本文選題：流體充填留巷 + 柔模　； 參考：《西安科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：柔模流體充填留巷技術(shù)是在利用風(fēng)積砂流體充填采空區(qū)的同時(shí),通過設(shè)置巷道側(cè)向支擋結(jié)構(gòu),保留進(jìn)入巷道,為下一工作面服務(wù)。該技術(shù)屬于無煤柱開采技術(shù),是我國煤礦科技方面取得的又一重大創(chuàng)新成果,具有巨大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),值得推廣。研究柔模流體充填留巷圍巖的穩(wěn)定性對(duì)減少巷道掘進(jìn)量、進(jìn)一步提高煤炭采出率具有重要意義。本文以榆陽煤礦2307流體充填留巷工作面為背景,采用理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬等綜合研究手段,主要結(jié)論如下:(1)在分析柔模流體充填采煤及充填留巷工藝的基礎(chǔ)上,對(duì)充填材料力學(xué)特性的影響因素進(jìn)行試驗(yàn)研究,得到風(fēng)積砂含量對(duì)充填體7d強(qiáng)度影響顯著,粉煤灰細(xì)度對(duì)充填體28d強(qiáng)度影響顯著,同時(shí)柔模作用下能夠提高充填體強(qiáng)度及彈性模量。(2)根據(jù)流體充填留巷覆巖僅彎曲下沉而無破斷的規(guī)律,建立了流體充填留巷力學(xué)模型,分別求出頂板下沉量、煤幫豎向應(yīng)力峰值的解析方程式,并得到了不同因素條件下頂板下沉量的影響曲線,同時(shí)分析了巷旁充填體的穩(wěn)定性,確定出了充填體地基系數(shù)km、強(qiáng)度及欠接頂量U為充填留巷穩(wěn)定性的控制因素。(3)通過對(duì)柔模流體充填留巷進(jìn)行的三維數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行分析,得到了不同充填體強(qiáng)度和不同充填率條件下充填留巷圍巖應(yīng)力分布、塑性區(qū)分布及變形量變化的特征,分析得到充填體強(qiáng)度越小,充填留巷頂?shù)装逡平吭酱?確定充填體強(qiáng)度應(yīng)大于等于4MPa;充填率越小,留巷圍巖變形量越小,并確定充填率應(yīng)大于等于95%。(4)結(jié)合榆陽煤礦2307流體充填留巷現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),充填體28d強(qiáng)度為4MPa,彈性模量為1.26GPa,充實(shí)率達(dá)到95%以上,巷內(nèi)采用錨網(wǎng)索支護(hù),通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析可知,柔模流體充填留巷圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,滿足要求。
[Abstract]:The technology of flexible formwork fluid filling and retaining roadway is to use aeolian sand fluid to fill goaf at the same time, through setting roadway lateral retaining structure, reserving into roadway, serving for the next working face. This technology belongs to coal pillar free mining technology and is another important innovation achievement in coal mine science and technology of our country. It has huge technical and economic advantages and is worth popularizing. It is of great significance to study the stability of surrounding rock of roadway filled with flexible formwork to reduce the tunneling quantity and to further improve the coal mining rate. Based on the background of 2307 fluid filling roadway face in Yuyang Coal Mine, this paper adopts comprehensive research methods such as theoretical analysis, laboratory test and numerical simulation. The main conclusions are as follows: (1) on the basis of analysis of flexible fluid filling coal mining and filling roadway technology, The factors influencing the mechanical properties of filling materials are studied. The results show that the content of aeolian sand has a significant effect on the 7 d strength of the filling body, and the fineness of fly ash has a significant effect on the 28 d strength of the filling body. At the same time, under the action of flexible die, the strength and elastic modulus of the filling body can be improved. According to the rule that the overburden rock in the roadway with fluid filling only bends and sinks without breaking, the mechanical model of fluid filling retaining roadway is established, and the settlement of roof is calculated respectively. The analytical equation of the peak vertical stress of coal side is obtained, and the influence curve of roof subsidence under different factors is obtained, and the stability of backfill beside roadway is analyzed at the same time. It is determined that the foundation coefficient km, the strength and the underconnected roof value U are the controlling factors for the stability of the filling and retaining roadway, and the results of three-dimensional numerical simulation of the flexible mold fluid filling and retaining roadway are analyzed. The characteristics of stress distribution, plastic zone distribution and deformation change in surrounding rock of backfill roadway under different filling strength and different filling rate are obtained. The analysis shows that the smaller the strength of backfill body is, the greater the displacement of roof and bottom slab is. It is determined that the strength of the filling body should be greater than or equal to 4MPa, the smaller the filling rate, the smaller the surrounding rock deformation of the roadway, and the determination that the filling rate should be greater than or equal to 95. 4) combined with the field test of 2307 fluid filling roadway in Yuyang Coal Mine, The filling body has a 28d strength of 4MPa, elastic modulus of 1.26GPaand enrichment rate of more than 95%. The anchor mesh and cable support is used in the roadway. Through sorting and analyzing the field monitoring data, it can be seen that the surrounding rock structure of the roadway left by flexible formwork fluid filling is stable and meets the requirements.
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD322.4

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本文編號(hào)：1942603