情况 |
4.4.1 测点的设置 |
4.4.2 回风巷道 B3 测力计监测分析 |
4.4.3 运输巷道 B6 测力计监测分析 |
4.5 巷道钻屑法监测情况 |
4.5.1 钻屑法的原理以及临界值的确定 |
4.5.2 测点的设置 |
4.5.3 回风巷 B3 钻屑法监测分析 |
4.5.4 运输巷 B6 钻屑法监测分析 |
4.6 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 |
(8)急倾斜易自燃中厚煤层综合防灭火技术应用与实践(论文提纲范文)
1 概况 |
2 发火原因分析 |
2.1 K2煤层自然发火期短 |
2.2 采空区存在大量遗煤 |
2.3 采空区存在供氧条件 |
2.4 工作面推进速度缓慢 |
3 综合防治技术 |
3.1 减少采空区遗煤技术 |
3.1.1 无煤柱开采 |
3.1.2 放架煤技术 |
3.1.2. 1 放顶煤技术 |
3.1.2. 2 放底煤技术 |
3.1.2. 3 改进支架形状增加支架长度 |
3.2 下行通风技术 |
3.3 减少采空区漏风技术 |
3.3.1 减少进风漏风 |
3.3.2 减少溜煤斜坡 |
3.3.3 低负压通风 |
3.3.4 及时封堵采空区、堵严灌浆孔及漏风裂隙 |
3.3.5 连续化运输技术 |
3.4 灌、洒阻化剂技术 |
3.5 预测预报预警技术 |
3.5.1 预测预报技术 |
3.5.2 预警技术 |
4 综合防灭火效果 |
5 结论 |
(9)急倾斜煤层巷道放顶煤基本参数实验研究(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 本课题研究领域国内外的研究动态及发展趋势 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 开采方案的提出 |
1.4 研究方案及技术路线 |
1.4.1 研究内容及方法 |
1.4.2 技术路线 |
2 建江煤矿A1煤层开采方案实验研究 |
2.1 建江煤矿A1煤层地质情况简述 |
2.2 水平双巷综采方案实验研究 |
2.2.1 相似材料模拟实验 |
2.2.2 数值模拟 |
2.3 “伪斜小面混采”开采方案实验研究 |
2.3.1 数值模拟 |
2.4 大推进度巷道放顶煤开采方案实验研究 |
2.4.1 相似材料模拟实验 |
2.4.2 数值模拟 |
2.5 本章小结 |
3 大推进度巷道放顶煤相似材料模拟实验 |
3.1 不同厚度大推进度巷道放顶煤相似模拟实验 |
3.1.1 实验设计及实验过程 |
3.1.2 实验结论 |
3.2 不同倾角大推进度巷道放顶煤相似模拟实验 |
3.2.1 实验方案 |
3.2.2 实验过程 |
3.2.3 实验结论 |
3.3 本章小结 |
4 影响急倾斜煤层巷道放顶煤回采率因素分析 |
4.1 顶煤破碎机理分析 |
4.1.1 顶煤破碎机理 |
4.1.2 顶煤破碎过程 |
4.1.3 顶煤破碎特性 |
4.2 各参数对顶煤可放性的影响分析 |
4.2.1 煤层强度对顶煤可放性的影响 |
4.2.2 放煤口位置和放煤口尺寸对顶煤可放性的影响 |
4.2.3 煤层顶、底板条件对顶煤可放性的影响 |
4.2.4 煤层夹矸对顶煤可放性的影响 |
4.2.5 煤层倾角对顶煤可放性的影响 |
4.2.6 煤层厚度对顶煤可放性的影响 |
4.3 本章小结 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)急倾斜下保护层开采保护范围及影响因素研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究的目的及意义 |
1.2 问题的提出 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 保护层开采保护机理的国内外研究现状 |
1.3.2 保护层开采的国内外应用现状 |
1.3.3 保护层开采覆岩移动规律的研究现状 |
1.3.4 保护层开采保护范围的国内外研究现状 |
1.4 本文主要研究内容、技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 俯伪斜下保护层开采矿井概况 |
2.1 矿井概况 |
2.2 保护层开采情况 |
2.3 煤岩层物理力学特性试验 |
2.3.1 保护层顶底板岩层的采集与加工 |
2.3.2 煤岩体单轴压缩变形试验 |
2.3.3 煤岩体抗拉强度试验 |
2.3.4 煤岩体抗剪强度试验 |
2.4 本章小结 |
3 俯伪斜下保护层开采保护范围的数值模拟分析 |
3.1 概述 |
3.2 有限元理论概述 |
3.3 数值计算模型的建立 |
3.3.1 强度准则的确定 |
3.3.2 计算模型 |
3.3.3 边界条件 |
3.4 数值模拟计算的结果分析 |
3.4.1 被保护层卸压应力变化规律 |
3.4.2 被保护层卸压的变形分析 |
3.5 被保护层的保护范围分析 |
3.5.1 保护准则的确定 |
3.5.2 被保护层保护范围的分析 |
3.6 本章小结 |
4 俯伪斜下保护层开采卸压范围的现场考察 |
4.1 概述 |
4.2 考察区域概况 |
4.3 现场考察方案 |
4.3.1 考察的主要指标 |
4.3.2 考察钻孔的布置 |
4.3.3 考察钻孔瓦斯参数的测定方法 |
4.4 现场考察结果分析 |
4.4.1 瓦斯动力参数考察结果 |
4.4.2 保护范围的确定 |
4.5 不同保护范围划定方法的结果对比 |
4.6 本章小结 |
5 急倾斜煤层开采覆岩移动规律 |
5.1 急倾斜煤层的赋存和开采特点 |
5.1.1 急倾斜煤层的赋存特点 |
5.1.2 急倾斜煤层的开采特点 |
5.2 急倾斜煤层开采覆岩移动及矿压显现的特点 |
5.3 俯伪斜采煤法基本顶的破断过程 |
5.3.1 俯伪斜基本顶力学模型的建立 |
5.3.2 基本顶承受的载荷计算 |
5.3.3 基本顶的挠度分析 |
5.3.4 俯伪斜基本顶的破断分析 |
5.4 基本顶初次来压时的顶板管理 |
5.5 本章小结 |
6 关键层对急倾斜下保护层开采保护效果的影响 |
6.1 概述 |
6.2 急倾斜开采覆岩中关键层的确定 |
6.2.1 关键层的判别 |
6.2.2 关键层的数值模拟计算 |
6.3 关键层对保护层保护效果的影响分析 |
6.3.1 关键层运动对岩层移动及保护范围的影响 |
6.3.2 关键层运动对覆岩离层和裂隙分布的影响 |
6.3.3 关键层破断对瓦斯运移的影响 |
6.3.4 被保护层瓦斯涌出现场考察 |
6.4 本章小结 |
7 结论与建议 |
7.1 本文研究的主要成果 |
7.2 后续研究工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
B 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
四、伪斜柔性掩护支架过构造异常带开采(论文参考文献)
- [1]大倾角煤层长壁伪俯斜采场“支架—围岩”相互作用机理[D]. 段建杰. 西安科技大学, 2020(01)
- [2]急倾斜硬顶软底厚煤层小煤柱沿空留巷研究[D]. 易婷. 重庆大学, 2019(01)
- [3]大采高综采面围岩控制的尺度效应研究[D]. 范志忠. 中国矿业大学(北京), 2019(12)
- [4]天河煤矿急倾斜厚煤层采煤方法优化研究[D]. 华乐. 安徽理工大学, 2014(02)
- [5]急倾斜中厚不稳定煤层采煤方法研究[J]. 尹红球. 科技视界, 2012(28)
- [6]柔性掩护支架采煤法在急倾斜煤层开采的应用[J]. 程剑,李洪彪. 科技创新与应用, 2012(19)
- [7]大洪沟矿急斜特厚煤层回采巷道矿压规律研究[D]. 张卫礼. 西安科技大学, 2012(02)
- [8]急倾斜易自燃中厚煤层综合防灭火技术应用与实践[A]. 周业谦,王中萍. 川、渝、滇、黔、桂煤炭学会2011年度学术年会(重庆部分)论文集, 2011
- [9]急倾斜煤层巷道放顶煤基本参数实验研究[D]. 古江林. 西安科技大学, 2011(04)
- [10]急倾斜下保护层开采保护范围及影响因素研究[D]. 范晓刚. 重庆大学, 2010(07)