一、沿空窄煤柱巷技术实践(论文文献综述)
毕瑞阳[1](2021)在《东滩矿坚硬顶板巷道沿空掘巷切顶卸压与围岩控制技术研究》文中研究指明深部煤矿开采中坚硬顶板沿空巷道围岩控制较为困难,坚硬顶板未能及时垮落会在下区段煤柱一侧形成较大面积悬顶,给沿空巷道围岩稳定性带来很大危害,且顶板后期突然破断容易产生冲击荷载、暴风、诱发冲击地压等动力灾害等一系列问题。论文针对坚硬顶板通常采用切顶卸压的方式,切断坚硬顶板的应力传递及悬臂长度,针对性提出新的支护方案,使沿空巷道围岩得到有效控制。本文针对东滩煤矿坚硬顶板问题,以6306工作面为研究背景,结合了现场调研、实验室实验、理论分析、数值模拟和现场实践等方法,通过分析坚硬顶板破断形态,得出了基本顶破断位置对沿空巷道围岩稳定性和应力演化影响规律;研究了爆破切顶技术及切顶后顶板的破断形态,针对切顶后巷道围岩的稳定,提出了新的支护方案,并以6306轨道顺槽为研究对象展开工业性试验,具体研究内容如下:(1)分析了沿空掘巷基本顶板的四种破断方式,基于固支梁模型,结合现场顶板条件,计算了坚硬顶板的最大弯矩以及最大垮落步距。在坚硬顶板条件下,工作面开采后,顶板悬而不垮,在下区段掘巷采动影响下,坚硬顶板会发生破断,破断位置对下区段巷道稳定有重要影响。(2)建立了不同切顶角度下顶板破断位置及应力演化数值模拟模型,得出了最佳切顶角度,分析了顶板破断位置对切顶效果的影响。结果表明,若切顶角度过大,采空区上覆岩层会与沿空巷道上覆岩层在水平推力的作用下,会在致裂面形成较大的摩擦力,使采空区上方岩层无法顺利垮落;若切顶角度过小,沿空巷道上覆顶板岩层在采空区侧形成较长的悬顶,增加了对煤柱的应力集中,对控制围岩变形极为不利。因此模拟得出了顶板切顶的最佳位置。(3)通过爆破冲击波理论及其与岩层响应关系,揭示了爆破冲击波破裂岩层的机理,分析了岩体受冲击荷载断裂的模式。现场岩石类脆性材料受到动态冲击载荷作用,产生在垂直与裂纹面的拉应力,出现张开型破裂,该区域出现岩石破碎,在裂纹尖端继续扩展,出现裂隙区,在裂隙区以外,冲击荷载减弱产生弹性振动区。(4)建立了东滩矿大断面巷道围岩变形支护体系,揭示了围岩变形机理,实现了巷道围岩的有效控制。通过预切顶后,顶板结构得到了优化,为此针对沿空巷道提出了新的支护方案,通过现场支护效果监测数据显示,围岩变形量减小,煤柱承载力得到有效提高。现场围岩总变形量控制在30~60mm,锚杆索应力变化率控制在13%~16%范围内,保证了沿空巷道长时安全稳定。该论文有图70幅,表7个,参考文献100篇。
张洪伟,万志军,张源,滕腾,陈宇龙,魏泽捷[2](2021)在《工作面顺序接续下综放沿空掘巷窄煤柱稳定性控制》文中指出为解决窄煤柱沿空侧因支护失效导致的侧向约束弱化问题,提出了基于上区段端头垮落煤岩体注浆充填/加固的窄煤柱稳定性控制方法。通过施工穿透煤柱的钻孔,窥视了山东济宁鲍店煤矿6302综放工作面窄煤柱沿空侧煤岩体垮落堆积状态,直接摄像观测了工作面端头区煤岩体垮落堆积过程,分析了巷旁注浆加固的可行性。根据注浆加固前后煤柱的受力环境,建立了窄煤柱双面侧限(注浆前)及三面侧限(注浆后)的力学模型,并开展了窄煤柱承载力恢复实验,揭示了其承载力恢复机制。研究结果表明:(1)由于工作面端头不放煤或少放煤,窄煤柱沿空侧基本被上区段端头垮落的煤岩体及巷道坠落的破碎顶煤充填严实,以垮落煤岩体为骨料进行注浆充填具备可行性。(2)可以通过双面侧限转三面侧限的方式模拟巷旁注浆充填条件下的窄煤柱承载力恢复效果。在煤柱压缩过程中,注浆加固体与煤柱表面需要一定的着力时间才能紧密接触;紧密接触后,在充填体的侧向约束下,煤柱整体承载力稳步提高。(3)在双面侧限轴向压缩条件下,窄煤柱表现出"人"字形剪切破坏;注浆加固后,煤柱由原来对称的"人"字形剪切破坏转变为向自由面扩容的破坏形式,煤柱趋于稳定。(4)对垮落煤岩体注浆后,理想条件下可使煤柱残余承载能力提高30%左右。现场工程显示,侧向注浆加固后的窄煤柱整体比较完整,得到了有效的控制,虽然窄煤柱裂隙比较发育,但是由于巷旁充填体同时具备堵漏风的作用,在开采过程中并未发现采空区发火等现象。
王志强,王鹏,吕文玉,石磊,苏泽华,武超,于峰[3](2021)在《沿空巷道非对称底鼓机理及防控研究》文中进行了进一步梳理沿空巷道常表现出非对称底鼓特征,根据沿空巷道围岩结构及应力作用模式,结合朗肯土压力理论建立非对称底鼓力学模型,推导出非对称底鼓力源的计算方程。结果表明,两帮垂直应力是底鼓的主要因素,非对称分布的垂直应力是非对称底鼓的内在原因,底板岩体由垂直应力高的巷帮一侧向垂直应力低的巷帮一侧运动,最大底鼓位置靠近垂直应力低的巷帮一侧。据此,提出通过降低两帮垂直应力控制底鼓的错层位负煤柱沿空巷道布置技术,错层位开采实体煤侧垂直应力较低,矸石堆与巷道上方自由空间能够使负煤柱沿空巷道免受关键块体运动影响,始终处于低应力区;沿空巷道两帮低应力区宽度增大,远离应力峰值,达到了降低两帮垂直应力传递至底板的目的;数值模拟结果显示负煤柱沿空巷道两帮垂直应力降低后底鼓破坏深度明显减小。负煤柱沿空巷道现场应用效果良好,未见明显底鼓,从而为待掘沿空巷道区域性防控底鼓提供了依据。
刘晨光[4](2020)在《大倾角工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度和支护方法研究》文中提出合理的煤柱宽度能够维护沿空巷道稳定性,提高资源的回采率,实现矿井的安全高效开采和可持续发展。近年来留窄煤柱沿空掘巷技术在缓倾斜煤层得到了大力的发展,但受大倾角煤层开采围岩破坏及应力分布复杂性的影响,该技术在大倾角煤层应用较少。因此,研究大倾角条件下,煤柱侧向支承压力分布规律、窄煤柱上覆岩层破断规律、窄煤柱合理宽度及沿空巷道支护方法等问题,对实现大倾角煤层安全高效开采具有重要的指导意义。本文以新疆焦煤集团2130煤矿25222工作面回风巷为研究背景,运用现场调研、实验室试验、理论计算、数值模拟等方法,对大倾角工作面沿空巷道围岩破坏规律和应力演化特征进行了系统的研究,主要结论如下:在上区段工作面采动影响下,采空区边缘煤体侧向支承压力峰值逐渐向煤体深部转移,并在煤体内部形成一定范围的塑性区。沿空巷道上覆岩层基本顶断裂位置距上区段采空侧煤壁距离为2.47m。在不同巷道断面和掘进层位条件下,沿顶煤弧形断面掘进时垂直应力集中系数相对较低,顶板下沉量为279.25mm,比沿顶煤矩形断面掘巷时减少96.27%,巷道右上角主要破坏方式为剪切破坏。当煤柱宽度为6m时,煤柱内出现一定范围的稳定承载区,巷道围岩的位移量和塑性区范围较小,稳定性提高,有利于锚杆的锚固。对大倾角工作面沿空掘巷异形巷道进行支护时,采用锚杆材质HRB335的左旋无纵筋螺纹钢锚杆,长度为2.2m,直径为20mm,预紧力为60kN,间排距为600mm×600mm;锚索长度为7m,排距为1200mm×1200mm可以有效控制巷道的围岩变形,支护效果较好。
李刚[5](2020)在《倾斜煤层窄煤柱综放面覆岩裂隙演化规律数值模拟研究》文中认为由于日益增长的煤炭资源需求增加,近年来越来越多矿井逐步向深部开采,需要面临一系列深部开采的难题,例如复杂的动力灾害、冲击地压及煤层瓦斯突出等事故,造成严重的经济和财产损失。因此,提升现阶段煤炭资源回采率及采空区覆岩裂隙场卸压瓦斯抽采效果显得尤为重要。本文通过理论分析、物理实验、数值模拟以及现场实测分析的方法,对倾斜煤层综放面窄煤柱的应力分布特征及不同煤柱宽度下采动覆岩裂隙场的演化规律开展了深入研究,初步取得如下研究成果:(1)基于硫磺沟煤矿(4-5)06工作面沿空掘巷窄煤柱的地质条件,分析了倾斜煤层沿空掘巷围岩结构稳定性及建立窄煤柱力学结构模型,并且通过强度测试物理实验得到了工作面煤岩体的强度参数及破坏形式。(2)建立了倾斜煤层沿空掘巷基本顶的力学模型,通过理论推导计算得到了区段煤柱载荷及煤柱合理取值范围、覆岩“三带”及关键层高度等参数。(3)设计留设不同煤柱宽度时的沿空掘巷数值模拟方案,通过采用模拟软件ABAQUS4.0模拟不同煤柱宽度时,煤柱应力及稳定性的变化,分析了不同煤柱尺寸对煤柱应力的变化关系,建立了煤柱应力与宽度的变化模型。(4)基于倾斜煤层窄煤柱覆岩采动裂隙分布的复杂性,采用三维离散元软件3DEC5.0模拟多区段工作面回采方案,分析留设不同沿空煤柱宽度对覆岩采动应力、位移以及采动裂隙演化规律及分布特征的影响,同时建立覆岩关键层的关键参数与煤柱宽度的拟合关系。(5)针对倾斜煤层窄煤柱区段开采的条件,分析窄煤柱作用的覆岩破坏运移特点,构建了三维空间模型,为设计合理的瓦斯抽采关键参数提供了一定理论技术支持,从而保障了工作面的高效回采。本文研究成果对倾斜煤层窄煤柱采动覆岩内部卸压瓦斯运移规律、采空区裂隙场卸压瓦斯抽采系统布置及抽采关键参数的设计,对提升瓦斯抽采效率具有重要的指导意义。
刘世超[6](2020)在《青洼煤业2203综放工作面窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究》文中研究表明未来几十年,中国能源消费以煤炭资源为主,一次能源生产和消费方式基本保持不变,沿空掘巷及沿空留巷技术的提出对煤炭资源精采细收的实现提供了有力支持。窄煤柱沿空掘巷技术的应用可实现煤炭资源合理利用,提高回收率,同时降低了工作面回采难度,然而由于窄煤柱沿空巷道的围岩处于塑性区和破碎区,因此窄煤柱的合理尺寸及巷道支护是留巷成败的关键,本论文以山西晋煤集团晟泰青洼煤业2203工作面为研究背景,掘进2203胶带进风顺槽为沿空巷道,对煤炭资源科学开采,主要研究内容:(1)在试采区域进行取样,对所取岩样进行加工,实验室进行力学参数测试,为之后数值模拟提供数据支持,通过对综放沿空掘巷围岩结构特征及破坏规律进行研究,建立关键块B计算模型,分析顶板断裂线位置对巷道围岩的影响,为沿空巷道窄煤柱设计宽度提供理论依据,通过理论计算得出窄煤柱尺寸范围,在理论研究基础上进行小煤柱稳定性数值模拟,分析掘进及回采期间沿空巷道围岩应力及变形规律,确定窄煤柱合理尺寸为5m,对采场应力空间云图进行分析,巷道围岩应力在超前工作面20m范围内叠加作用明显,需在此范围内进行超前支护;(2)根据锚杆(索)在锚固剂及构件的作用下形成类似锥形的应力分布,分析锚杆(索)群在拉、压应力双重作用下形成的应力场对巷道围岩起到承载的作用,在确定横向平面稳定的锚杆间距基础上,对巷道在走向上各相邻切面的联系及相互作用关系进行分析,保证巷道围岩的稳定性,确定合理的支护参数;(3)对沿空巷道掘进期间进行现场监测,通过对掘进期间巷道围岩位移及锚杆(索)受力进行分析,锚杆(索)能够实现有效承载,保证巷道围岩稳定性,巷道整体变形小,能够满足实际的安全生产要求。该论文有图72幅,表11个,参考文献85篇。
王磊[7](2020)在《阜生煤矿6m采高留小煤柱卸压护巷技术研究》文中认为通常,综采工作面之间采用宽煤柱护巷,区段煤柱宽度一般为20~50 m不等。由于小煤柱护巷具有提高煤炭资源回收率优势,近年来得到广大学者及煤矿企业的关注。但是相比留设宽煤柱而言,由于小煤柱护巷煤柱窄小,围岩稳定性较差,特别是在大采高工作面条件下,围岩控制难度更大。基于此本文提出采用卸压的方法来控制围岩变形,提高小煤柱稳定性。本文以阜生煤矿151106工作面沿空掘巷为研究背景,采用实验室试验、理论分析、数值模拟与工业性试验相结合的方法,对大采高小煤柱护巷覆岩结构及稳定性、小煤柱合理留设宽度和围岩控制技术进行研究,主要成果如下:(1)在对阜生煤矿一采区15号煤层开采实际情况进行资料收集与整理的基础上,针对151102和151106工作面开采状况,采用现场钻孔取芯、窥视及物理力学参数实验室实验的方法掌握了15号煤层顶底板岩层岩性分布状况及煤岩层力学参数。(2)对大采高工作面上覆各岩层垮落规律进行了分析,确定了各岩层垮落特征。对关键块断裂回转角对沿空巷道围岩变形的影响进行了研究。根据煤柱载荷公式,计算得出煤柱载荷大小与侧向支承角的关系。(3)运用FLAC3D软件对大采高小煤柱护巷的小煤柱合理宽度进行数值模拟分析,对比研究不同宽度条件下煤柱应力分布特征及巷道围岩变形规律,结合理论计算,最终得出小煤柱的合理宽度为8.0 m。(4)为进一步提高煤柱稳定性,提出采用切顶卸压护巷技术,降低煤柱承载,改善小煤柱护巷围岩应力环境。基于此,运用数值模拟的方法,对切顶卸压的参数进行研究,通过对比分析不同切顶高度及角度条件下煤柱应力及巷道围岩变形规律,得出该地质条件下的,切顶高度16.0 m,切顶角度0°。(5)现场实践结果表明,沿空巷道顶底板和两帮的累计变形量分别为71 mm、70 mm,巷道断面收敛率为3%,巷道围岩变形控制达到预期效果。研究成果为其他类似地质条件矿井提供一定的借鉴指导作用,具有显着的经济和社会效益。
申乾[8](2020)在《密集钻孔切顶卸压机理及应用》文中研究表明大同矿区主采煤层多为坚硬顶板,工作面开采后因覆岩未能及时垮落充满采空区,工作面支架载荷及侧向支承压力峰值和影响范围均显着增加。本文以塔山煤矿三盘区8311工作面与8312工作面为工程背景,研究了坚硬顶板条件下双巷掘进区段窄煤柱稳定控制机理及技术。本文提出一种“密集钻孔弱化顶板”的新型切顶卸压技术,采用数值计算和现场实践相结合的方法对密集钻孔弱化顶板机理及其关键技术参数展开研究。建立了双巷掘进区段窄煤柱数值计算模型,针对6 m区段窄煤柱及顶板重点研究区域采用泰勒多边形进行划分,以提高数值计算精度与可靠度;研究了密集钻孔不同角度和深度下的煤柱内部的裂隙发育与分布、破坏形式、塑性区范围以及垂直应力分布等特征,总结出不同钻孔角度和深度下煤柱中央具有承载能力的塑性区范围;研究了密集钻孔不同角度和深度下顶板的变形特征以及顶板内部的裂隙发育和破坏形式,得到了不同钻孔角度和深度下巷道和煤柱上方岩体的破坏程度以及完整区域的大小和范围。综合对比分析区段煤柱和顶板在不同钻孔角度、深度下的破坏程度,确定了密集钻孔弱化顶板的技术参数。在2311巷进行了密集钻孔弱化顶板切顶卸压工业性试验,提出了一套“密集钻孔+顶板锚索补强支护+区段煤柱对穿锚索补强支护”的双巷掘进区段窄煤柱稳定控制技术方案。工业性试验表明:密集钻孔试验段内的围岩变形量较无钻孔段有所下降;顶板锚索应力增量较无钻孔段降低56%;煤柱侧以及煤体侧的围岩应力峰值普遍小于无钻孔试验段。该论文有图59幅,表4个,参考文献70篇。
谷长宛[9](2020)在《沿空掘巷窄煤柱胀锁式对穿锚索加固技术研究》文中研究说明胀锁式对穿锚索沿空掘巷窄煤柱双向加固技术是一种针对沿空掘巷留设煤柱支护的新型技术。本文以济宁三号煤矿123下04工作面沿空掘巷留设煤柱为工程背景,通过理论分析并结合室内试验和数值模拟等方法对胀锁式对穿锚索沿空掘巷煤柱双向加固技术进行了深入研究。论文主要研究如下:1.为研究对穿锚索支护机理及优化支护方案,以济宁三号煤矿123下04工作面沿空掘巷留设煤柱为工程背景,进行对穿锚索不同加固方式下窄煤柱承压性能相似模拟试验,分析了对穿锚索不同加固方式对煤柱破坏方式、承载力和变形量变化规律以及对对穿锚索应力变化规律的影响。结果表明:试件最大承载力随着对穿锚索数量的增加而提高,最大可提高96.05%;对穿锚索可有效控制试件的变形量,其中垂向变形量最多可减少46.21%,水平变形量最多可减少46.23%。2.为进一步研究胀锁式对穿锚索加固机理及优化支护方案,以济宁三号煤矿123下04工作面沿空掘巷留设煤柱为工程背景,结合室内实验和现场工业试验的相关结论,采用FLAC3D数值计算软件,分析了对锚固单元中煤体内部破裂特征及其演化过程和胀锁式对穿锚索荷载特征、不同加固方式下窄煤柱变形量变化规律及应力分布变化规律和胀锁式对穿锚索受力变化规律。结果表明:胀锁式对穿锚索可以有效控制窄煤柱变形;由锚索预应力产生的压应力区呈对称分布;锚固体内部产生了共轭剪切破坏带,且共轭剪切带与水平面夹角约为45°;锚索轴向荷载具有显着阶段特征;峰前阶段,锚索轴力基本稳定;峰后阶段,锚索轴力显着增大,且杆体中部载荷大于两端;锚索采用间排距介于0.8×1.0m1.5×1.0m之间的双排布置方式较为合理。3.针对济宁三号煤矿沿空掘巷巷道变形严重的问题,运用胀锁式对穿锚索沿空掘巷窄煤柱双向加固技术,在济宁三号煤矿123下04工作面胶带运输巷进行现场工业性试验。结果表明:胀锁式对穿锚索可降低巷道变形量70%以上;加固过程中胀锁式对穿锚索受力均衡,均未达到破断力。研究成果可为完善胀锁式对穿锚索沿空掘巷煤柱双向加固理论和进一步推广该技术提供有力支撑。该论文有图38幅,表11个,参考文献80篇。
王伟[10](2020)在《沿含水采空区掘巷煤柱留设与锚固增效研究》文中研究说明为研究综放沿含水采空区掘巷窄煤柱的稳定与宽度优化设计。本文采用理论分析、数值模拟和实验室试验相结合的方法,以山西省刘家梁煤矿2214综放工作面为工程背景,确定深部高应力2214回风巷沿含水采空区窄煤柱的合理宽度及最优支护参数,对窄煤柱及其周围岩层的破坏规律以及煤柱的抗溃水能力进行分析和判断;以建筑螺纹钢锚杆树脂锚固为研究对象,变换锚杆搅拌端型态和锚杆搅拌速率、时间及推进速度参数,分析锚固效果,理清其与锚固效果关系,得出锚杆搅拌端最佳型态和搅拌不同类树脂锚固剂时的合理动力参数。综上所述,取得了如下研究成果:(1)相邻采空区无水时,基于沿空掘巷护巷煤柱周围矿山压力分析和煤柱宽度经验公式,得到最优护巷煤柱宽度为8.0m。(2)相邻采空区含水时,基于构建沿空掘巷无支护与有支护情况下,煤柱流固耦合数值模型和正交试验敏感性分析,结果表明:最大水头压力作用下防水煤柱合理宽度为12m。(3)针对目前锚杆搅拌锚固剂存在的问题,实验确定了锚杆搅拌端在单、双楔形切削形式下的最佳角度,根据锚杆拉拔试验对比分析,发现锚杆搅拌端型态为双楔形60o时,锚固质量最好。(4)通过树脂锚固剂搅拌参数与锚固效果实验,确定了锚杆在搅拌超快速、快速、中速树脂锚固剂时,搅拌速率、搅拌时间、推进速度的最佳参数搭配。得到了影响不同类型树脂锚固剂锚固效果的搅拌参数显着性顺序。
二、沿空窄煤柱巷技术实践(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、沿空窄煤柱巷技术实践(论文提纲范文)
(1)东滩矿坚硬顶板巷道沿空掘巷切顶卸压与围岩控制技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 问题的提出及研究意义 |
1.2 沿空掘巷及围岩控制国内外研究现状 |
1.3 坚硬顶板预裂卸压技术发展现状 |
1.4 研究内容和技术路线 |
2 6306 工作面工程地质条件 |
2.1 工作面地质概况 |
2.2 巷道现场调研情况 |
2.3 煤岩体力学测试 |
2.4 本章小结 |
3 沿空掘巷坚硬顶板结构分析 |
3.1 沿空巷道侧向顶板结构特征 |
3.2 坚硬顶板破断理论分析 |
3.3 顶板钻孔窥视分析 |
3.4 本章小结 |
4 爆破切顶卸压数值模拟 |
4.1 爆破切顶技术 |
4.2 切顶卸压数值模拟 |
4.3 本章小结 |
5 沿空掘巷围岩控制及工业性试验 |
5.1 超前预裂爆破切顶方案 |
5.2 巷道围岩控制技术 |
5.3 现场试验结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)工作面顺序接续下综放沿空掘巷窄煤柱稳定性控制(论文提纲范文)
1 工作面端头区域放煤情况 |
2 端头区煤岩体垮落形态 |
3 端头区垮落煤岩体形态现场观测 |
3.1 钻孔观测 |
(1)观测施工参数。 |
(2)观测结果及分析。 |
3.2 直接观测 |
4 端头区垮落煤岩体注浆加固对窄煤柱承载能力的影响 |
4.1 力学模型的建立 |
4.2 巷旁注浆承载力恢复实验 |
4.2.1 实验方法概述 |
4.2.2 煤柱承载力恢复特性 |
4.2.3 试样破坏形态对比分析 |
4.3 煤柱承载力恢复效果讨论 |
4.4 工程实践 |
5 结 论 |
(4)大倾角工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度和支护方法研究(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 大倾角煤层围岩结构及活动规律研究现状 |
1.2.2 沿空掘巷煤柱宽度研究现状 |
1.2.3 大倾角巷道支护技术国内外研究现状 |
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 工程地质概况和煤岩力学参数确定 |
2.1 矿井地质概况 |
2.1.1 工作面概况 |
2.1.2 水文地质和瓦斯条件 |
2.2 巷道布置情况 |
2.3 煤岩力学参数确定 |
2.3.1 测试内容及仪器设备 |
2.3.2 测试结果分析 |
2.4 本章小结 |
3 大倾角煤层沿空掘巷围岩稳定性分析 |
3.1 大倾角煤层覆岩空间结构特征 |
3.1.1 大倾角工作面上覆岩层沿走向的破坏特征 |
3.1.2 大倾角工作面上覆岩层沿倾向的破坏特征 |
3.2 大倾角煤层覆岩破断特征分析 |
3.2.1 直接顶破断运移规律 |
3.2.2 基本顶破坏的时序性和不均衡性 |
3.2.3 沿空掘巷上覆岩层破断结构分析 |
3.2.4 关键块体B参数研究 |
3.3 窄煤柱边缘煤体的应力分布特征 |
3.3.1 边缘煤体侧向支承压力分布 |
3.3.2 边缘煤体塑性区宽度计算 |
3.4 回采期间巷道围岩应力分布特征 |
3.4.1 回采期间沿倾向围岩应力分布 |
3.4.2 回采期间沿走向围岩应力分布 |
3.5 本章小结 |
4 巷道断面形状和合理煤柱宽度留设 |
4.1 沿空掘巷合理断面及掘巷层位确定 |
4.1.1 数值计算模型 |
4.1.2 不同断面形状和掘进层位垂直应力分析 |
4.1.3 不同断面形状和掘进层位位移场分析 |
4.1.4 不同断面形状和掘进层位围岩破坏特征分析 |
4.2 窄煤柱合理宽度的确定 |
4.2.1 煤柱留设的研究方法 |
4.2.2 影响留设煤柱宽度主要因素 |
4.2.3 窄煤柱留设宽度的理论计算 |
4.3 掘进期间不同宽度煤柱巷道围岩分析 |
4.3.1 数值模拟方案及步骤 |
4.3.2 掘进期间不同宽度煤柱垂直应力分布特征 |
4.3.3 掘进期间不同宽度煤柱位移分布特征 |
4.3.4 掘进期间不同煤柱宽度对巷道变形的影响 |
4.4 沿空掘巷煤柱合理宽度的确定 |
4.5 本章小结 |
5 巷道支护参数确定 |
5.1 支护参数优化正交试验 |
5.1.1 正交试验因素水平的确定 |
5.1.2 正交试验设计 |
5.1.3 正交实验结果 |
5.2 最优支护方案确定 |
5.2.1 支护方案对比 |
5.2.2 锚索支护参数 |
5.2.3 锚杆其他支护参数 |
5.2.4 支护材料消耗 |
5.2.5 支护形式与参数设计 |
5.3 本章小结 |
6 巷道围岩稳定性验证 |
6.1 回采期间不同宽度煤柱围岩应力分布特征 |
6.1.1 回采期间不同宽度煤柱垂直应力分布特征 |
6.1.2 回采期间不同宽度煤柱水平应力分布特征 |
6.2 回采期间不同宽度煤柱塑性区分布特征 |
6.3 巷道掘进期间围岩变形情况分析 |
6.4 工作面回采期间围岩变形情况分析 |
6.4.1 工作面回采期间巷道垂直应力分布 |
6.4.2 工作面回采期间巷道塑性区分布 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)倾斜煤层窄煤柱综放面覆岩裂隙演化规律数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 煤柱合理宽度研究现状 |
1.2.2 煤柱稳定性研究现状 |
1.2.3 采动覆岩裂隙演化规律的研究现状 |
1.2.4 存在的问题 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法及技术路线 |
2 倾斜煤层沿空掘巷围岩结构稳定性分析 |
2.1 沿空掘巷窄煤柱力学结构模型 |
2.2 沿空掘巷围岩结构稳定性分析 |
2.3 煤柱载荷及宽度的理论分析 |
2.4 煤岩体力学参数测试 |
2.4.1 地质条件概况 |
2.4.2 煤岩体力学特性实验 |
2.4.3 煤岩体试验结果 |
2.5 采场覆岩高度的理论计算 |
2.5.1 关键层位置的判别 |
2.5.2 覆岩“三带”高度计算 |
2.6 本章小结 |
3 倾斜煤层沿空掘巷窄煤柱及围岩应力变化规律研究 |
3.1 模型建立及模拟方案 |
3.1.1 模拟软件的选取 |
3.1.2 模拟方案 |
3.1.3 模型建立及边界条件设置 |
3.2 模拟结果分析 |
3.2.1 不同煤柱宽度条件下煤柱应力变化规律 |
3.2.2 煤柱宽度与煤柱应力的变化关系模型 |
3.2.3 倾斜煤层煤柱合理宽度的确定 |
3.3 本章小结 |
4 倾斜煤层不同尺寸煤柱下采动覆岩裂隙演化规律数值模拟 |
4.1 模拟方案及模型建立 |
4.1.1 模拟软件的选择 |
4.1.2 本构模型选择 |
4.1.3 模拟方案 |
4.1.4 模型建立 |
4.2 不同煤柱宽度下采空区覆岩分布特征 |
4.2.1 工作面走向覆岩采动裂隙演化模拟结果分析 |
4.2.2 工作面倾向覆岩采动裂隙演化模拟结果分析 |
4.3 采动覆岩裂隙带高度的煤柱宽度效应分析 |
4.3.1 覆岩“三带”高度分析 |
4.3.2 采动覆岩关键层应力分析 |
4.3.3 采动覆岩关键层离层分析 |
4.3.4 压实区高度与煤柱宽度的关系 |
4.4 本章小结 |
5 倾斜煤层窄煤柱护巷综放面采动覆岩裂隙分布实测分析 |
5.1 工作面概况 |
5.2 工作面覆岩裂隙分布特征测试方案 |
5.2.1 工作面微震监测方案布置 |
5.2.2 微震监测结果分析 |
5.3 覆岩采动裂隙分布特征钻孔窥视分析 |
5.3.1 钻孔窥视方案 |
5.3.2 钻孔窥视结果分析 |
5.4 倾斜煤层窄煤柱覆岩裂隙演化分布规律分析 |
5.4.1 煤柱破坏规律分析 |
5.4.2 覆岩裂隙演化规律 |
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 |
(6)青洼煤业2203综放工作面窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
2 工程地质条件及围岩力学参数测试 |
2.1 工作面地质条件及工程背景 |
2.2 岩石力学性质测试 |
2.3 本章小结 |
3 综放沿空巷道围岩结构特征及破坏规律 |
3.1 综放沿空巷道覆岩结构规律 |
3.2 综放沿空掘巷上覆岩层结构稳定性分析 |
3.3 沿空掘巷窄煤柱宽度计算 |
3.4 本章小结 |
4 综放沿空掘巷小煤柱稳定性数值模拟研究 |
4.1 数值计算模型的建立 |
4.2 不同煤柱宽度下沿空巷道围岩分布特征 |
4.3 2203工作面采场应力分布特征 |
4.4 本章小结 |
5 综放沿空掘巷围岩控制技术研究 |
5.1 沿空巷道围岩变形破坏机理 |
5.2 巷道支护参数计算 |
5.3 支护参数数值模拟分析 |
5.4 巷道围岩变形分析 |
5.5 本章小结 |
6 青洼煤业沿空巷道矿压监测及数据分析 |
6.1 巷道综合监测 |
6.2 矿压监测数据分析 |
6.3 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)阜生煤矿6m采高留小煤柱卸压护巷技术研究(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 采场覆岩结构研究 |
1.2.2 煤柱宽度及稳定性研究 |
1.2.3 沿空巷道围岩控制研究 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术研究路线 |
第二章 工程概况 |
2.1 井田概况 |
2.2 试验巷道生产地质条件 |
2.2.1 试验巷道概况 |
2.2.2 地质构造、水文地质及煤层特征 |
2.3 顶底板岩层物理力学参数测定 |
2.4 岩层钻孔窥视 |
2.5 本章小结 |
第三章 大采高沿空掘巷覆岩结构及稳定性研究 |
3.1 大采高工作面覆岩结构特点 |
3.2 大采高工作面上覆各岩层垮落规律分析 |
3.3 大采高沿空掘巷覆岩稳定性分析 |
3.3.1 沿空掘巷上覆岩层结构特征 |
3.3.2 沿空掘巷基本顶弧三角关键块结构参数 |
3.3.3 沿空掘巷基本顶关键块断裂对沿空巷道围岩稳定性的影响 |
3.4 大采高沿空掘巷护巷煤柱载荷估算 |
3.5 本章小结 |
第四章 小煤柱合理宽度留设 |
4.1 煤柱合理宽度理论计算 |
4.2 煤柱合理宽度数值分析 |
4.2.1 数值模型建立 |
4.2.2 模拟方案 |
4.2.3 数值模拟结果 |
4.3 本章小结 |
第五章 小煤柱卸压护巷数值模拟 |
5.1 卸压护巷技术原理 |
5.2 切顶卸压数值分析 |
5.2.1 数值模型建立 |
5.2.2 不同切顶高度其应力及变形规律 |
5.2.3 不同切顶角度其应力及变形规律 |
5.3 本章小结 |
第六章 工业性试验及效果分析 |
6.1 151106运输巷支护方案 |
6.1.1 巷道支护方案 |
6.1.2 地质构造段支护方案 |
6.2 爆破切顶施工工艺 |
6.3 矿压观测 |
6.3.1 观测内容及目的 |
6.3.2 测站布置及观测方法 |
6.3.3 矿压观测分析 |
6.3.4 沿空掘巷现场应用效果 |
6.4 经济社会效益分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 不足与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的成果 |
致谢 |
(8)密集钻孔切顶卸压机理及应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
1.4 本章小结 |
2 问题的提出 |
2.1 地质概况 |
2.2 新型卸压技术的提出 |
2.3 本章小结 |
3 密集钻孔不同角度卸压效果分析 |
3.1 数值软件的选取与模型的建立 |
3.2 密集钻孔角度参数数值模拟方案 |
3.3 煤柱变形特征及破坏机理 |
3.4 顶板变形特征及破坏形式 |
3.5 本章小结 |
4 密集钻孔深度卸压效果分析 |
4.1 密集钻孔深度数值模拟方案 |
4.2 煤柱变形特征及破坏机理 |
4.3 顶板变形特征及破坏形式 |
4.4 本章小结 |
5 工业性试验 |
5.1 密集钻孔现场施工工艺及矿压监测方案布置 |
5.2 密集钻孔弱化顶板效果分析 |
5.3 密集钻孔卸压效果 |
5.4 本章小结 |
6 主要结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)沿空掘巷窄煤柱胀锁式对穿锚索加固技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 胀锁式对穿锚索加固作用下沿空掘巷留设煤柱承压性能试验研究 |
2.1 相似模拟试验 |
2.2 试验过程及结果分析 |
2.3 本章小结 |
3 基于胀锁式对穿锚索的沿空掘巷窄煤柱双向加固机理研究 |
3.1 单轴压缩数值模拟 |
3.2 锚固体数值模拟 |
3.3 不同加固方案数值模拟 |
3.4 本章小结 |
4 胀锁式对穿锚索沿空掘巷窄煤柱双向加固技术承压性能工业试验 |
4.1 工程概况 |
4.2 沿空巷道侧向支承应力分析 |
4.3 双向加固技术及其现场工业试验 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)沿含水采空区掘巷煤柱留设与锚固增效研究(论文提纲范文)
致谢 |
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 沿空掘巷窄煤柱留设研究现状 |
1.2.2 防水煤柱留设及流固耦合理论与工程实践研究现状 |
1.2.3 树脂锚杆、锚固剂及锚固方式应用研究现状 |
1.2.4 存在的主要问题 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 工程概况 |
2.1 矿井概况 |
2.2 试验工作面概况及问题描述 |
2.2.1 顶底板条件 |
2.2.2 问题描述 |
2.3 试验工作面围岩地质力学评估 |
2.3.1 煤体坚固性系数测定 |
2.3.2 巷道顶板岩层状态探测 |
2.3.3 巷道围岩力学性质测试 |
2.4 本章小结 |
3 2214 工作面沿空掘巷窄煤柱尺寸留设理论分析 |
3.1 上侧临近2212 采空区无积水时窄煤柱尺寸理论分析与确定 |
3.1.1 沿空掘巷护巷煤柱周围矿压分析 |
3.1.2 沿空掘巷窄煤柱尺寸确定 |
3.2 上侧临近2212 采空区积水时窄煤柱尺寸理论分析与确定 |
3.2.1 采空水与窄煤柱体流固耦合机理 |
3.2.2 沿空防水窄煤柱稳定主控性影响因素分析 |
3.2.3 考虑水压时沿空窄煤柱尺寸理论分析 |
3.3 本章小结 |
4 2214 工作面沿空掘巷窄煤柱尺寸与支护参数优化数值分析 |
4.1 数值软件介绍 |
4.1.1 FLAC3D软件简介 |
4.1.2 FLAC3D软件基本假设 |
4.2 上侧采空区无积水2214 回风巷无支护时力学特征数值分析 |
4.2.1 模型基本设定及数值模拟主要内容 |
4.2.2 数值计算模型构建 |
4.2.3 采空区侧向支承压力分布规律 |
4.2.4 不同煤柱宽度时应力特征分析 |
4.2.5 不同煤柱宽度时位移特征分析 |
4.2.6 塑性区分布与煤柱宽度的关系 |
4.2.7 沿空掘巷窄煤柱的合理留设宽度 |
4.3 上侧采空区有积水2214 回风巷无支护时力学特征数值分析 |
4.3.1 数值试验正交设计 |
4.3.2 流-固耦合数值建模及参数 |
4.3.3 因素敏感性分析 |
4.3.4 不同煤柱宽度垂直应力特征分析 |
4.3.5 不同煤柱宽度时水平位移峰值规律 |
4.3.6 不同水压下12m宽度煤柱塑性区特征 |
4.3.7 沿空掘巷防水窄煤柱的合理留设宽度 |
4.4 上侧采空区无积水2214 回风巷支护参数数值分析优化确定 |
4.4.1 2214 回风巷支护参数初步设计 |
4.4.2 沿空巷道不同支护参数下围岩应力场分布对比 |
4.4.3 不同支护参数下沿空巷道围岩变形对比 |
4.4.4 不同支护参数下巷道围岩塑性区分布对比 |
4.4.5 8m煤柱时沿空巷道最优支护参数 |
4.5 上侧采空区有积水2214 回风巷支护参数数值分析优化确定 |
4.5.1 2214 回风巷支护参数初步设计 |
4.5.2 工字钢支架的精细化模拟 |
4.5.3 不同支护参数下巷道围岩塑性区分布对比 |
4.5.4 不同支护参数下巷道围岩变形对比 |
4.5.5 12m煤柱时沿空巷道最优支护参数 |
4.6 本章小结 |
5 锚杆锚固增效系列试验 |
5.1 螺纹钢锚杆搅拌锚固剂力学特征分析与端部型态优化实验 |
5.1.1 树脂锚固剂搅拌过程力学分析 |
5.1.2 锚杆搅拌端型态与锚固效果关系实验室试验 |
5.2 树脂锚固剂搅拌参数与锚固效果的实验研究 |
5.2.1 螺纹钢搅拌树脂锚固剂理论分析 |
5.2.2 树脂锚固剂搅拌参数与锚固效果试验方案 |
5.2.3 锚固效果及影响因素分析 |
5.3 本章小结 |
6 井下工业性试验 |
6.1 试验巷道支护参数及增效措施 |
6.1.1 顶板锚杆锚索支护 |
6.1.2 帮部锚杆支护 |
6.1.3 工字钢支护 |
6.1.4 喷浆支护 |
6.1.5 增效措施 |
6.2 监测方案 |
6.2.1 监测内容 |
6.2.2 测站布置 |
6.3 巷道围岩深基点位移 |
6.3.1 观测目的 |
6.3.2 观测过程 |
6.3.3 观测仪器 |
6.3.4 观测结果分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、沿空窄煤柱巷技术实践(论文参考文献)
- [1]东滩矿坚硬顶板巷道沿空掘巷切顶卸压与围岩控制技术研究[D]. 毕瑞阳. 中国矿业大学, 2021
- [2]工作面顺序接续下综放沿空掘巷窄煤柱稳定性控制[J]. 张洪伟,万志军,张源,滕腾,陈宇龙,魏泽捷. 煤炭学报, 2021(04)
- [3]沿空巷道非对称底鼓机理及防控研究[J]. 王志强,王鹏,吕文玉,石磊,苏泽华,武超,于峰. 采矿与安全工程学报, 2021(02)
- [4]大倾角工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度和支护方法研究[D]. 刘晨光. 西安科技大学, 2020(01)
- [5]倾斜煤层窄煤柱综放面覆岩裂隙演化规律数值模拟研究[D]. 李刚. 西安科技大学, 2020(01)
- [6]青洼煤业2203综放工作面窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究[D]. 刘世超. 中国矿业大学, 2020
- [7]阜生煤矿6m采高留小煤柱卸压护巷技术研究[D]. 王磊. 太原理工大学, 2020
- [8]密集钻孔切顶卸压机理及应用[D]. 申乾. 中国矿业大学, 2020(01)
- [9]沿空掘巷窄煤柱胀锁式对穿锚索加固技术研究[D]. 谷长宛. 华北科技学院, 2020(01)
- [10]沿含水采空区掘巷煤柱留设与锚固增效研究[D]. 王伟. 河南理工大学, 2020(01)