一、极近距离煤层回采巷道布置研究(论文文献综述)
李国栋,刘洪林,王宏志[1](2021)在《极近距离下位煤层回采巷道合理布置及围岩控制技术研究》文中研究表明针对极近距离煤层回采巷道维护困难的问题,结合山西登茂通矿具体地质条件,采用理论计算和UDEC数值模拟相结合的方法,研究了3106工作面回采巷道合理布置及围岩控制,2#煤残留煤柱下方11m范围内底板应力呈不均匀分布特征,受剧烈的非均布荷载影响下位煤层巷道顶板和巷帮易发生局部过度承载而破坏;距残留煤柱边缘15m范围内的巷道变形破坏具有显着差异性,距残留煤柱中心越近,巷道围岩破坏越严重,稳定性越差,极近距离下位煤层回采巷道布置应避开应力增高区和高水平应力的应力降低区;合适的锚杆(索)支护结构可有效抑制围岩损伤裂隙的增加并使围岩趋于稳定。3106工作面回采巷道实践表明:回采巷道布置在距残留煤柱边缘15m处并采用高强度锚杆(索)关键部位协同支护方案,可减小残留煤柱底板应力影响,有利于保持巷道围岩整体稳定性。
杨玉玉[2](2021)在《本煤层采空区下大断面开切眼顶煤稳定性研究》文中进行了进一步梳理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。
赵正军[3](2020)在《采空区下极近距离煤层回采巷道支护设计研究》文中研究表明针对采空区下极近距离煤层回采巷道支护技术难题,以岚县葛铺煤矿4号煤层开采为工程背景,采用动态设计方法,综合运用现场调研、工程类比、理论分析、数值模拟等方法,对4号煤层回采巷道围岩稳定性进行分析和位置合理选择。最后结合4-1号煤层底板力学性质及数值模拟结果,同时借鉴国内其他矿区极近距离煤层的回采巷道支护成功经验,确定了巷道支护方案和支护参数,为实现煤层安全高效开采提供了可靠技术支撑。
郑伟[4](2020)在《白芦矿极近距离采空区下4-2煤层首采面巷道布置及支护技术研究》文中进行了进一步梳理我国煤层赋存条件复杂多变,在各种条件下探索研究合适的开采技术,以延长矿井的生产服务年限,增强煤炭资源的回采率,一直都是我们国家亟待解决的重要问题和焦点。最近这些年,我国的煤炭资源一直都进行着非常大强度的开采,赋存状态比较好的煤炭资源储量逐年下降,一些赋存条件差的煤炭资源如近距离煤层群的开采问题,渐渐地凸显出来,与单一煤层相比,近距离煤层群开采的矿压显现规律,巷道围岩控制技术,以及如何提高采出率,如何进行安全高效的开采,这些问题也是我国煤炭资源开采需要迫切解决的问题。(1)进行对4-2煤的围岩力学性质测试,实验结果显示测得4-2煤顶板的单轴抗压强度为34.13MPa、测得的单轴抗拉强度为1.68MPa,测得的泊松比为0.19,实验结果测得的4-2号煤的单轴抗压强度为16.40MPa,测得的泊松比为0.31,测得的单轴抗拉强度为0.73。(2)当巷道整体使用外错法布置的时侯,围岩整体塑性区较大,同时,当向煤柱底板中心线靠近的时候,塑性区呈现进一步加大的趋势。与围岩塑性破坏规律一致。在八种布置巷道的方式下,当使用内错法布置时,相对外错法来说,围岩变形量出现明显减少。通过计算可以得出,最小不均衡应力的位置,在距煤柱边缘10m~12m处,所以最终结论是回采巷道采取内错10m的方式布置。(3)通过数值模拟分析,得出锚杆的合理间距为700mm。为了使得单排锚杆所能形成的压应力区能让围岩形成较大且均匀承载体,每一单排锚杆形成的压应力区相互叠加和连接以使得锚杆与锚杆之间有效压应力区大,形成的支护结构整体有效。最终通过计算分析可以确定锚杆的合理排距为700mm。此论文内有73幅图、11个表格和73篇参考文献。
柯达[5](2020)在《近距离煤层巷道围岩变形规律及控制技术研究》文中提出随着我国经济的快速发展,煤炭资源的消耗量日益增加,开采条件较好的煤炭资源已逐渐枯竭。与此同时,在近相当长的一段时间内,煤炭仍是影响我国经济社会发生的重要支柱,从而需要对一些赋存条件较差的煤层进行开采。此时,近距离煤层联合开采已成为近距离煤炭开采的必然趋势。由于近距离煤层层间距较小,上煤层开采必然会对下煤层巷道造成一定程度的扰动,破坏其原有的整体性和稳定性,造成资源浪费,影响下煤层的正常开采,降低了煤炭的采出率。为确保近距离煤层安全高效地进行回采,开展近距离煤层上下回采巷道围岩变形规律,合理的安全错距及其围岩控制技术具有重要意义。本文以陕西渭南某煤矿为工程背景,通过理论分析、建立力学模型和工程应用相结合的方法,对层间距为6m的近距离煤层帮部变形进行研究,得出结论如下:(1)基于弹性理论,建立了近距离上下煤层回采巷道煤帮在支承压力作用下的力学计算模型,通过分析巷道帮部任一单元岩体的应力应变分量,确定了在支承压力作用下的应力应变解析解。基于峰值支承压力作用下煤帮弹塑性界面上岩体的“柱条模型”,确定该界面上发生最大水平拉应变的单元煤体位于距离底板0.65倍巷道高度处,建立了煤帮极限平衡区及其破裂区宽度的理论计算公式。结果表明,煤帮极限平衡区宽度随巷道埋深增加而增加,但随煤体弹性模量及其极限拉应变的增加却快速减小。(2)基于“护顶先护帮”的支护理念,在研究近距离煤层巷道煤帮极限平衡区及其破碎区宽度的基础上,考虑煤帮破裂对巷道顶板变形的影响,利用岩石力学的普氏平衡拱理论确定了顶板有效跨度;构建了煤柱支承压力作用下近距离煤层巷道底板的塑性破坏带力学模型,分析了底板在支承压力作用下的最大破坏深度。(3)利用土力学理论的应力扩散原理,建立了内错式条件下上煤层巷道煤柱支承压力下的应力扩散分析模型。在计算下煤层回采巷道帮部极限平衡区范围的基础上,基于下煤层巷道布置在上煤层煤柱应力降低区域这一原则,确定了近距离煤层上下巷道在水平向的安全错距。结果表明:安全错距与下煤层极限平衡区宽度、应力扩散角和煤层间距有关。(4)基于巷道煤帮岩体的弹塑性分析及其碎胀特性,分析了近距离煤层上下巷道开挖后帮部表面变形量大小,确定了上下煤层巷道帮部煤体在顶板支承压力作用下变形破坏后向巷道内侧的位移量,为合理确定近距离煤层上下巷道开挖过程中帮部岩体的预留变形量提供了理论依据。(5)以陕西渭南某煤矿近距离煤层为工程背景,利用上述研究成果计算了该煤矿近距离煤层上下内错式巷道的煤帮极限平衡区宽度、破裂区宽度、顶底板的变形破坏范围及其帮部位移量;基于上煤层巷道煤柱支承压力下的扩散分析模型确定了上下巷道的水平向安全错距。在此基础上,对上下巷道围岩的锚杆支护参数进行了合理优化,取得了较好的支护效果。结果表明,上述研究成果能够较好地进行近距离煤层巷道变形规律的预测分析。
刘卫红[6](2020)在《杜儿坪煤矿南九采区极近距离煤层采空区下工作面轨道巷布置与支护设计研究》文中研究指明在我国一次性能源组成结构中,煤炭所占比例保持在50%左右,近年来比重虽略有下降,但需求总量仍稳中有升,始终处于主体地位。由于成煤条件的不同,导致煤层的赋存状态呈现出明显差异,在层煤群联合开采中,上下层间的相互影响作用不断显现,尤其是层间距特别小时,下部煤层开采之前其顶板的完整结构已经被严重破坏,加之其上又为垮落的煤岩体,且上部回采完毕后遗留的保护煤柱等在煤层底板形成一定的应力集中效应,造成下层煤岩体应力分布发生复杂变化,与单一煤层相比呈现出更复杂的矿山压力现象和支护技术难题。本论文以西山煤电公司杜儿坪煤矿南九采区73903工作面为主要研究对象开展综合分析研究,通过理论分析、井下原位实测、数值模拟和现场测量等多种研究手段相结合进行回采巷道布置和支护设计,提出了极近距离煤层采空区下工作面巷道的布置形式以及支护参数设计,研究取得的主要成果如下:(1)分析了73903工作面巷道地质条件并进行地质力学测试,得到巷道围岩基本结构,围岩原位强度以及地应力分布情况。(2)得到上部煤层开采围岩塑性破坏分布特征以及煤柱垂直应力场分布规律,围岩最大破坏深度9m,影响范围25m,形成了“倒马鞍”状的分布状态,采空区上、下侧出现了垂直应力降低的区域,煤柱位置发生显着的应力集中效应。(3)得到上部煤层回采后底板岩层不同深度处垂直应力分布演化特征及峰值分布规律,随着埋深的增加,垂直应力集中程度逐渐减小,峰值逐渐降低,应力分布情况从“马鞍”形过渡为“单峰”形,最终趋于原岩应力。(4)得到不同布设方式及内错距离条件下轨道巷围岩变形特征及垂直应力分布规律,综合对比分析确定轨道巷内错13m的布置方式最为有利。(5)提出了支护结构体优化方案,对73903工作面轨道巷进行高强预紧力锚杆支护技术参数设计,包括顶板、两帮参数设计,实现巷道强力一次支护,应用于轨道巷试验段,矿压观测结果表明:巷道围岩变形在可控范围内,表明巷道布置位置的选择及支护设计较为合理,满足当前生产需求。本论文共有图38幅,表8个,参考文献63篇。
郑上上[7](2020)在《贵州某矿近距离煤层群重复采动顶板破断特征与覆岩运移规律》文中进行了进一步梳理针对贵州省近距离煤层群占比开采占比较高且由于特殊的喀斯特地貌影响导致开采过程中下位煤层受重复采动后顶板破断特征与覆岩运移规律不清导致在实际生产过程中严重影响工作面安全生产这一问题。本文以贵州省盘江某矿17101工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟、相似模拟对比的方法对近距离煤层群顶板受重复采动后破断特征以及覆岩运移规律进行研究分析。研究结果得到:受近距离重复采动的煤层在开采时顶板来压不强烈,但由于上覆岩层中不同层位将出现三种来压现象,来压较为频繁,近距离煤层群重复采动下煤壁容易片帮破坏。构建出了“煤壁-支架-顶板”的力学模型,通过力学分析之后,利用力学知识计算确定出合理支架阻力计算公式(2.5)。在FLAC3D数值模拟实验中,17#煤层的顶板由于受到两次采动影响,结构比较破碎所以直接顶下沉量较大。在相似模拟实验中,开采17#煤时工作面推进到30m时直接顶发生垮落,此时上覆采空区也向下压实,由于17#煤顶板受重复采动影响已经变得相对松软,顶板随着工作面推进一边推进一边垮落。在受单次采动影响实验中,由于煤体松软随着工作面的推进上方的煤层也会随着垮落,但上方煤层的直接顶不会随着垮落反而会对上方采空区产生支承作用,这与受重复采动时的情况有所不同。利用UDEC数值模拟软件建模运算分析得到:受15#、16#煤层重复采动影响,顶板来压比较频繁,端面顶板稳定性变得较差,冒顶情况比较严重。研究成果为相似条件下的煤层开采提供了理论依据,对接下来的开采起到了良好的借鉴作用。
张剑[8](2020)在《西山矿区近距离煤层群开采巷道围岩控制技术研究及应用》文中提出近距离煤层群开采巷道围岩显现出独特的矿压特征,单一煤层开采巷道围岩控制理论不再完全适用。论文针对近距煤层开采巷道围岩控制理论研究存在的不足,以西山矿区典型近距煤层开采为工程背景,采用现场测试、理论分析、数值模拟、模型试验、及现场实践等综合性研究方法,开展地质参数测试、巷道围岩活动规律、巷道布置方法、巷道顶板稳定控制原理、及巷道控制现场试验等内容,研究成果可为近距煤层开采煤矿巷道围岩稳定控制提供技术支撑和理论依据,主要成果集中如下:(1)西山矿区地应力为中等水平,构造应力占主导地位,采深决定地应力场类型,水平最大主应力方向呈N5°WN89.7°W和N5.6°EN87°E,揭示出矿区地应力场分布规律。2#主采煤层顶板岩性包括泥岩、砂质泥岩、及细砂岩,强度为2060MPa;8#主采煤层顶板岩性包含石灰岩、泥岩、及砂岩,强度为20100MPa,探明顶板岩性组成及强度分布特征。顶板岩层发育沉积和构造两类结构面,测明主采煤层顶板煤岩体结构面发育特征。(2)建立宽煤柱底板力学模型,推导出煤柱底板应力解析式,采深和煤柱宽度是影响煤柱底板应力分布的重要参数,采深加大则应力增高,煤柱增宽,则应力降低,但应力集中系数与采深和煤柱宽度无关,理论分析与数值计算相吻合。探究采深、岩体强度、及工作面长度对底板破坏深度的影响,得出采深越深,则底板破坏深度就越大,而底板岩体强度越高,则底板破坏深度就越小,采深和底板岩体强度是影响底板采动破坏深度的关键参数。探讨底板为非均匀多岩性岩层赋存特征,提出底板岩体强度宜采用各岩层强度的加权平均值,修正底板岩层屈服破坏深度函数式。(3)构建以杜儿坪煤矿近距煤层为原型的相似模型,采用非接触式应变-位移测量系统,研究近距上下煤层开挖过程煤柱和采空区底板位移场-应力场的演化规律,结论为:(1)上煤层开挖,煤柱底板应力分布形态由单峰转变为双峰,且以煤柱中央为轴呈对称分布特征,与理论分析与数值计算吻合;下煤层开挖,煤柱底板应力分布形态发生显着改变,最终煤柱应力释放失稳破坏,揭示出煤柱底板应力动态演变规律。(2)上下煤层开挖,采空区底板位移均显现先增加后减小最后恢复为0,揭示出采空区底板变形破坏演化规律;(3)量测出上煤层采后残留煤柱两侧覆岩破断角,先采面为60°,后采面为55°。(4)剖析煤矿常用近距煤层反向内错布置法的局限性,提出同向内错布置法,综合分析确认煤柱底板应力影响深度大于底板采动破坏深度,提出内错距的两类确定方法:(1)若层间距小于底板破坏深度,则内错距采用(?);若层间距大于底板破坏深度,则内错距采用(?)。(5)揭示出采空区底板岩体强度呈渐进式衰减劣化特征,提出采用劣化率表征采动损伤程度,建立底板岩体强度劣化率计算式;提出下煤层巷道顶板分成单岩性岩层、两岩性岩层、多岩性岩层3种类型,建立有无锚杆锚索加固顶板力学模型,探讨层间距、巷道宽度、采深对顶板稳定的影响,揭示出层间距越大则越有利于顶板稳定,巷道跨度越宽则越不利于顶板稳定,采深加深则顶板稳定性降低,阐明预应力锚杆锚索加固顶板的力学原理,将叠合梁转变为组合梁,增强顶板抗弯刚度,降低顶板挠曲变形,确保顶板稳定。(6)以西山杜儿坪煤矿典型近距煤层为试验对象,采用同向内错布置73903工作面,基于内错距确定方法,得到皮带巷和轨道巷错距分别为9m和10m,提出皮带巷采用锚杆锚索控制技术,矿压观测表明皮带巷围岩变形可控满足回采使用,通过现场实践检验了理论研究成果的科学合理。
谷攀[9](2020)在《极近距离煤层巷道破坏特征及控制对策研究》文中研究说明煤矿企业在开采煤炭资源时,受矿井地质情况、煤层开采技术以及开采难易程度等方面的影响,会优先开采易采煤层。近年来煤炭资源的需求量逐渐上升,易采煤层逐渐枯竭,促使某些开采较为困难的煤层重新进入人们的视野。随着开采理论的完善和支护技术的提高,能够较为安全地开采极近距离煤层,这样可避免浪费煤炭资源,提高矿井服务年限。我国极近距离煤层分布较为广泛,且多运用下行式开采。此开采方式一般把上部煤层底板作为下部煤层顶板,当煤层开采时,下部煤层易受叠加采动应力的影响。尤其是在极近距离煤层下,由于煤层间距较小,影响程度更为明显。且上覆煤柱的集中应力会通过上煤层底板传递至下部煤层,导致下部煤层局部位置形成应力增高区,下部煤层受力情况更加复杂,给下部煤层工作面运输巷道支护带来困难。本文以山西新旺煤矿为工程背景,运用实验室实验、理论分析、数值模拟、工程应用的手段,对极近距离煤层3101工作面运输巷道的破坏特征、破坏机理和围岩控制技术进行了研究。结果如下:(1)根据3#煤层顶板钻孔实验可知,位于煤柱下方的3#煤层顶板,围岩松散破碎,局部出现大量裂隙,顶板完整性较差。位于采空区下的3#煤层顶板,孔壁相对完整,仅存在少量裂隙,顶板完整性较好。(2)根据理论计算得出上部2#煤层开采后底板岩层破坏深度为6.94m,大于煤层的最大层间距5.1 m,其已经严重影响了3#煤层巷道顶板围岩的稳定性,说明上部煤层开采已经对下部煤层顶板造成破坏。(3)由于受煤柱处应力集中的影响,运输巷道顶板和两帮位置的应力显着提高。巷道围岩发生大量剪切破坏和一定量的拉伸破坏,顶板下沉明显,两帮破坏程度严重。同时探究了巷道上方的煤柱位置对巷道塑性区范围的影响,距离煤柱中心越近,塑性区范围越明显。(4)针对运输巷道破坏特征提出了锚注联合支护方式,并通过数值模拟对支护参数进行了优化,其中注浆锚杆间排距定为2000 mm×2000mm,锚注深度定为4.0 m,支护效果最优。(5)在煤柱的集中应力作用下,运输巷道在靠近煤柱的一侧的帮部、顶角、顶板发生显着破坏,称为巷道的“强化支护处”。针对原始支护方案无法满足此特定情况下的支护要求,提出了三种应对巷道上方不同煤柱位置的支护方案,对巷道的“强化支护处”进行锚注支护加固。(6)通过数值模拟研究三种支护方案下巷道各关键部位的最大变形量,并进行比较,得出运输巷道位于在煤柱正下方时,围岩变形控制效果最优,并对此位置下的支护方案进行模拟验证,得到了符合工程应用需要的效果。(7)将巷道布置在遗留煤柱正下方,对其进行矿压观测,得出了运输巷道在煤柱下的巷道锚杆受力情况、巷道围岩变形量以及顶板离层量。并进行新旧支护方案对比,进一步验证了锚注联合支护方案的可靠性,有效控制了3101工作面运输巷道围岩的稳定性。
蒋宗琪[10](2019)在《大地精煤矿近距离煤层同采面错距和巷道布置研究》文中指出本文结合大地精煤矿近距离5-1煤和5-2煤同采煤层的赋存条件,通过理论分析和数值模拟相结合的方法,对上煤层采后底板破坏特征、底板岩层应力传递规律、上下两工作面同采错距和下煤层回采巷道布置方式进行了研究,取得以下成果:(1)通过运用滑移线场理论分析上部5-1煤回采后对下部底板的破坏特征,结合大地精煤矿煤层地质条件,得出上煤层开采后对底板的最大破坏深度为9.35m。(2)运用土力学理论推导的底板应力分布公式,在均布载荷作用下计算上部不同宽度的区段煤柱所对应的下部距离不等的底板岩层上的应力分布曲线和底板垂直应传递规律。(3)在稳压区和减压区两种错距理论下,得出同采煤层错距范围,经过对比近距离煤层夹层厚度和下煤顶板完整程度等因素,确定该矿采用减压区布置,最小错距为16.75~29.85m。采用FLAC3D数值模拟对两煤层同采期间围岩垂直应力和影响范围进行分析,模拟验证了减压区理论计算错距的合理性。(4)通过理论计算和数值模拟分析上煤层区段煤柱支承压力的影响范围和底板破坏特征,指导下部5-2煤层回采巷道布置。5-1煤区段煤柱宽度不符合外错式巷道布置要求,通过数值模拟分析出重叠式巷道布置下上区段煤柱和下煤层巷道应力场叠加,重叠式布置不可行,确定5-2煤回采巷道内错式布置,数值模拟分析得出内错距为6m。(5)通过上面对近距离煤层同采错距和巷道位置研究成果,辅之以工程实例证明本文研究的近距离煤层同采错距和巷道布置结论正确。
二、极近距离煤层回采巷道布置研究(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、极近距离煤层回采巷道布置研究(论文提纲范文)
(1)极近距离下位煤层回采巷道合理布置及围岩控制技术研究(论文提纲范文)
1 工程概况 |
2 极近距离煤层非均布荷载下巷道顶板稳定性分析 |
2.1 2#煤残留煤柱下应力分布特征 |
3 极近距离煤层回采巷道稳定性数值模拟 |
3.1 UDEC数值计算模型构建 |
3.2 极近距离煤层回采巷道布置位置分析 |
3.3 极近距离煤层回采巷道稳定性控制模拟分析 |
4 极近距离煤层回采巷道关键部位协同控制技术及效果 |
5 结 论 |
(2)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 |
(3)采空区下极近距离煤层回采巷道支护设计研究(论文提纲范文)
1 工程概况 |
2 4号煤层回采巷道围岩稳定性分析 |
2.1 回采巷道位置的布置 |
2.2 下部煤层巷道破坏特征 |
3 支护方案设计 |
3.1 4号煤层回采巷道支护方式的确定 |
3.2 回采巷道支护参数的确定 |
3.2.1 工作面回采巷道锚杆支护参数设计 |
1)锚杆材质。 |
2)锚杆直径。 |
3)锚杆长度。 |
3.2.2 回采巷道锚索支护参数设计 |
4 结论 |
(4)白芦矿极近距离采空区下4-2煤层首采面巷道布置及支护技术研究(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 |
1.3 研究内容与技术路线 |
2 4~2101 工作面生产地质概况与围岩测试 |
2.1 工作面地质概况 |
2.2 4~(-1)与4~(-2)煤层间距特征分析 |
2.3 围岩力学性能测试 |
2.4 本章小结 |
3 4~(-1)煤层开采后底板应力分布特征研究 |
3.1 数值计算模型 |
3.2 4 号煤工作面回采后煤柱底板应力分布规律 |
3.3 4~(-2)煤层回采巷道围岩塑性区与应力分布规律 |
3.4 本章小结 |
4 采空区下薄层顶板稳定控制技术研究 |
4.1 水力膨胀锚杆作用机理 |
4.2 薄层顶板形成预应力承载层的演化规律 |
4.3 不同支护方案支护效果对比分析 |
4.4 动压影响下回采巷道稳定性分析 |
4.5 本章小结 |
5 回采巷道支护方案研究 |
5.1 支护方案一 |
5.2 支护方案二 |
5.3 超前支护 |
5.4 施工要求 |
5.5 开切眼支护方案 |
5.6 矿压观测方案 |
5.7 本章小结 |
6 主要结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)近距离煤层巷道围岩变形规律及控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 近距离煤层巷道布置方式研究现状 |
1.2.2 近距离煤层巷道围岩变形研究现状 |
1.2.3 近距离煤层水平向安全错距研究现状 |
1.2.4 近距离煤层巷道围岩支护技术研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方案与技术路线 |
1.4.1 研究方案 |
1.4.2 技术路线 |
2 近距离煤层巷道围岩变形及其布置方式分析 |
2.1 近距离回采巷道围岩变形分析 |
2.1.1 近距离回采巷道帮部变形分析 |
2.1.2 近距离回采巷道顶板变形分析 |
2.1.3 近距离回采巷道底板变形分析 |
2.2 上煤层煤柱支承压力对下煤层巷道的影响 |
2.3 近距离煤层回采巷道布置方式分析 |
2.3.1 近距离煤层回采巷道布置方式及其优缺点 |
2.3.2 回采巷道布置方式的适用性分析 |
2.4 本章小结 |
3 上煤层巷道煤帮极限平衡区宽度研究 |
3.1 巷道帮部煤体受力变形分析 |
3.1.1 巷道煤帮力学分析模型的建立 |
3.1.2 煤帮岩体变形计算原理 |
3.1.3 煤帮岩体应力分量的确定 |
3.1.4 煤帮岩体应力应变分析 |
3.2 巷道煤帮极限平衡区宽度分析 |
3.2.1 支承压力下煤帮岩体柱条模型的建立 |
3.2.2 煤帮岩体挠曲断裂力学分析 |
3.2.3 煤帮极限平衡区宽度计算 |
3.3 煤帮极限平衡区宽度影响因素分析 |
3.4 巷道煤帮破裂区宽度分析 |
3.5 巷道煤帮变形量分析 |
3.6 算例分析 |
3.6.1 工程概况 |
3.6.2 上煤层工作面运输顺槽煤帮变形分析 |
3.7 本章小结 |
4 下煤层巷道煤帮变形规律研究 |
4.1 下煤层巷道帮部煤体受力变形分析 |
4.1.1 煤帮力学分析模型的建立 |
4.1.2 煤帮岩体应力分量的确定 |
4.2 下煤层煤帮极限平衡区宽度分析 |
4.3 近距离煤层安全错距分析 |
4.4 算例分析 |
4.4.1 工程概况 |
4.4.2 下煤层工作面运输顺槽煤帮变形分析 |
4.5 本章小结 |
5 工程应用 |
5.1 巷道围岩锚杆支护作用机理 |
5.1.1 采空区下巷道围岩破坏机理 |
5.1.2 锚杆与围岩作用关系 |
5.1.3 锚杆支护作用机理分析 |
5.2 近距离煤层巷道支护理论分析及支护原则 |
5.2.1 近距离煤层巷道支护理论 |
5.2.2 近距离煤层回采巷道支护原则 |
5.3 近距离煤层回采巷道围岩支护优化 |
5.3.1 锚杆支护参数优化计算 |
5.3.2 锚杆支护方案优化设计 |
5.4 上下巷道围岩变形监测 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间取得的科研成果 |
攻读硕士期间发表的论文 |
攻读硕士期间申请或获批的专利 |
攻读硕士期间参加的科研项目 |
(6)杜儿坪煤矿南九采区极近距离煤层采空区下工作面轨道巷布置与支护设计研究(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 主要研究内容 |
1.4 研究方法与技术路线 |
2 工程地质概况与力学测试 |
2.1 基本概况 |
2.2 地质力学测试与分析 |
2.3 本章小结 |
3 轨道巷布置方式与应力演化特征研究 |
3.1 数值模型的建立 |
3.2 模拟方案的确定 |
3.3 模拟结果及分析 |
3.4 本章小结 |
4 轨道巷支护现状优化与方案设计 |
4.1 支护现状分析 |
4.2 支护优化研究 |
4.3 支护方案设计 |
4.4 本章小结 |
5 工业性试验 |
5.1 监测内容及监测方案 |
5.2 监测结果及分析 |
5.3 本章小结 |
6 主要结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)贵州某矿近距离煤层群重复采动顶板破断特征与覆岩运移规律(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究问题的提出和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 近距离煤层群开采现状 |
1.2.2 近距离煤层群受重复采动开采现状 |
1.2.3 存在的问题 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
1.5 本章小结 |
第二章 近距离煤层群重复采动下覆岩运动理论分析 |
2.1 近距离煤层群开采顶板结构力学模型 |
2.1.1 工程概况 |
2.1.2 力学模型建立 |
2.1.3 支架阻力计算 |
2.2 本章小结 |
第三章 近距离煤层开采受重复采动影响数值模拟分析 |
3.1 FLAC3D软件简介 |
3.2 计算模型参数和边界载荷条件的确定 |
3.3 数值模型的建立 |
3.3.1 开采15#煤煤层影响分析 |
3.3.2 开采16#煤层影响分析 |
3.3.3 开采17#煤模拟结果分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 近距离煤层群开采受重复采动影响相似模拟研究 |
4.1 相似材料模拟试验 |
4.1.1 试验内容 |
4.1.2 试验原型 |
4.1.3 试验模型相似比确定 |
4.1.4 试验模型设计 |
4.2 试验仪器及测点布置 |
4.2.1 相似材料的配比 |
4.2.2 试验仪器 |
4.2.3 观测内容 |
4.2.4 测点布置 |
4.2.5 模型的铺设与开挖 |
4.3 试验模型开挖与过程分析 |
4.3.1 受重复采动围岩的破坏情况及覆岩运动分析 |
4.3.2 受单次采动围岩的破坏情况及覆岩运动分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 近距离煤层群开采重复采动端面顶板稳定性分析 |
5.1 UDEC软件简介 |
5.2 模型建立 |
5.3 模拟结果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A |
(8)西山矿区近距离煤层群开采巷道围岩控制技术研究及应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 近距煤层群开采的定义及判别方法 |
1.2.2 近距煤层群上行式开采方面的研究 |
1.2.3 近距煤层群下行式开采方面的研究 |
1.2.4 近距煤层群开采巷道围岩控制方法及支护技术 |
1.2.5 研究的不足 |
1.3 论文主要研究内容 |
1.4 论文研究方法和技术路线 |
第2章 西山矿区巷道围岩基础参数现场测试研究 |
2.1 地应力测试与分析 |
2.1.1 测量方法及装备 |
2.1.2 地应力分布特征分析 |
2.2 围岩强度测量与分析 |
2.2.1 测量方法 |
2.2.2 测量结果及分析 |
2.2.3 煤岩体强度分布特征分析 |
2.3 巷道顶板围岩结构特征观测与分析 |
2.3.1 测量方法 |
2.3.2 结果与分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 近距离煤层群开采围岩活动机理研究 |
3.1 煤柱应力底板传递规律研究 |
3.1.1 煤柱稳定性分析 |
3.1.2 煤柱应力底板传递规律的理论研究 |
3.1.3 煤柱应力分布规律的数值模拟研究 |
3.1.4 煤柱应力底板传递特征数值分析 |
3.2 近距上煤层采后底板变形破坏特征研究 |
3.2.1 底板屈服破坏深度的理论分析 |
3.2.2 算例分析 |
3.2.3 岩体强度对底板破坏深度的影响分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 近距离煤层群开采围岩活动规律相似模型试验研究 |
4.1 相似模型试验方案 |
4.1.1 试验方案 |
4.1.2 监测方案 |
4.2 近距上煤层开采模拟试验研究 |
4.2.1 第1 个工作面开挖 |
4.2.2 第2 个工作面开挖 |
4.3 近距下煤层开采模型试验研究 |
4.3.1 第1 个工作面开挖 |
4.3.2 第2 个工作面开挖 |
4.4 本章小结 |
第5章 近距煤层巷道布置方法与顶板稳定控制原理研究 |
5.1 近距下煤层回采巷道布置方法 |
5.1.1 常用回采巷道布置法缺陷分析 |
5.1.2 近距下部煤层回采巷道新式布置法 |
5.1.3 错距确定方法的研究 |
5.1.4 错距的确定原则 |
5.1.5 错距的确定方法 |
5.2 近距煤层顶板稳定控制原理 |
5.2.1 近距下煤层顶底板岩体强度损伤劣化特征分析 |
5.2.2 采动底板岩体强度劣化特征分析 |
5.2.3 采动底板岩体弹性模量的获取 |
5.2.4 近距下煤层回采巷道顶板稳定性控制力学原理 |
5.3 本章小结 |
第6章 近距煤层开采巷道围岩稳定控制试验研究 |
6.1 矿井地质概况 |
6.1.1 地层分布特征 |
6.2 南九采区近距煤层开采现状 |
6.2.1 近距煤层采掘现状 |
6.2.2 下煤层回采巷道维护状况 |
6.2.3 近距下部73902 两巷变形破坏原因分析 |
6.3 南九采区近距73903 皮带巷试验 |
6.3.1 确定下部73903 两巷布置形式 |
6.3.2 确定下部73903 两巷内错距大小 |
6.3.3 73903 试验工作面地质参数评估 |
6.3.4 基于数值模拟试验的内错巷道围岩稳定性分析 |
6.3.5 73903 皮带巷锚杆锚索锚固力试验 |
6.3.6 73903 皮带巷支护设计 |
6.3.7 73903 皮带巷围岩控制效果评价 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(9)极近距离煤层巷道破坏特征及控制对策研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 极近距离煤层破坏特征研究现状 |
1.2.2 极近距离煤层煤柱下巷道破坏规律研究现状 |
1.2.3 极近距离煤层巷道支护研究现状 |
1.3 极近距离煤层围岩控制存在的问题 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 巷道围岩力学特性研究 |
2.1 新旺煤矿地质状况分析 |
2.1.1 矿井状况 |
2.1.2 煤层赋存情况 |
2.1.3 工程地质条件 |
2.1.4 巷道支护概况 |
2.1.5 巷道破坏特征分析 |
2.2 煤岩力学参数测定 |
2.2.1 实验方案 |
2.2.2 实验结果 |
2.3 本章小结 |
第三章 极近距离煤层运输巷道破坏机理研究 |
3.1 3#煤层巷道顶板窥视研究 |
3.1.1 窥视方案 |
3.1.2 窥视结果分析 |
3.2 极近距离煤层开采破坏深度理论分析 |
3.2.1 弹塑性理论计算破坏深度 |
3.2.2 滑移线场理论计算破坏深度 |
3.2.3 理论计算结果 |
3.3 极近距离煤层煤柱下巷道破坏特征分析 |
3.3.1 上煤层底板采动应力计算 |
3.3.2 煤柱下巷道围岩破坏特征 |
3.3.3 煤柱下巷道围岩塑性区变化规律 |
3.4 本章小结 |
第四章 极近距离煤层运输巷道支护技术研究 |
4.1 支护理论以及机理分析 |
4.1.1 锚杆支护理论 |
4.1.2 锚注支护理论 |
4.1.3 注浆的加固作用 |
4.1.4 锚注与围岩协同支护作用 |
4.2 支护方案的优化 |
4.2.1 建立模型 |
4.2.2 优化支护方案 |
4.2.3 注浆锚杆间排距对支护效果的影响 |
4.2.4 锚注深度对支护效果的影响 |
4.3 锚注联合支护方案 |
4.3.1 锚网支护方案 |
4.3.2 锚注支护方案 |
4.4 支护参数与施工工艺 |
4.4.1 浆液配比 |
4.4.2 注浆参数 |
4.4.3 注浆工艺 |
4.5 本章小结 |
第五章 不同位置煤柱支护方案数值模拟研究 |
5.1 简述 |
5.2 不同位置煤柱下的运输巷道支护模拟对比效果 |
5.2.1 右侧煤柱下的锚注支护模拟结果 |
5.2.2 左侧煤柱下的锚注支护模拟结果 |
5.2.3 煤柱中心下的锚注支护模拟结果 |
5.3 煤柱下运输巷道最优支护方案 |
5.3.1 不同位置煤柱下支护效果的比对 |
5.3.2 最优方案的下运输巷道锚注联合控制效果 |
5.4 本章小结 |
第六章 工程实践应用研究 |
6.1 监测内容与方法 |
6.1.1 测点布置 |
6.1.2 巷道监测内容 |
6.2 监测结果分析 |
6.2.1 巷道表面位移监测结果分析 |
6.2.2 顶板离层检测结果 |
6.2.3 锚杆受力监测结果分析 |
6.2.4 优化支护方案对比 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(10)大地精煤矿近距离煤层同采面错距和巷道布置研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 背景与意义 |
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 近距离煤层上煤层开采底板破坏特征分析 |
2.1 工程概况及生产技术条件 |
2.2 上煤层开采底板破坏特征 |
2.3 底板应力传递及分布规律 |
2.4 本章小结 |
3 近距离煤层群同采工作面合理错距确定 |
3.1 同采错距理论分析 |
3.2 合理错距数值模拟研究 |
3.3 本章小结 |
4 近距离煤层回采巷道合理布置研究 |
4.1 上部煤层煤柱稳定性分析 |
4.2 下部煤层回采巷道布置方式的选择 |
4.3 回采巷道合理位置的确定 |
4.4 两煤层回采巷道布置方式数值模拟研究 |
4.5 本章小结 |
5 工程案例验证 |
5.1 近距离煤层群同采工作面减压区布置实践 |
5.2 近距离煤层回采巷道内错式布置实践 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
四、极近距离煤层回采巷道布置研究(论文参考文献)
- [1]极近距离下位煤层回采巷道合理布置及围岩控制技术研究[J]. 李国栋,刘洪林,王宏志. 煤炭工程, 2021(07)
- [2]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)
- [3]采空区下极近距离煤层回采巷道支护设计研究[J]. 赵正军. 山西煤炭, 2020(04)
- [4]白芦矿极近距离采空区下4-2煤层首采面巷道布置及支护技术研究[D]. 郑伟. 中国矿业大学, 2020(07)
- [5]近距离煤层巷道围岩变形规律及控制技术研究[D]. 柯达. 西安科技大学, 2020(01)
- [6]杜儿坪煤矿南九采区极近距离煤层采空区下工作面轨道巷布置与支护设计研究[D]. 刘卫红. 中国矿业大学, 2020(03)
- [7]贵州某矿近距离煤层群重复采动顶板破断特征与覆岩运移规律[D]. 郑上上. 贵州大学, 2020(04)
- [8]西山矿区近距离煤层群开采巷道围岩控制技术研究及应用[D]. 张剑. 煤炭科学研究总院, 2020(08)
- [9]极近距离煤层巷道破坏特征及控制对策研究[D]. 谷攀. 太原理工大学, 2020(07)
- [10]大地精煤矿近距离煤层同采面错距和巷道布置研究[D]. 蒋宗琪. 山东科技大学, 2019(05)