一、科学运用矿压参数 正确选择轻放支架(论文文献综述)
宋选民,朱德福,王仲伦,霍昱名,刘一扬,刘国方,曹健洁,李昊城[1](2021)在《我国煤矿综放开采40年:理论与技术装备研究进展》文中进行了进一步梳理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。
张永兵[2](2020)在《工作面在断层影响下冲击矿压分析与防治》文中研究表明冲击矿压是我国矿井开采中重大的地质灾害之一,当综采工作面布置在断层周边时,发生较大的冲击矿压的可能性较高,且发生机理复杂。因此,探究回采工作面在断层影响区域发生冲击矿压的规律,具有重要意义。本文以某矿7335工作面的实际情况作为工程背景,结合理论研究、数值模拟计算和实践分析等,对受断层影响的工作面冲击风险等方面展开课题探讨。首先通过理论分析确定了工作面冲击危险影响因素,并分析了围岩空间结构及动静载条件下冲击危险性,其次通过数值模拟手段分析了7335工作面在断层影响下围岩应力演化特征,并结合7335工作面实际回采过程中微震活动情况分析沿断层推进和过断层两个阶段的围岩运动规律,最后制定了7335工作面回采期间冲击矿压防控方案。论文具体研究内容和结论包括以下几个方面:(1)按照7335工作面实际开采情况,分析了断层为主的地质构造是诱发冲击矿压的主要因素之一,并划分了冲击危险区域。其次通过对工作面顶板演化规律分析得到7335工作面覆岩空间结构为短臂“F”型破断,并分析动静载条件下诱冲原因,得出上覆若干厚硬岩层断裂或者回转运动产生震动波作用在由构造应力影响的高静载工作面,从而逾越了围岩的极限平衡条件诱发冲击破坏。并且根据基本顶断裂模型阐述了临近断层回采时的工作面前方的断层逐渐出现反弹,断层的正应力减小使得起更易发生错动,进而增加了工作面的冲击危险性。(2)通过对FLAC3D数值模拟分析,工作面在沿断层推进阶段,两侧断层阻隔效应明显,中部煤岩体应力高于两侧煤岩体的,工作面在该条件下回采扰动效应被放大,应力集中程度增加。工作面在过断层阶段超前应力受断层影响明显,高应力沿断层两侧分布,断层导向作用明显,断层与两巷的交汇处应力集中系数达到最大,并且断层经过工作面中部的时候影响程度达到最大,模拟分析的结果表明了断层对工作面两巷应力状态具有显着的影响。(3)通过7335工作面回采阶段的微震监测情况和震动波CT反演进行分析,工作面沿断层走向推进时,覆岩运动阶段活动性加剧,破断范围更广,上覆岩层中能量聚散频繁并伴随大能量事件的发生。工作面过断层阶段,工作面与斜交断层围成的三角区域微震活动频繁,同时高应力集中区域向断层交汇处靠近。从震动发生的层位来看,断层夹持阶段工作面微震频次降低但能量释放程度上升,且以低位岩层的破断为主;过断层阶段微震事件向煤层靠拢,且大能量的岩层破断发生在高位顶板中。CT反演高波速异常区域主要集中在工作面中部和断层附近,溜子道侧的冲击危险性明显高于材料道一侧,监测结果与模拟应力分布情况大体一致。最后结合粘滑模型解释微震活动在断层影响下的循环性与差异性。(4)结合工作面模拟结果和实际地质情况,制定了7335工作面回采期间断层影响区域冲击矿压监测防治方案,对监测到的具有潜在冲击危险区域采取一系列切实有效的卸压解危措施,以降低工作面冲击矿压危险性,保证工作面两巷和作业人员的安全。通过对卸压后效果进行冲击危险性分析,得出以顶板深孔爆破为主的卸压措施卸压效果良好,煤岩体中积聚的弹性能够得到有效的释放与转移。本论文研究成果能够有效指导断层影响条件下7335工作面的安全回采,确保矿井安全高效生产,同时也为具有类似采矿条件工作面的安全回采提供理论支撑和技术指导。该论文共涉及图61幅,表9个,引用参考文献99篇。
宁静[3](2020)在《鄂尔多斯深部矿区覆岩破断特征及顶板控制研究》文中认为随着开采强度加大,鄂尔多斯煤炭开采逐步向深部发展,深部矿区矿井逐步投产。鄂尔多斯深井高强度开采矿压特征与我国中东部地区深部开采表现的巷道大变形和强流变性、冲击地压以巷道掘进和回采期间为主等特征存在一定的差异,除表现为高地应力下采掘严重失衡、临空巷围岩剧烈变形外,其煤层上覆厚硬岩层破断下周期来压步距大、矿压显现强烈。鄂尔多斯深部矿区具有的高地压、强扰动、复杂地质条件的特征,使得该地区深部开采呈现采动卸荷效应强烈、煤岩弹脆塑性变形与破坏特征显着、来压急增阻现象明显的特征,采场发生强矿压切顶压架等灾害现象的机率增加。因此,深入分析鄂尔多斯深部矿区开采覆岩破断、运动特征和规律,研究深部大采高综采顶板灾害机制、预测及控制技术,对于鄂尔多斯矿区深部矿区安全和高效开采具有重要意义。本文以鄂尔多斯纳林河煤矿为工程依托,结合现场监测、理论分析、数值模拟和相似模拟等方法,对鄂尔多斯深部矿区采动覆岩的运动、破断特征及顶板控制技术开展研究。本文以鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤层开采对顶板破断和矿压显现及工作面顺槽变形特征进行分析;基于三轴压缩试验,分析了鄂尔多斯纳林河深部矿区覆岩变形和破坏特性,研究了应力水平、含水率对纳林河泥岩、砂岩变形和破坏特性的影响规律;建立了描述鄂尔多斯深部矿区覆岩弹脆塑变形和破坏特征的理想弹脆塑力学模型;利用上述力学模型,模拟分析了工作面推进过程中采动覆岩和煤壁渐进破坏及变形特征;基于相似材料试验模型研究了工作面推进过程中覆岩破断形态及结构;综合现场调查、数值模拟及相似材料模型试验,提出了鄂尔多斯深部矿区大采高综采基本顶煤壁前方和煤壁处断裂的力学模型,分析了影响基本顶断裂的因素及影响规律,并提出相应顶板控制技术。通过研究,取得了以下认识:(1)鄂尔多斯深部矿井地应力较大,综采开挖卸荷强度大,采区覆岩破坏剧烈,煤壁片帮严重;大量破坏覆岩仍然承载,对采区覆岩运动、破断和稳定性有重要影响;支架及顶板矿压大,基本顶支撑区域可以划分为原岩支撑区、液压支架支撑区和垮落岩体充填支撑三个区域;基本顶与上覆关键层的周期破断引起大小周期来压现象。(2)围压对纳林河矿砂岩和泥岩的强度有很大影响。随着围压增加,纳林河砂岩和泥岩的峰值强度和残余强度增大。鄂尔多斯纳林围岩变形可以简化为线弹性、脆性破坏和理想塑性变形三个阶段,建立了能描述鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩弹脆塑变形特征的理想弹脆塑力学模型。(3)基于理想弹脆塑力学模型,建立了鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤综采的数值模型,模拟了工作面推进过中顶板和煤壁的变形、破坏过程,再现关键层顶板承载结构的形成和大小周期来压现象。本文数值模型能够很好地描述鄂尔多斯深部矿区覆岩的力学行为和鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩的运动及破断行为。(4)根据现场调查、相似材料模型和数值模拟获得的基本顶承载和支撑结构特征,以基本顶为研究对象,建立了原岩支撑区、液压支架支撑区和垮落顶板充填支撑区的三区基本顶承载力学模型,编制了相应的有限元程序,提出了基于“三区支撑”的基本顶煤壁前方断裂力学判据,分析了基本顶厚度、基本顶模量、周期垮落步距、支架刚度、充填体刚度等因素对基本顶煤壁前方破断的影响规律。(5)建立了考虑支架和垮落顶板充填支撑作用的基本顶悬臂梁-铰接岩梁力学模型,提出了鄂尔多斯深部综采矿区基本顶煤壁处断裂的力学判据。(6)鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤综采基本顶一般不会发生煤壁前方和煤壁处断裂,随着工作面推进,基本顶断裂主要发生在支架后方,不会发生切顶压架事故,这与现场监测结果基本相符。(7)提出了合理提高支架刚度和支护强度、加快工作面推进速度等鄂尔多斯深部矿区大采高综采顶板控制技术。
王国洪[4](2016)在《王家岭煤矿首采工作面的矿压显现特征及关键技术研究》文中研究说明目前,在国内以围岩力学性质测定为基础,矿压监测资料为辅助的采区巷道优化设计体系日益受到重视。采区矿压显现规律的观测不仅保证工作面安全生产,而且能够验证工作面支架选型,并优化上下顺槽的巷道支护技术。因此,开展大采高工作面煤炭安全高效开采关键技术的研究,以及矿井首采工作面的巷道围岩物理力学测试和采场巷道矿压监测工作,对于提高巷道支护设计的合理性,确保巷道安全,降低支护成本,实现高产高效具有重要意义。同时,对于保证我国煤炭工业的持续、安全发展,保障能源的安全供给具有重要工程指导价值。王家岭煤矿是山西煤炭运销集团有限公司新建项目,井田位于山西省保德县南部,处于河东煤田北部。王家岭煤矿属于保德王家岭循环经济工业园区的六大项目之一,是山西煤炭运销集团公司重点建设工程和转型发展的重要支撑项目。作为新建矿井,在设计、施工等多个方面存在经验不足:一方面是煤岩体性质的相关数据缺乏造成巷道围岩支护方案设计时缺少参数选取的依据;另一方面缺少矿山压力实测数据,使得工作面支架选型、巷道围岩支护方案设计时的荷载无法准确计算。在实际生产过程中顶板的运动及矿压显现规律和相应的控制技术等方面,必然会出现新的问题,所以必须针对具体条件进行具体研究。本文立足王家岭首采工作面开采面临的技术难题,提出首采工作面矿压监测和围岩控制技术研究,通过矿山压力监测数据的整理分析,对工作面采场矿压和巷道矿压显现规律进行系统研究;结合煤岩的物理力学参数和地质构造特征,得到采场围岩运动特征,构建矿压资料基础数据库,所得成果服务于巷道围岩控制参数设计和合理性验证;通过工作面矿压数据的分析,在把握顶板运动规律的基础上,以采场力学模型为基础,分析支架的合理性,提出支架选型的优化方案;从矿压角度分析现有开采条件下工作面长度的合理性;通过现场实测监测数据分析和反馈,结合工作面围岩变形规律以及采场矿压显现规律,得出巷道合理的支护形式与参数、煤柱的合理留设尺寸,为矿区持续、安全和高效的开采提供保证。本文主要获得以下五个方面成果:1.通过单轴、三轴和巴西劈裂实验测得王家岭煤岩弹性模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度、粘聚力和摩擦角等物理力学参数,为巷道支护提供依据。同时,根据XRD实验和SEM实验可知,煤层中以石英为主要矿物质,其主要矿物成分为黏土矿物,反映了王家岭矿煤体有一定的强度,但膨胀性较大。顶板岩样石英高达39.5%,粘土矿物总量平均为54.2%,直接顶泥岩的结构较为松散,总体呈团块状,孔隙大,岩层不仅遇水易膨胀还容易垮落。因此,在巷道支护设计中必须考虑围岩的防水措施。2.从整个工作面阻力分析来压,具有中间略小、两端略高的特点,端头部位及相邻部位阻力波动较频繁,支架阻力应可以维持在40MPa左右;随着采高增加顶板运动更加充分,支架工作阻力分布更加均匀,随着采高增加,顶板来压步距减小,来压持续时间增加。覆岩层载荷随采高增加而增大,载荷分布规律为工作面中部大,两端小;上覆岩层的载荷随采高增加有增加的趋势。开采初期随着顶板垮落次数增加,工作面载荷呈指数规律增加,支架强度有增大趋势;工作面应力集中系数随采高增加而减小,随垮落次数增加而增加。大采高工作面长度越大,所需要的工作阻力越大。加快采面推进速度,采面压力有所减弱,周期来压步距增大,有利于采场顶板管理。3.采用钻孔窥视分别对胶带巷及大断面切眼的顶板和两帮进行巷道围岩破碎范围的地质勘探,在胶带巷内,最大松动范围出现在切眼与巷道交汇处附近,该位置表现出多层松动的现象。距离切眼越远,松动圈数有减小的趋势,松动范围亦表现出缩小的趋势。但靠近端头位置,受应力集中影响,靠近煤壁处裂隙较为发育,需要加强对两端头的支护。4.经理论计算和工程类比综合分析认为王家岭煤矿放顶煤支架合理的支护参数为:选择ZF16000/23/43D型放顶煤液压支架,设计初撑力12818 kN(P=31.5MPa),工作阻力16000k N(P=39.3MPa),支护强度1.51.55MPa,中心距1.75 m(宽度),宽度1.661.86 m;根据本工作面实测支架阻力及下一个工作面实际开采需要,确定虽然当前支架具有一定富余能力,对支架架型并不做减小优化。5.相似模拟和数值模拟结果显示,大采高工作面顶板垮落波及范围大,老顶岩块不易形成稳定的砌体梁结构。顶板有明显的板破断特征,采面位移载荷大、两端位移小。工作面长度影响的覆岩运动规律研究表明:当工作面长度不同时,无论工作面前后,监测点的位移值随着工作面宽度的增加而增大。工作面采高-覆岩运动规律研究表明:上覆岩层的运动显现出随采高增加线性增加。工作面推进速度-覆岩运动规律研究表明:随着推进速度增大,上覆岩层位移减小。6.依据理论分析以及数值模拟得出首采工作面留设2025m煤柱较为合理。同时,在分析大采高工作面矿压显现规律的基础上,进行了工作面液压支架的合理选型,研究了基于工作面合理长度和综采设备选型配套的提高煤炭资源回收率关键技术研究,现场实施效果良好。
张基伟[5](2015)在《王家山矿急倾斜煤层长壁开采覆岩破断机理及强矿压控制方法》文中指出急倾斜特厚煤层长壁综放开采过程中由于采空区充填不均匀,直接顶冒落后基本顶断裂呈现非对称特征,造成了覆岩变形、破坏、能量分布、应力传递等均具有非对称特征。因此,需要对急倾斜煤层覆岩断裂机理与强矿压控制方法进行深入研究,对丰富该类煤层矿压控制理论和指导现场实践均有重要意义。本研究以王家山煤矿工程地质条件与强矿压显现特征为背景,利用室内实验、理论分析、数值实验和现场观测等综合研究手段,研究了急倾斜煤层开采覆岩初次、周期顶板破断机理,揭示了煤、岩非对称应力分布特征与演化规律,提出了强矿压显现危险区域预测与定向弹性能释放强矿压控制方法。论文取得的主要研究成果有:(1)基于弹性力学理论,建立了横纵荷载作用下急倾斜煤层基本顶的薄板力学模型,分析了基本顶上、下板面的应力分布特征,获得了基本顶断裂线发育轨迹与破坏区演化规律,提出了急倾斜煤层基本顶的初次破断“V—Y”型断裂模式。研究表明,急倾斜煤层基本顶初次断裂的空间顺序为“中上部→中下部→上部→下部”。结合数值模拟、现场监测等手段,验证了基本顶初次断裂过程中采场围岩应力场分布及矿压显现具有时序性和非对称特征;(2)基于弹性力学理论,建立了急倾斜综放面推进过程中基本顶由小三角形悬板→大三角形悬板→斜梯形板转化的薄板力学模型,计算出三种形状基本顶的上、下板面的应力分布,揭示了断裂线发育轨迹与破坏区演化过程,阐明了急倾斜煤层基本顶周期破断的“四边形”型断裂模式。研究表明,急倾斜煤层基本顶周期断裂的空间顺序为“中下部→中上部→上部→下部”。结合数值模拟、现场监测等手段,验证了基本顶周期断裂过程中采场围岩应力场分布及矿压显现具有时序性和非对称特征;(3)采用离散元数值模拟及现场实测等手段,揭示了王家山矿急倾斜特厚煤层(群)回采煤、岩应力分布特征与演化规律。发现了急倾斜综放工作面煤体支承压力动压区呈“圆弧形”分布,稳压区呈“矩形”分布的非对称分布特征。利用离散元数值模型证明了区段工作面顶板周期断裂同样符合“四边形”周期断裂模式;(4)以王家山煤矿工程地质条件与强矿压显现特征为背景,采用综合指数法、超静定梁理论、统计学理论等方法,提出了“井田→工作面→近场→定点”层次化危险区预测与关键部位监测方法,并针对不同危险等级制定了相应的强矿压防治方案;(5)采用数值模拟、现场实测等手段,研究了王家山矿急倾斜煤层开采强矿压致灾机理,即上部基本顶在侧支承压力与顶板断裂的综合影响下,可能发生混合型强矿压。中部基本顶断裂可能发生诱发型强矿压,下部基本顶较稳定易发生能量聚集型强矿压;(6)发现了超前顶板重点卸压区域的弹性能释放后由能量转移与积聚而形成“人”字型能量分叉形态,构成了顶板防冲卸压后的主要来压路径。据此提出了急倾斜特厚煤层弹性能定向释放强矿压控制方法,将方法分为悬顶能量释放与次生能量消耗两个阶段,并分析了各阶段的作用。通过顶板动态监测与地音监测检验,证明此方法能够在有效的缩短悬顶面积,减小工作面顶板压力与来压步距的同时,降低由顶板卸压造成次生灾害的可能。
祁连光[6](2013)在《超长大采高俯斜综采面矿压显现规律研究》文中认为针对刘庄煤矿13-1煤地质赋存条件,在煤岩物理力学参数测试与围岩地质力学评估分析的基础上,采用相似材料模拟试验、数值模拟试验、理论分析和现场观测相结合的综合研究方法,对复杂地质条件超长(280~300m)大采高(6.3m)俯斜综采工作面矿压显现特征及采深、采高、工作面长度等开采参数变化对矿压显现规律的影响研究。试验研究获得了超长大采高俯斜综采工作面超前支承压力分布规律、覆岩运移特征等矿山压力规律及断层对矿压特征的影响,揭示了采深、采高、工作面长度等参数变化对采场围岩力学特征的影响机理。系统分析了影响支架稳定性和煤壁片帮的因素及大落差断层对采场围岩稳定性控制的作用机理,提出了超长大采高俯斜综采面围岩控制技术及过大断层关键技术方案。通过对技术方案的工业性试验及现场矿压观测分析表明,完善了超长大采高俯斜综采工作面矿压显现规律,集成创新了复杂条件采场围岩控制技术,实现了刘庄煤矿13-1煤安全高效开采。研究成果可为类似矿区复杂条件厚煤层采用超长工作面安全高效综采提供理论支撑和技术指导。
杨岁寒[7](2011)在《“两软一硬”不稳定煤层综放工作面矿压显现规律及控制技术研究》文中认为本文针对云煤二矿“两软一硬”不稳定煤层开采时出现的回采巷道压力大、煤壁片帮严重等矿压显现问题,以该矿22202综放工作面为工程背景,综合采用实验室岩石物理力学参数测试、相似模拟实验、现场实测、理论分析和数值模拟相结合的方法进行分析研究。首先,通过实验室岩石物理力学参数测定,得出了工作面顶底板岩层的物理力学参数,在此基础上分析了煤壁片帮机理及影响因素,通过建立的综放工作面前方支承压力分布模型,并结合22202综放工作面实际开采条件计算出了煤壁前方塑性区宽度;其次,通过实验室相似模拟试验,得出了工作面上覆岩层的垮落破断运移规律、应力分布规律及上三带高度;再次,通过现场实测,研究了工作面顶板来压情况、煤壁片帮情况,并对工作面支架运行状况进行了评价;在实验室岩石物理参数测试和现场实测的基础上对顶板进行了分级、分类;最后,运用FLAC3D数值模拟软件对综放工作面煤壁片帮破坏机理及影响因素进行了深入的研究,得出了煤层厚度、推进距离、工作面支架工作阻力分别与工作面围岩塑性区、超前应力分布规律及煤壁片帮的关系。同时,结合22202综放工作面的实际情况,提出了一些适合该工作面防止或减缓煤壁片帮的有效措施。本文研究成果能够有效指导该工作面后续生产实践,确保矿井安全高产高效生产,同时也为地质条件相似矿区的综放工作面安全生产提供了理论指导。
申凯[8](2011)在《边角煤采场围岩应力分布规律与防冲设计研究》文中研究指明随着矿井开采强度的不断加强,正规长壁工作面回采完后遗留下的边角煤块段的安全采出成为许多矿井不得不面临的重大难题。本文运用了理论分析、工程类比、数值模拟和现场实测等方法,分析研究了边角煤块段的顶板运动变形特征、防冲巷道布置、煤岩冲击危险性影响因素、以及矿压显现实测规律。针对边角煤采场典型的复杂采动条件,分别讨论了四种边界条件下及几何尺寸较小的工作面的覆岩空间结构的形成和运动特征。运用弹性力学理论,视边角煤采场采空区顶板为不同边界条件的直角梯形弹性薄板模型,采用康托洛维奇近似变分法推导出了直角梯形薄板的弯曲位移函数。以地质条件类似而边界条件不同的五个工作面矿压显现规律作为工程类比,以对边角煤工作面影响的理论分析和数值模拟为依据,提出了边角煤工作面的防冲布置方案并对其优化;从地质因素和开采技术因素两方面分析了边角煤工作面回采的冲击危险性,计算出兴隆庄煤矿边角块段首采面B1302而的冲击地压危险状态等级评定综合指数Wt=0.71,为具有中等偏强冲击危险性工作面。以B1302面为工程背景,通过数值模拟,分析了不同边界条件下、工作面回采的不同阶段时采场煤岩体内走向和倾向垂直应力分布特征、采场围岩的破坏形态特征,分析了不同的边界条件对工作面回采时围岩应力分布造成的影响。根据数值模拟的结果,将B1302面的冲击危险区域划分为5类,并计算出各个分区的冲击危险综合评定指数。通过现场实测,获得了边角煤采场B1302面的顶板运动规律和煤体支承应力分布规律,根据支架工作阻力特点,得出了ZFG5200/19/32H型放顶煤支架能够满足边角煤工作面生产要求的结论,并证明了防冲措施行之有效。
黄春光[9](2010)在《大倾角“三软”不稳定厚煤层放顶煤开采矿压规律研究》文中认为大倾角“三软”不稳定厚煤层放顶煤工作面矿压规律和顶板顶煤运动不同于缓倾斜煤层,其几何特征和时空关系下的矿压规律和顶板顶煤运动较为复杂。本研究以大倾角“三软”不稳定厚煤层单体液压支柱放顶煤开采可行性及关键技术研究为工程背景,采用损伤理论分析、矿山压力现场测试和数值模拟相结合的研究方法,综合对大倾角煤层(35°)放顶煤开采过程中矿山压力分布规律、顶板和顶煤移动规律进行研究。运用损伤理论得到煤岩损伤破坏本构方程,分析了支承压力的变化规律和影响因素,求解了工作面不同位置的支架工作阻力。通过现场观测确定了采场的基本矿压参数及其来压特征、回采巷道围岩变形特征和支柱工作阻力、动载系数等,并对工作面顶底板进行了分类。利用深基点的观测分析了顶板和顶煤的移动规律,进一步认识顶煤从实体煤到裂隙发展、贯通、破碎的机理。结合FLAC3D数值模拟进一步分析了工作面采场应力和位移的分布规律,并指出防护的重点。以上研究结果为大倾角“三软”不稳定厚煤层单体液压支柱放顶煤开采可行性及关键技术研究提供了依据。
解品洲[10](2009)在《厚煤层边角煤开采灾害防治及安全技术研究》文中进行了进一步梳理随着兖州矿区兴隆庄煤矿推行大规模机械化、集约化生产方式,加大了矿井开采强度,大幅度提高了矿井生产水平,矿井生产服务年限和采区生产周期也相对缩短,目前部分采区正规开采、切块布置方式之后遗留下大量边角煤开采及资源回收问题亟待解决。针对此问题,本文综合运用现场实测、数值模拟、理论分析等方法,分析研究了边角煤开采关键技术及灾害控制问题。通过现场实测,分析得出了边角煤工作面矿压显现和顶板运动规律,工作面顶煤与直接顶的初次垮落步距为12.1m,老顶的初次来压步距为36.9m,动载系数为1.46,老顶能够形成悬顶结构,周期来压步距为16.9~10m,平均13.7m,动载系数为1.4,老顶来压较明显。工作面采动时上顺槽沿空段超前压力的显现明显,两帮变形量尤为突出,顶板下沉量较两帮变形量小,超前影响范围40~45m;上顺槽实体段变形量较沿空段大幅下降,但超前影响范围较大,为70~80m。下顺槽围岩变形量较小,超前影响范围25m。由数值模拟分析得知,在B4318东工作面端头,由于与4320工作面相接,侧向支承压力与4320工作面回采所产生支承压力在工作面端头处叠加,应力集中明显,有较强的冲击危险性;B4318东工作面上下顺槽受侧向支承压力影响,加之有断层穿过,存在冲击危险性。根据现场实测和数值模拟分析结果,并准确、全面、系统地分析了冲击危险性的各个影响因素,在此基础上,建立与冲击危险性主要影响因素密切相关的变权识别模型,利用该评价模型对煤矿进行区域冲击危险性评价,确定出对两个断层附近的煤层开采时,表现出弱冲击性,上端头无冲击性,而其他的“高危区”的危险性则介于于无冲击性和弱冲击性之间。针对冲击危险性综合评价的结果,为保证回采工作的安全正常进行,对可能遇到的问题提出解决方案。对掘进期间和回采期间,提出了应力监测法、钻屑法两种不同的冲击地压现场监测方法,并对其技术及参数根据需要进行了合理实施和布置。结合边角煤开采条件,提出了冲击地压解危措施,即钻孔卸压、钻孔松动爆破、煤层预注水,并给出了合理的实施参数。
二、科学运用矿压参数 正确选择轻放支架(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、科学运用矿压参数 正确选择轻放支架(论文提纲范文)
(1)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 |
(2)工作面在断层影响下冲击矿压分析与防治(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 冲击矿压国内外研究现状 |
1.3 断层型冲击矿压研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 技术路线 |
2 7335工作面断层区域冲击危险性分析 |
2.1 工作面概况 |
2.2 矿压显现特征 |
2.3 冲击危险影响因素分析 |
2.4 工作面围岩空间结构特征 |
2.5 工作面动静载分析 |
2.6 本章小结 |
3 7335工作面断层影响应力分布规律 |
3.1 数值模型建立 |
3.2 7335工作面回采期间应力演化分析 |
3.3 本章小结 |
4 工作面回采阶段微震活动规律分析 |
4.1 7335工作面微震活动时空规律 |
4.2 7335工作面CT反演分析 |
4.3 断层粘滑失稳模型 |
4.4 本章小结 |
5 7335工作面冲击防控实践 |
5.1 工作面冲击矿压监测方案 |
5.2 工作面冲击矿压防治方案 |
5.3 工作面现场防冲措施 |
5.4 工作面防治后效果 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)鄂尔多斯深部矿区覆岩破断特征及顶板控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 深部煤矿开采覆岩运动及破断特征研究现状 |
1.2.2 浅部煤矿开采覆岩运动及破断特征研究现状 |
1.2.3 煤层开采顶板控制技术研究现状 |
1.2.4 研究现状总结与分析 |
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 鄂尔多斯深部矿区采场矿压显现特征研究 |
2.1 工程概况 |
2.2 矿井地应力分析 |
2.3 工作面顶板破断特征分析 |
2.3.1 工作面顶板初次来压特征 |
2.3.2 工作面顶板周期来压特征 |
2.3.3 工作面覆岩破断理论分析 |
2.4 工作面顺槽围岩变形规律 |
2.5 小结 |
3 鄂尔多斯深部矿区岩石变形特性试验研究 |
3.1 试样制备 |
3.1.1 砂岩 |
3.1.2 泥岩 |
3.2 试验装置 |
3.3 三轴压缩试验 |
3.4 试验结果分析 |
3.5 小结 |
4 鄂尔多斯深部矿区采场覆岩破断数值模拟研究 |
4.1 鄂尔多斯覆岩理想弹脆塑力学模型 |
4.1.1 鄂尔多斯矿区围岩变形特征 |
4.1.2 理想弹脆塑力学模型 |
4.1.3 数值实现 |
4.1.4 模型验证 |
4.2 鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩破坏数值模拟 |
4.2.1 数值模型 |
4.2.2 计算结果及分析 |
4.3 小结 |
5 采动覆岩运动破断与顶板结构稳定性的模型试验 |
5.1 相似模拟依托工程概况 |
5.2 相似材料模型试验 |
5.2.1 相似材料试验模型 |
5.2.3 试验结果及分析 |
5.3 小结 |
6 鄂尔多斯深部矿区基本顶破断预测及压架防治技术 |
6.1 基本顶煤壁前方断裂的力学模型 |
6.1.1 力学模型 |
6.1.2 程序验证 |
6.2 鄂尔多斯矿区大采高基本顶煤壁前方断裂影响因素及影响规律 |
6.2.1 液压支架刚度的影响 |
6.2.2 基本顶模量的影响 |
6.2.3 直接顶与基本顶摩擦的影响 |
6.2.4 k_I的影响 |
6.2.5 基本顶厚度的影响 |
6.2.6 周期垮落步距的影响 |
6.2.7 支架后方充填体刚度的影响 |
6.3 基本顶煤壁断裂力学模型 |
6.3.1 拉断裂 |
6.3.2 剪断 |
6.4 纳林河二矿3~(-1)煤综采基本顶断裂及周期垮落步距预测 |
6.4.1 工作面前方断裂及周期垮落步距 |
6.4.2 工作面煤壁处断裂及周期垮落步距 |
6.4.3 支架后方断裂及周期垮落步距 |
6.5 鄂尔多斯深部矿井综采压架防治技术 |
6.5.1 选择合理的支架刚度和支护阻力 |
6.5.2 确保合理的支架初撑力 |
6.5.3 厚硬顶板弱化处理 |
6.5.4 合理使用护帮装置 |
6.5.5 合理的工作面推进速度 |
6.6 小结 |
7 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(4)王家岭煤矿首采工作面的矿压显现特征及关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状汇总 |
1.2.1 采场上覆岩层结构理论研究现状 |
1.2.2 上覆岩层移动变形规律研究现状及存在问题 |
1.2.3 大采高综放开采研究现状 |
1.2.4 大采高综放开采工作面矿压显现的特征 |
1.3 论文研究内容 |
1.4 研究工作总体思路、研究方法及技术路线 |
1.4.1 总体思路 |
1.4.2 研究方法及技术路线 |
第二章 王家岭矿区工程背景概况 |
2.1 王家岭矿概况 |
2.1.1 矿区位置与交通 |
2.1.2 地质构造特征 |
2.1.3 地层发育特征 |
2.1.4 煤层发育概况 |
2.1.5 煤质 |
2.2 王家岭矿水文地质特征 |
2.2.1 区域水文地质概况 |
2.2.2 矿井水文类型 |
2.3 其他开采技术条件 |
2.3.1 可采煤层顶底板性质 |
2.3.2 瓦斯 |
2.3.3 煤尘 |
2.3.4 自燃倾向 |
2.3.5 地温 |
2.4 王家岭矿首采工作面概况 |
2.4.1 工作面位置及井上下关系 |
2.4.2 煤层赋存特性及顶底板情况 |
2.5 本章小结 |
第三章 工作面煤岩体物理力学性质测试 |
3.1 煤岩实验样本概况 |
3.1.1 取样地点 |
3.1.2 取样煤层概况 |
3.2 煤岩体宏观物理力学性质测试 |
3.2.1 单轴压缩变形实验 |
3.2.2 三轴压缩实验 |
3.2.3 抗拉劈裂实验 |
3.2.4 抗剪实验 |
3.2.5 岩石密度实验 |
3.3 煤岩细观结构特性 |
3.3.1 煤岩细观结构特征的X射线衍射分析 |
3.3.2 煤岩体扫描电镜SEM细观结构实验 |
3.4 本章小结 |
第四章 大采高工作面矿压显现规律研究 |
4.1 工作面采高影响的采场矿压显现规律 |
4.1.1 支护阻力-采高的规律研究 |
4.1.2 覆岩层载荷-采高的规律研究 |
4.1.3 工作面应力集中系数-采高的规律研究 |
4.2 工作面长度影响的采场矿压显现规律 |
4.2.1 工作面长度影响的矿压显现规律 |
4.2.2 工作面长度影响的矿压显现规律 |
4.3 采面开挖速度影响的采场矿压显现规律 |
4.3.1 采面开挖速度影响的矿压显现规律现场实测 |
4.3.2 采面开挖速度产生的影响的数值模拟结果及分析 |
4.4 顺槽矿压显现规律研究 |
4.4.1 研究方法及测站布置 |
4.4.2 顶底板移近量研究 |
4.4.3 巷道两帮收敛量研究 |
4.4.4 小结 |
4.5 本章小结 |
第五章 大采高采场覆岩运动规律研究 |
5.1 大采高典型采场覆岩运动特征 |
5.1.1 采场覆岩结构特征的二维相似模拟研究 |
5.1.2 采场覆岩结构特征的三维相似模拟研究 |
5.2 采高变化对位移分布规律影响 |
5.2.1 位移分布基本规律 |
5.2.2 不同采高位移分布规律 |
5.2.3 不同采高、不同开采步的位移演化规律 |
5.3 工作面宽度变化对位移分布规律影响 |
5.4 不同开采强度对于位移分布的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 大采高工作面采区优化技术研究 |
6.1 基于数值模拟的工作面合理长度研究 |
6.1.1 数值模拟软件介绍 |
6.1.2 数值模拟模型的建立 |
6.1.3 不同工作面长度条件下顶板冒落高度 |
6.1.4 不同工作面长度对矿压显现规律影响 |
6.2 王家岭矿综放工作面垮带高度综合分析 |
6.2.1 综放工作面长度优化力学模型分析 |
6.2.2 综放工作面长度经济技术预测 |
6.2.3 王家岭矿综放工作面合理长度的确定 |
6.3 王家岭矿巷道支护设计及优化 |
6.3.1 现有巷道支护 |
6.3.2 巷道支护参数优化 |
6.4 煤柱宽度优化 |
6.4.1 煤柱宽度的数值模拟研究 |
6.4.2 工作面合理煤柱尺寸确定 |
6.4.3 巷道支护与煤柱尺寸间的关系 |
6.5 本章小结 |
第七章 大采高工作面支架选型提高回收率关键技术研究 |
7.1 大采高综放开采支架的选型优化 |
7.1.1 首采工作面合理支护强度的计算及支架选型 |
7.1.2 大采高综放开采支架的优化 |
7.1.3 采煤机的选取 |
7.2 工作面长度优化 |
7.2.1 工作面长度优化依据 |
7.2.2 工作面长度优化 |
7.3 本章小结 |
第八章 结论 |
8.1 主要研究结论 |
8.2 创新点 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在学期间发表的学术论文 |
在学期间参加科研项目 |
(5)王家山矿急倾斜煤层长壁开采覆岩破断机理及强矿压控制方法(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 问题的提出 |
1.2 课题研究意义 |
2 绪论 |
2.1 研究背景 |
2.2 国内外研究现状 |
2.2.1 采场矿山压力理论国内外研究现状 |
2.2.2 急倾斜煤层覆岩破断与矿压显现规律研究 |
2.2.3 急倾斜煤层强矿压控制技术国内外研究现状 |
2.3 主要研究内容与技术路线 |
3 工程概况 |
3.1 王家山煤矿井田地质条件 |
3.1.1 地理位置和地形 |
3.1.2 井田地质构造 |
3.1.3 地层 |
3.1.4 煤层 |
3.1.5 主采煤层顶底板岩性 |
3.2 王家山煤矿开采技术条件 |
3.2.1 井田建设与开拓方式 |
3.2.2 综放工作面采煤技术 |
3.3 王家山矿综放工作面强矿压显现特征 |
3.3.1 强矿压导致的巷道变形情况 |
3.3.2 综放工作面强矿压显现特征 |
4 急倾斜煤层覆岩破断机理 |
4.1 急倾斜煤层工作面回采倾斜剖面覆岩运动规律 |
4.1.1 实验模型参数 |
4.1.2 急倾斜工作面回采顶板初次破断倾向运动规律 |
4.2 急倾斜煤层顶板初次破断力学分析与失稳判据 |
4.2.1 急倾斜煤层顶板薄板初次破断力学模型的建立 |
4.2.2 急倾斜煤层顶板初次破断薄板模型挠度方程计算 |
4.2.3 急倾斜煤层回采顶板初次破断失稳判据与应力分析 |
4.3 急倾斜煤层顶板初次断裂模式与过程 |
4.3.1 急倾斜煤层顶板初次断裂线发育轨迹 |
4.3.2 急倾斜煤层顶板初次破断破坏场演化规律 |
4.3.3 急倾斜煤层顶板初次破断模式与过程 |
4.4 急倾斜煤层开采周期破断力学分析与失稳判据 |
4.4.1 急倾斜煤层顶板薄板初次破断力学模型的建立 |
4.4.2 急倾斜煤层顶板周期破断薄板模型挠度方程计算 |
4.4.3 急倾斜煤层回采顶板周期破断失稳判据 |
4.5 急倾斜煤层顶板周期断裂模式与过程 |
4.5.1 急倾斜煤层顶板断裂线发育轨迹 |
4.5.2 急倾斜煤层顶板周期断裂破坏区演化过程 |
4.5.3 急倾斜煤层顶板周期断裂模式及演化过程 |
4.6 顶板断裂期间采场围岩应力场分布特征 |
4.7 顶板断裂模式现场监测验证 |
4.7.1 顶板初次来压阶段现场监测验证 |
4.7.2 顶板周期来压阶段现场监测验证 |
4.8 本章小结 |
5 急倾斜煤层(群)综放工作面回采矿压分布规律 |
5.1 急倾斜煤层群综放工作面回采矿压演化规律 |
5.1.1 计算模型设计及基本参数 |
5.1.2 2煤工作面回采对下区段2、4煤工作面的影响 |
5.1.3 4煤工作面回采对2、4煤工作面的影响 |
5.2 急倾斜煤层综放工作面回采煤体支承压力分布规律 |
5.2.1 计算模型与边界条件 |
5.2.2 急倾斜煤层回采煤体支承压力平面分布特征 |
5.2.3 急倾斜煤层回采煤体超前应力场分布特征及演化规律 |
5.2.4 急倾斜煤层回采煤体侧支承压力分布特征及演化规律 |
5.3 急倾斜煤层回采围岩三维应力场演化规律分析 |
5.3.1 急倾斜煤层倾向剖面围岩应力场分布特征 |
5.3.2 急倾斜煤层走向剖面围岩应力场分布特征及演化规律 |
5.4 本章小结 |
6 急倾斜煤层回采强矿压显现危险区预测与控制方法 |
6.1 急倾斜煤层回采井田强矿压显现危险区预测 |
6.1.1 地质条件 |
6.1.2 动力条件 |
6.1.3 开采扰动条件 |
6.1.4 井田危险区预测指标的确定 |
6.1.5 井田危险区判别指标体系建立 |
6.1.6 井田强矿压显现危险区预测 |
6.2 急倾斜煤层回采工作面强矿压危险区预测 |
6.2.1 急倾斜煤层顶板“倾斜梁”结构模型构建 |
6.2.2 工作面强矿压显现危险区识别 |
6.3 强矿压危险区地音监测 |
6.3.1 地音监测系统布置 |
6.3.2 地音监测预警值确定 |
6.3.3 近场强矿压显现危险区预测 |
6.4 强矿压危险区钻屑法监测 |
6.4.1 王家山矿钻屑法布置方案 |
6.4.2 钻屑法预警值确定 |
6.4.3 定点强矿压显现危险区预测 |
6.5 强矿压显现危险区矿压防治方案 |
6.6 急倾斜煤层强矿压控制方法 |
6.6.1 急倾斜煤层回采顶板破断过程致灾机理分析 |
6.6.2 急倾斜煤层强矿压控制与解危机理 |
6.6.3 急倾斜煤层强矿压控制效果预测 |
6.6.4 急倾斜煤层定向解危强矿压控制方法 |
6.6.5 急倾斜煤层强矿压控制效果检验 |
6.7 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
附录A 四边固支顶板初次破断阶段解析解推导过程 |
附录B “三边固支,一边简支”梯形板解析解推导过程 |
附录C “倾斜梁”结构弯矩函数M(x)推导过程 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)超长大采高俯斜综采面矿压显现规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 大采高综采技术研究现状 |
1.2.2 俯斜综采技术研究现状 |
1.2.3 综采面过断层技术研究现状 |
1.2.4 综采面长度研究现状 |
1.2.5 综采面矿压显现规律研究现状 |
1.3 论文研究内容和研究方法 |
1.3.1 论文研究内容 |
1.3.2 论文研究方法 |
2 试验面概况与围岩地质力学评估分析 |
2.1 工作面地质及开采技术条件 |
2.1.1 工作面概况 |
2.1.2 工作面地质构造特征 |
2.1.3 工作面水文地质情况 |
2.1.4 影响工作面回采的其他因素 |
2.2 煤岩物理力学参数测试 |
2.2.1 煤岩现场采样和加工 |
2.2.2 煤岩物理力学参数测定标准和测试内容 |
2.2.3 岩石物理力学测试结果 |
2.3 围岩地质力学评估分析 |
2.4 本章小结 |
3 大采高大断层俯斜综采矿压显现特征相似模拟试验分析 |
3.1 相似模拟试验模型构建 |
3.1.1 试验目的 |
3.1.2 相似配比和模型参数的确定 |
3.1.3 模型设计 |
3.2 测站布置和观测方案 |
3.2.1 应力测站布置 |
3.2.2 位移测站布置 |
3.2.3 开采方案 |
3.3 断层支承压力分布规律 |
3.3.1 断层上盘支承压力分布规律 |
3.3.2 断层下盘支承压力分布规律 |
3.4 覆岩宏观破坏和运移特征 |
3.4.1 覆岩宏观破坏特征 |
3.4.2 覆岩运移特征 |
3.5 本章小结 |
4 超长大采高俯斜综采矿压显现特征数值模拟试验分析 |
4.1 数值模拟模型构建 |
4.1.1 数值模拟模型构建 |
4.1.2 数值模拟方案及步骤 |
4.3 超长大采高工作面矿压显现特征 |
4.3.1 工作面超前支承压力分布规律 |
4.3.2 覆岩运移特征 |
4.3.3 采场围岩破坏特征分析 |
4.3.4 巷道矿压显现特征分析 |
4.4 开采参数对矿压显现的影响 |
4.4.1 采深对矿压显现的影响 |
4.4.2 采高对矿压显现的影响 |
4.4.3 工作面长度对矿压显现的影响 |
4.5 本章小结 |
5 超长大采高俯斜综采面矿压特征理论分析 |
5.1 支架稳定性控制技术 |
5.1.1 俯斜工作面支架稳定性分析 |
5.1.2 支架失稳的影响因素分析 |
5.1.3 支架稳定性控制技术措施 |
5.2 煤壁片帮机理与控制技术措施 |
5.2.1 俯斜综采面煤壁片帮机理研究 |
5.2.2 超长大采高俯斜综采面煤壁片帮控制技术措施 |
5.3. 断层影响区域矿压特征分析及过大断层关键技术措施 |
5.3.1 断层影响区域围岩结构和矿压特征分析 |
5.3.2 综采面过断层方法分析 |
5.4 本章小结 |
6 工业性试验与现场矿压观测分析 |
6.1 主要设备选型 |
6.2 现场矿压观测分析 |
6.2.1 矿压观测方案 |
6.2.2 工作面矿压显现特征 |
6.2.3 巷道矿压显现特征 |
6.3 工业性试验分析 |
6.3.1 过大断层效益分析 |
6.3.2 应用效果分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
7.1 本文主要结论 |
7.2 存在问题及展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(7)“两软一硬”不稳定煤层综放工作面矿压显现规律及控制技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目录 |
1 引言 |
1.1 论文选题的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 工作面上覆岩层活动规律国内外研究现状 |
1.2.2 综放工作面矿压显现规律研究现状 |
1.2.3 煤壁片帮国内外研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究的内容及方法 |
1.5 技术路线 |
2 煤岩物理参数测试及煤壁片帮机理分析 |
2.1 矿井概况 |
2.1.1 井田位置与交通 |
2.1.2 自然地理概况 |
2.1.3 井田地层 |
2.1.4 含煤地层 |
2.2 围岩物理参数测定 |
2.2.1 取样地点及主要实验设备 |
2.2.2 岩石物理力学参数测定结果 |
2.3 工作面围岩体强度参数计算 |
2.3.1 岩石与岩体参数的关系 |
2.3.2 岩体体积模量和剪切模量 |
2.3.3 煤体弹性模量与坚固系数的关系 |
2.3.4 岩体强度参数 |
2.4 煤壁片帮机理分析 |
2.4.1 煤体的变形破坏过程和本构关系 |
2.4.2 煤壁前方煤体变形区域划分 |
2.4.3 煤壁前方塑性区宽度的分析计算 |
2.4.4 煤壁片帮破坏形式分析 |
2.5 煤壁片帮的影响因素分析 |
2.5.1 自然条件 |
2.5.2 采高的影响 |
2.5.3 支架阻力的影响 |
2.5.4 煤体的破裂角及节理面倾角的影响 |
2.5.5 老顶回转角的影响 |
2.5.6 停采时间的影响 |
2.6 本章小结 |
3 综放工作面上覆岩层破断规律的相似模拟研究 |
3.1 相似材料模拟试验原理 |
3.1.1 相似模拟试验理论 |
3.1.2 相似准则 |
3.2 相似模拟实验设计 |
3.2.1 工作面地质状况 |
3.2.2 相似材料的选取 |
3.2.3 相似系数的确定 |
3.3 模型的制作过程 |
3.3.1 相似材料及配比及用量 |
3.3.2 模型的制作 |
3.3.3 试验模型的加载 |
3.3.4 测点的布置及观测方法 |
3.4 实验现象描述 |
3.5 实验数据分析 |
3.5.1 上覆岩层下沉规律分析 |
3.5.2 上覆岩层应力分布规律研究 |
3.6 本章小结 |
4 综放采场矿压显现规律实测研究 |
4.1 工作面概况 |
4.2 工作面及回采巷道矿压观测方案 |
4.2.1 观测目的 |
4.2.2 观测内容 |
4.2.3 测站布置 |
4.2.4 观测仪器 |
4.2.5 观测方法 |
4.3 工作面矿压观测结果分析 |
4.4 工作面支架的阻力分布及适应性分析 |
4.4.1 初撑力分布规律 |
4.4.2 循环末阻力分布规律 |
4.4.3 时间加权工作阻力分布规律 |
4.4.4 支架适应性分析 |
4.5 回采巷道矿压显现实测及分析 |
4.5.1 回采巷围岩变形观测 |
4.5.2 煤体应力监测 |
4.5.3 超前支护单体支柱工作载荷监测 |
4.5.4 超前支承压力分布特征 |
4.6 煤层顶板稳定性分类 |
4.6.1 直接顶的稳定性分类 |
4.6.2 老顶的稳定性分级 |
4.7 煤壁片帮的观测 |
4.8 本章小结 |
5 综放面煤壁片帮数值模拟研究 |
5.1 模拟软件的介绍 |
5.2 模型的构建 |
5.3 数值模拟方案 |
5.4 数值模拟的结果分析 |
5.4.1 不同煤层厚度下煤壁片帮模拟结果分析 |
5.4.2 不同推进距离煤壁片帮模拟结果分析 |
5.4.3 不同支架工作阻力煤壁片帮模拟结果分析 |
5.5 煤壁片帮的控制措施 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)边角煤采场围岩应力分布规律与防冲设计研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的提出 |
1.2 课题相关理论的研究现状 |
1.3 课题研究的主要内容、研究方法 |
2 边角煤采场覆岩空间结构 |
2.1 边角煤采场覆岩空间结构分类 |
2.2 不同边界条件的边角煤采场覆岩空间结构 |
2.3 小结 |
3 边角煤采场顶板弯曲变形力学分析 |
3.1 基本假设与力学模型建立 |
3.2 力学模型的基本关系式 |
3.3 直角梯形薄板弯曲函数的解算 |
3.4 小结 |
4 不同边界条件边角煤采场开采数值模拟 |
4.1 数值模拟软件FLAC~(3D)介绍 |
4.2 数值计算的工程地质概况 |
4.3 数值模拟结果分析 |
4.4 B1302工作面冲击危险区域划分 |
4.5 小结 |
5 边角煤工作面防冲设计研究 |
5.1 试验区域地质条件概述 |
5.2 边角煤工作面冲击危险性分析 |
5.3 边角煤工作面防冲巷道布置设计 |
5.4 B1302工作面冲击危险指数评价 |
5.5 小结 |
6 B1302工作面矿压显现规律实测研究 |
6.1 工作面地质及生产技术条件 |
6.2 工作面矿压观测方案 |
6.3 工作面实测顶板运动规律 |
6.4 支架支护阻力分布特征 |
6.5 工作面超前支承应力分布 |
6.6 小结 |
7 主要结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间主要成果 |
(9)大倾角“三软”不稳定厚煤层放顶煤开采矿压规律研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 大倾角煤层开采的特点 |
1.2 大倾角煤层主要采煤方法 |
1.2.1 伪斜柔性掩护支架采煤法 |
1.2.2 斜坡陷落采煤法 |
1.2.3 俯伪斜走向长壁分段密集采煤法 |
1.2.4 斜台阶采煤法 |
1.2.5 长孔爆破采煤法 |
1.3 大倾角工作面矿压规律研究现状 |
1.4 大倾角工作面顶板和顶煤移动规律研究现状 |
1.5 主要研究内容方法及技术路线 |
2 支架—围岩关系的损伤理论分析 |
2.1 顶煤单元体的损伤破坏模型 |
2.1.1 煤岩断裂破坏的概率密度函数的提出 |
2.1.2 单轴压缩状态下的统计损伤本构方程 |
2.1.3 三轴应力状态下煤岩的损伤本构方程 |
2.2 大倾角煤层顶煤单元体损伤破坏分析 |
2.2.1 顶煤单元体损伤衰减破坏分析 |
2.2.2 顶煤单元体损伤主轴的确定 |
2.3 大倾角煤层支承压力分布的损伤力学分析 |
2.3.1 支承压力分布规律损伤分析 |
2.3.2 支承压力分布的影响因素分析 |
2.4 工作面支架工作阻力分析 |
2.4.1 顶煤体垂直变形的压力的求解 |
2.4.2 工作面支架工作阻力的求解 |
2.5 小结 |
3 工作面矿山压力观测与分析 |
3.1 试验工作面概况 |
3.2 工作面矿山压力观测内容和方法 |
3.2.1 观测内容 |
3.2.2 观测方法 |
3.3 38041 工作面矿压显现特征 |
3.3.1 基本矿压规律特征 |
3.3.2 煤体超前支承压力特征 |
3.4 回采巷道围岩变形特征 |
3.4.1 回采巷道观测方案 |
3.4.2 巷道变形特征分析 |
3.5 工作面顶底板的分类 |
3.5.1 回采工作面直接顶分类 |
3.5.2 回采工作面老顶分类 |
3.5.3 回采工作面底板分类 |
3.6 小结 |
4 顶板与顶煤深基点移动规律观测研究 |
4.1 钻孔的布置和观察方法 |
4.2 顶板移动规律分析 |
4.3 顶煤位移观测分析 |
4.4 结论 |
5 顶板应力及位移数值模拟分析 |
5.1 数值方法与计算程序介绍 |
5.1.1 数值模拟概况 |
5.1.2 FLAC~(3D) 数值模拟软件简介 |
5.2 模型建立 |
5.3 工作面数值模拟分析 |
5.3.1 采场应力状态数值模拟分析 |
5.3.2 采场位移状态数值模拟分析 |
5.4 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)厚煤层边角煤开采灾害防治及安全技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题的提出 |
1.2 研究的目的和意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
2 边角综放工作面矿压显现规律 |
2.1 边角煤工作面概况 |
2.2 兴隆庄矿B4318面矿压显现和顶板运动规律 |
2.3 本章小结 |
3 边角综放工作面数值模拟研究 |
3.1 模拟软件选取 |
3.2 兴隆庄矿边角综放工作面矿压显现数值模拟分析 |
3.3 本章小结 |
4 边角综放工作面冲击危险性评价 |
4.1 B4318东工作面冲击危险性影响因素分析 |
4.2 冲击危险程度综合评价变权识别模型 |
4.3 边角煤开采冲击危险性实例分析 |
4.4 本章小结 |
5 冲击地压监测方案及过断层技术 |
5.1 边角综放工作面冲击地压监测方案 |
5.2 边角工作面冲击地压控制措施 |
5.3 过断层技术研究 |
5.4 本章小结 |
6 主要结论及展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间主要成果 |
四、科学运用矿压参数 正确选择轻放支架(论文参考文献)
- [1]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)
- [2]工作面在断层影响下冲击矿压分析与防治[D]. 张永兵. 中国矿业大学, 2020
- [3]鄂尔多斯深部矿区覆岩破断特征及顶板控制研究[D]. 宁静. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [4]王家岭煤矿首采工作面的矿压显现特征及关键技术研究[D]. 王国洪. 中国矿业大学(北京), 2016(07)
- [5]王家山矿急倾斜煤层长壁开采覆岩破断机理及强矿压控制方法[D]. 张基伟. 北京科技大学, 2015(09)
- [6]超长大采高俯斜综采面矿压显现规律研究[D]. 祁连光. 安徽理工大学, 2013(05)
- [7]“两软一硬”不稳定煤层综放工作面矿压显现规律及控制技术研究[D]. 杨岁寒. 河南理工大学, 2011(10)
- [8]边角煤采场围岩应力分布规律与防冲设计研究[D]. 申凯. 山东科技大学, 2011(06)
- [9]大倾角“三软”不稳定厚煤层放顶煤开采矿压规律研究[D]. 黄春光. 河南理工大学, 2010(04)
- [10]厚煤层边角煤开采灾害防治及安全技术研究[D]. 解品洲. 山东科技大学, 2009(S1)