房式采空區(qū)下伏煤層開(kāi)采動(dòng)壓災(zāi)害發(fā)生機(jī)理及其控制
本文關(guān)鍵詞:房式采空區(qū)下伏煤層開(kāi)采動(dòng)壓災(zāi)害發(fā)生機(jī)理及其控制
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【摘要】:針對(duì)神東礦區(qū)工作面推出上覆房式采空區(qū)集中煤柱期間發(fā)生的動(dòng)載礦壓災(zāi)害,利用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、理論分析、數(shù)值模擬分析等手段,對(duì)其致災(zāi)機(jī)理及控制技術(shù)進(jìn)行了深入研究。提出了7種煤層間巖層結(jié)構(gòu)形態(tài),其中4種屬于煤層間巖層未全部斷裂的類(lèi)型,3種屬于煤層間巖層全部斷裂的類(lèi)型;將7種形態(tài)分解后又提出了3種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu),即“全部破斷”結(jié)構(gòu)、“未破斷巖層”結(jié)構(gòu)及“組合”結(jié)構(gòu),通過(guò)分析3種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)在沖擊作用下的穩(wěn)定性,得到了煤層間巖層結(jié)構(gòu)受沖擊作用時(shí)破壞情況判別方法;分析了頂板斷裂對(duì)集中煤柱有效支承寬度的影響,并得到支承壓力作用下的小煤柱穩(wěn)定條件計(jì)算方法;針對(duì)基本頂提出了“單回轉(zhuǎn)巖塊”結(jié)構(gòu),并分析了煤層間巖層結(jié)構(gòu)全部破壞后不同頂板結(jié)構(gòu)下的支架載荷,合理地解釋了推出集中煤柱期間發(fā)生動(dòng)載礦壓災(zāi)害的原因。根據(jù)研究成果提出了充填采空區(qū)及爆破集中煤柱措施,給出了爆破措施有效卸載程度,通過(guò)優(yōu)選,在神東煤炭公司石圪臺(tái)煤礦采取井下爆破集中煤柱措施,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果顯著。
【關(guān)鍵詞】:房式采空區(qū)集中煤柱 動(dòng)載礦壓災(zāi)害 煤柱穩(wěn)定性 承載結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 控制技術(shù)
【學(xué)位授予單位】:煤炭科學(xué)研究總院
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TD771
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-8
- 1 緒論8-16
- 1.1 研究背景及意義8-9
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
- 1.2.1 巖層控制理論研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 采空區(qū)殘留煤柱下礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.3 動(dòng)載礦壓災(zāi)害機(jī)理及其控制技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.4 問(wèn)題的提出12-13
- 1.3 研究?jī)?nèi)容及方法13-14
- 1.4 技術(shù)路線(xiàn)14-16
- 2 推出集中煤柱期間動(dòng)載礦壓特征研究16-22
- 2.1 工程概況16-17
- 2.2 動(dòng)載礦壓特征17-20
- 2.2.1 動(dòng)載礦壓顯現(xiàn)特征17-18
- 2.2.2 覆巖運(yùn)動(dòng)特征18-20
- 2.2.3 動(dòng)載礦壓原因初步分析20
- 2.3 小結(jié)20-22
- 3 推出集中煤柱期間動(dòng)載礦壓災(zāi)害機(jī)理研究22-65
- 3.1 動(dòng)載礦壓機(jī)理的理論分析22-50
- 3.1.1 煤層間巖層結(jié)構(gòu)形態(tài)及其在沖擊作用下的穩(wěn)定性分析22-39
- 3.1.2 煤柱穩(wěn)定性及煤柱失穩(wěn)后煤層間巖層結(jié)構(gòu)所受力學(xué)作用分析39-46
- 3.1.3 煤層間巖層結(jié)構(gòu)全部破壞時(shí)支架載荷分析46-49
- 3.1.4 動(dòng)載礦壓災(zāi)害機(jī)理分析49-50
- 3.2 動(dòng)載礦壓機(jī)理的數(shù)值模擬分析50-60
- 3.2.1 3DEC基本原理50-52
- 3.2.2 模擬面臨的主要問(wèn)題52
- 3.2.3 模擬步驟52-56
- 3.2.4 模擬結(jié)果分析56-60
- 3.3 動(dòng)載礦壓機(jī)理的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證60-63
- 3.3.1 石圪臺(tái)煤礦房式采空區(qū)煤柱穩(wěn)定性分析60-61
- 3.3.2 石圪臺(tái)煤礦煤層間巖層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及支架載荷分析61-63
- 3.4 小結(jié)63-65
- 4 推出集中煤柱期間動(dòng)載礦壓災(zāi)害控制技術(shù)研究65-75
- 4.1 控制措施的提出65-66
- 4.2 控制措施技術(shù)要求分析66-69
- 4.2.1 充填采空區(qū)技術(shù)要求66
- 4.2.2 爆破集中煤柱技術(shù)要求66-69
- 4.3 控制措施實(shí)施效果評(píng)價(jià)方法分析69-70
- 4.4 工程應(yīng)用70-74
- 4.4.1 控制措施優(yōu)選70-71
- 4.4.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果評(píng)價(jià)71-74
- 4.5 小結(jié)74-75
- 5 結(jié)論75-77
- 5.1 主要結(jié)論75-76
- 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)76
- 5.3 展望76-77
- 致謝77-78
- 參考文獻(xiàn)78-86
- 作者簡(jiǎn)介86
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,本文編號(hào):629285
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