小紀(jì)汗煤礦是一個水文地質(zhì)比較復(fù)雜的礦井,正在開采的2#主采煤層是主要含水層,在工作面采掘過程中地下水涌出量非常大。地下水對煤柱的穩(wěn)定性影響很大,在水的長期浸泡下煤柱的力學(xué)性質(zhì)弱化、強(qiáng)度降低,因而使煤柱的穩(wěn)定性也隨之降低。且小紀(jì)汗煤礦是一個以大采高綜采技術(shù)為主的現(xiàn)代化高產(chǎn)礦井,工作面推進(jìn)速度較快,礦壓顯現(xiàn)相當(dāng)劇烈,對煤柱穩(wěn)定性的影響相當(dāng)大。本文在此背景下,研究了推進(jìn)速度和煤層含水率對區(qū)段煤柱穩(wěn)定性的影響,其相應(yīng)研究成果可以為礦井水影響下的區(qū)段煤柱穩(wěn)定性控制提供必要的理論基礎(chǔ)。（1）由實(shí)驗(yàn)可知,煤體峰值強(qiáng)度、彈性模量隨含水率和加載速率的增大呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢,存在臨界含水率和臨界加載速率;加載速率和含水率較小時(shí),煤體在峰值強(qiáng)度附近發(fā)生脆性破壞,加載速率和含水率較大時(shí),發(fā)生延性破壞,含水率越大,這種現(xiàn)象越明顯,但當(dāng)含水率較大時(shí),煤體隨加載速率變化的破壞都屬于延性破壞。（2）由模擬結(jié)果可知,隨著煤層含水率和工作面推進(jìn)速度的增加,煤柱水平位移量先減小后增大,垂直應(yīng)力先減小后增大,塑性區(qū)面積先減小后增大,因此,存在臨界含水率和臨界推進(jìn)速度,使得區(qū)段保護(hù)煤柱穩(wěn)定性達(dá)到最高。（3）由理論分析可... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
2 不同加載速率下浸水煤體的力學(xué)特性
    2.1 實(shí)驗(yàn)方案
    2.2 不同含水率對煤體強(qiáng)度的弱化作用
    2.3 不同加載速率對浸水煤體力學(xué)特性的影響
    2.4 不同加載速率下浸水煤體的本構(gòu)關(guān)系
    2.5 本章小結(jié)
3 采動影響下浸水煤柱穩(wěn)定性數(shù)值模擬
    3.1 數(shù)值計(jì)算模型建立
    3.2 不同含水率下煤柱的變形破壞規(guī)律
    3.3 不同推進(jìn)速度下煤柱的變形破壞規(guī)律
    3.4 本章小結(jié)
4 高強(qiáng)度采動影響下浸水區(qū)段煤柱的失穩(wěn)機(jī)制分析
    4.1 煤柱穩(wěn)定性的影響因素
    4.2 高強(qiáng)度采動影響下浸水煤柱失穩(wěn)機(jī)理
    4.3 高強(qiáng)度采動影響下浸水煤柱合理留設(shè)寬度
    4.4 高強(qiáng)度采動影響下浸水煤柱失穩(wěn)判據(jù)
    4.5 失穩(wěn)判據(jù)實(shí)例計(jì)算
    4.6 本章小結(jié)
5 工程實(shí)例
    5.1 11215工作面概況
    5.2 11215工作面礦壓顯現(xiàn)情況
    5.3 煤柱穩(wěn)定性控制措施
    5.4 高強(qiáng)度采動影響下浸水煤柱變形監(jiān)測
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]加載速率對煤系泥巖脆-延性轉(zhuǎn)變影響的試驗(yàn)研究[J]. 張連英,張樹娟,茅獻(xiàn)彪,湯曉英,秦昊,李兵,李明.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]緩傾斜特厚煤層區(qū)段煤柱尺寸研究[J]. 張杰,楊濤.  煤炭工程. 2017(10)
[3]含水率及孔隙率對松軟煤體強(qiáng)度特征影響的試驗(yàn)研究[J]. 朱傳奇,謝廣祥,王磊,王傳兵,侯俊領(lǐng).  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2017(03)
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[6]特厚煤層區(qū)段防水煤柱穩(wěn)定性評價(jià)及保護(hù)技術(shù)研究[J]. 何團(tuán),毛德兵,黃志增,孫曉冬,張學(xué)亮.  巖土力學(xué). 2017(04)
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[9]高強(qiáng)度開采綜放工作面區(qū)段煤柱合理寬度與控制技術(shù)[J]. 張廣超,何富連,來永輝,宋佳偉,肖鵬.  煤炭學(xué)報(bào). 2016(09)
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博士論文
[1]煤巖蠕變損傷機(jī)理及工作面臨空區(qū)段煤柱穩(wěn)定性研究[D]. 黃鵬.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[2]高強(qiáng)度開采工作面礦壓顯現(xiàn)的推進(jìn)速度效應(yīng)分析[D]. 楊敬虎.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2016

碩士論文
[1]官地礦3號煤層區(qū)段煤柱合理留設(shè)研究[D]. 霍永釗.河北工程大學(xué) 2017
[2]含水率影響成型煤樣力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 徐永.華北科技學(xué)院 2016
[3]小紀(jì)汗煤礦含水煤層巷道變形機(jī)理研究[D]. 錢宏偉.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[4]基本頂斷裂結(jié)構(gòu)影響窄煤柱穩(wěn)定性研究及工程應(yīng)用[D]. 吳林梓.西安科技大學(xué) 2014
[5]東坡煤礦綜放開采區(qū)段煤柱穩(wěn)定性研究[D]. 郭鵬.西安科技大學(xué) 2015
[6]大傾角特厚煤層綜放開采區(qū)段煤柱合理尺寸優(yōu)化與研究[D]. 王旭杰.太原理工大學(xué) 2013
[7]特厚硬煤層綜放工作面護(hù)巷煤柱合理寬度研究[D]. 張永久.安徽理工大學(xué) 2012
[8]長壁綜放工作面間隔煤柱穩(wěn)定性研究[D]. 楊博.太原理工大學(xué) 2012
[9]長平礦大采高綜采面合理區(qū)段煤柱尺寸研究[D]. 王亞東.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2012
[10]水壓力作用下煤巖損傷弱化規(guī)律研究[D]. 郭海防.西安科技大學(xué) 2010



本文編號：3100818