軟煤、厚硬頂板、極近距離煤層合理開采關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-18 19:04
本文以渦北煤礦8102工作面的地質(zhì)條件和生產(chǎn)技術(shù)條件為基礎(chǔ),綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等方法,對(duì)軟煤、厚硬頂板、極近距離煤層合理開采關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。通過建立經(jīng)濟(jì)效益比較的數(shù)學(xué)模型,并利用綜合評(píng)價(jià)的方法分析了軟煤、厚硬頂板厚煤層開采方法;基于彈性力學(xué)理論推導(dǎo)出厚硬頂板分層運(yùn)動(dòng)的力學(xué)判斷準(zhǔn)則;綜合運(yùn)用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和UDEC3.1數(shù)值模擬等方法分析了軟煤、厚硬頂板上覆巖層結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)特征、支承壓力分布規(guī)律及直接頂形成的結(jié)構(gòu)形式;從夾矸層分類入手,在分析含夾矸厚煤層綜放開采頂煤的強(qiáng)度和變形特征的基礎(chǔ)上建立夾矸層力學(xué)分析模型,分析了夾矸層對(duì)煤層可放性的影響;最后,深入分析現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),驗(yàn)證結(jié)論。本文研究成果對(duì)具體地質(zhì)條件下的合理開采方法選擇提供有益借鑒,并對(duì)煤礦安全經(jīng)濟(jì)開采,提高資源回收率,大幅度提高煤礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,具有重要現(xiàn)實(shí)意義和推廣價(jià)值。
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 厚煤層開采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 綜放開采技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2.3 放頂煤開采頂煤的變形與運(yùn)移的研究現(xiàn)狀
1.2.4 綜放采場(chǎng)圍巖控制理論的研究現(xiàn)狀
1.2.5 夾矸層對(duì)頂煤冒放性影響的研究現(xiàn)狀
1.2.6 存在的問題
1.3 研究?jī)?nèi)容、方法及技術(shù)路線
2 軟煤、厚硬頂板、極近距離厚煤層采煤方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
2.1 厚煤層開采方法
2.1.1 厚煤層大采高綜采開采方法
2.1.2 傾斜分層開采采煤方法
2.1.3 放頂煤開采采煤方法
2.2 采煤方法經(jīng)濟(jì)比較模型的建立
2.3 8102工作面采煤方法的選擇
2.3.1 渦北煤礦8102工作面概況
2.3.2 渦北煤礦8102工作面采煤方法技術(shù)分析
2.3.3 渦北煤礦8102工作面采煤方法的經(jīng)濟(jì)比較
2.3.4 渦北煤礦8102工作面采煤方法綜合評(píng)價(jià)
2.4 小結(jié)
3 軟煤、厚硬頂板、極近距離綜放開采上覆巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律及結(jié)構(gòu)形式分析
3.1 綜放開采巖層活動(dòng)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.2 綜放采場(chǎng)厚硬頂板分層運(yùn)動(dòng)分析
3.2.1 力學(xué)模型和力學(xué)分析
3.2.2 綜放采場(chǎng)厚硬頂板分層運(yùn)動(dòng)的力學(xué)判斷準(zhǔn)則
3.2.3 渦北煤礦8102工作面厚硬頂板分層運(yùn)動(dòng)分析
3.3 軟煤、厚硬頂板上覆巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律及結(jié)構(gòu)形式分析
3.3.1 直接頂和老頂范圍分析
3.3.2 直接頂結(jié)構(gòu)分析
3.3.3 老頂"砌體梁"結(jié)構(gòu)模型
3.4 小結(jié)
4 軟煤、厚硬頂板綜放采場(chǎng)覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律UDEC數(shù)值模擬
4.1 數(shù)值模擬的目的
4.2 UDEC軟件介紹
4.3 UDEC軟件數(shù)值計(jì)算設(shè)計(jì)的步驟
4.4 數(shù)值模型的建立
4.5 數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.6 小結(jié)
5 夾矸層對(duì)煤層可放性的影響分析
5.1 厚煤層綜放開采夾矸層的分類
5.2 含夾矸厚煤層綜放開采頂煤的破斷特征
5.2.1 含夾矸厚煤層綜放開采頂煤的強(qiáng)度特征
5.2.2 含夾矸厚煤層綜放開采頂煤的變形特征
5.3 頂煤中賦存夾矸層條件下的力學(xué)模型分析
5.3.1 均布載荷作用下夾矸層破斷失穩(wěn)的懸臂梁模型
5.3.2 非均布載荷作用下夾矸層破斷失穩(wěn)的懸臂梁模型
5.4 小結(jié)
6 現(xiàn)場(chǎng)礦壓觀測(cè)及分析
6.1 渦北煤礦8102工作面礦山壓力觀測(cè)方案
6.1.1 礦壓觀測(cè)的目的
6.1.2 礦壓觀測(cè)的研究?jī)?nèi)容
6.1.3 測(cè)線布置及觀測(cè)方法
6.2 渦北煤礦8102工作面礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律的研究
6.2.1 工作面頂板的活動(dòng)規(guī)律
6.2.2 工作面傾向的壓力分布
6.2.3 工作面支架的承載特征
6.3 小結(jié)
7 結(jié)論及展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 論文不足及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含夾矸層厚煤層綜放面礦壓顯現(xiàn)及頂煤運(yùn)移規(guī)律研究[J]. 陳海波. 礦業(yè)研究與開發(fā). 2005(04)
[2]含夾矸結(jié)構(gòu)復(fù)雜厚煤層綜放開采頂煤放出特點(diǎn)與放煤工藝研究[J]. 陳海波. 煤炭工程. 2005(08)
[3]含厚夾矸煤層的綜放開采[J]. 陳海波,孟憲銳. 黑龍江科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(05)
[4]FLAC在放頂煤開采頂煤變形與移動(dòng)特征研究中的應(yīng)用[J]. 高明中. 湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2003(02)
[5]放頂煤開采沿空掘巷礦壓顯現(xiàn)特征模擬分析[J]. 高明中. 西安科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(04)
[6]綜放開采上位巖層的平衡結(jié)構(gòu)及其對(duì)采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)的影響[J]. 陸明心,郝海金,吳健. 煤炭學(xué)報(bào). 2002(06)
[7]放頂煤開采頂煤移動(dòng)與破壞規(guī)律的數(shù)值分析[J]. 高明中. 淮南工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(03)
[8]綜放開采頂煤三維變形、破壞的數(shù)值分析[J]. 陳忠輝,謝和平,王家臣. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2002(03)
[9]綜放采場(chǎng)支架-圍巖關(guān)系的新概念[J]. 吳健,張勇. 煤炭學(xué)報(bào). 2001(04)
[10]綜放合理工作面長(zhǎng)度分析[J]. 靳文學(xué),靳鐘銘. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2000(05)
博士論文
[1]綜采放頂煤采場(chǎng)厚層堅(jiān)硬頂板穩(wěn)定性分析及應(yīng)用[D]. 史紅.山東科技大學(xué) 2005
[2]對(duì)采場(chǎng)礦山壓力有明顯影響的覆巖破壞運(yùn)動(dòng)演化規(guī)律[D]. 吳士良.山東科技大學(xué) 2002
碩士論文
[1]汝箕溝礦綜放試采面圍巖運(yùn)動(dòng)信息監(jiān)測(cè)及分析[D]. 許少東.西安科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3350454
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 厚煤層開采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 綜放開采技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2.3 放頂煤開采頂煤的變形與運(yùn)移的研究現(xiàn)狀
1.2.4 綜放采場(chǎng)圍巖控制理論的研究現(xiàn)狀
1.2.5 夾矸層對(duì)頂煤冒放性影響的研究現(xiàn)狀
1.2.6 存在的問題
1.3 研究?jī)?nèi)容、方法及技術(shù)路線
2 軟煤、厚硬頂板、極近距離厚煤層采煤方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
2.1 厚煤層開采方法
2.1.1 厚煤層大采高綜采開采方法
2.1.2 傾斜分層開采采煤方法
2.1.3 放頂煤開采采煤方法
2.2 采煤方法經(jīng)濟(jì)比較模型的建立
2.3 8102工作面采煤方法的選擇
2.3.1 渦北煤礦8102工作面概況
2.3.2 渦北煤礦8102工作面采煤方法技術(shù)分析
2.3.3 渦北煤礦8102工作面采煤方法的經(jīng)濟(jì)比較
2.3.4 渦北煤礦8102工作面采煤方法綜合評(píng)價(jià)
2.4 小結(jié)
3 軟煤、厚硬頂板、極近距離綜放開采上覆巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律及結(jié)構(gòu)形式分析
3.1 綜放開采巖層活動(dòng)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.2 綜放采場(chǎng)厚硬頂板分層運(yùn)動(dòng)分析
3.2.1 力學(xué)模型和力學(xué)分析
3.2.2 綜放采場(chǎng)厚硬頂板分層運(yùn)動(dòng)的力學(xué)判斷準(zhǔn)則
3.2.3 渦北煤礦8102工作面厚硬頂板分層運(yùn)動(dòng)分析
3.3 軟煤、厚硬頂板上覆巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律及結(jié)構(gòu)形式分析
3.3.1 直接頂和老頂范圍分析
3.3.2 直接頂結(jié)構(gòu)分析
3.3.3 老頂"砌體梁"結(jié)構(gòu)模型
3.4 小結(jié)
4 軟煤、厚硬頂板綜放采場(chǎng)覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律UDEC數(shù)值模擬
4.1 數(shù)值模擬的目的
4.2 UDEC軟件介紹
4.3 UDEC軟件數(shù)值計(jì)算設(shè)計(jì)的步驟
4.4 數(shù)值模型的建立
4.5 數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.6 小結(jié)
5 夾矸層對(duì)煤層可放性的影響分析
5.1 厚煤層綜放開采夾矸層的分類
5.2 含夾矸厚煤層綜放開采頂煤的破斷特征
5.2.1 含夾矸厚煤層綜放開采頂煤的強(qiáng)度特征
5.2.2 含夾矸厚煤層綜放開采頂煤的變形特征
5.3 頂煤中賦存夾矸層條件下的力學(xué)模型分析
5.3.1 均布載荷作用下夾矸層破斷失穩(wěn)的懸臂梁模型
5.3.2 非均布載荷作用下夾矸層破斷失穩(wěn)的懸臂梁模型
5.4 小結(jié)
6 現(xiàn)場(chǎng)礦壓觀測(cè)及分析
6.1 渦北煤礦8102工作面礦山壓力觀測(cè)方案
6.1.1 礦壓觀測(cè)的目的
6.1.2 礦壓觀測(cè)的研究?jī)?nèi)容
6.1.3 測(cè)線布置及觀測(cè)方法
6.2 渦北煤礦8102工作面礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律的研究
6.2.1 工作面頂板的活動(dòng)規(guī)律
6.2.2 工作面傾向的壓力分布
6.2.3 工作面支架的承載特征
6.3 小結(jié)
7 結(jié)論及展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 論文不足及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含夾矸層厚煤層綜放面礦壓顯現(xiàn)及頂煤運(yùn)移規(guī)律研究[J]. 陳海波. 礦業(yè)研究與開發(fā). 2005(04)
[2]含夾矸結(jié)構(gòu)復(fù)雜厚煤層綜放開采頂煤放出特點(diǎn)與放煤工藝研究[J]. 陳海波. 煤炭工程. 2005(08)
[3]含厚夾矸煤層的綜放開采[J]. 陳海波,孟憲銳. 黑龍江科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(05)
[4]FLAC在放頂煤開采頂煤變形與移動(dòng)特征研究中的應(yīng)用[J]. 高明中. 湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2003(02)
[5]放頂煤開采沿空掘巷礦壓顯現(xiàn)特征模擬分析[J]. 高明中. 西安科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(04)
[6]綜放開采上位巖層的平衡結(jié)構(gòu)及其對(duì)采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)的影響[J]. 陸明心,郝海金,吳健. 煤炭學(xué)報(bào). 2002(06)
[7]放頂煤開采頂煤移動(dòng)與破壞規(guī)律的數(shù)值分析[J]. 高明中. 淮南工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(03)
[8]綜放開采頂煤三維變形、破壞的數(shù)值分析[J]. 陳忠輝,謝和平,王家臣. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2002(03)
[9]綜放采場(chǎng)支架-圍巖關(guān)系的新概念[J]. 吳健,張勇. 煤炭學(xué)報(bào). 2001(04)
[10]綜放合理工作面長(zhǎng)度分析[J]. 靳文學(xué),靳鐘銘. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2000(05)
博士論文
[1]綜采放頂煤采場(chǎng)厚層堅(jiān)硬頂板穩(wěn)定性分析及應(yīng)用[D]. 史紅.山東科技大學(xué) 2005
[2]對(duì)采場(chǎng)礦山壓力有明顯影響的覆巖破壞運(yùn)動(dòng)演化規(guī)律[D]. 吳士良.山東科技大學(xué) 2002
碩士論文
[1]汝箕溝礦綜放試采面圍巖運(yùn)動(dòng)信息監(jiān)測(cè)及分析[D]. 許少東.西安科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3350454
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