隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,綜合機(jī)械化放頂煤開采在厚煤層的開采中得到了廣泛的應(yīng)用。針對厚煤層綜合機(jī)械化放頂煤開采,如何提高回采率,減少煤炭資源的浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)礦井的高產(chǎn)高效是煤炭行業(yè)工作者持續(xù)研究的難題。本文以山西義棠煤業(yè)為工程背景,綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實(shí)測等方法對該礦10號(hào)煤層綜放工作面的合理煤柱參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究,最終取得了一些成果,以期對厚煤層綜放開采區(qū)段煤柱寬度的研究提供一定的參考和指導(dǎo)。1.通過相關(guān)理論對煤柱的圍巖結(jié)構(gòu)及其受力特征、破壞機(jī)理及其破壞形式以及破壞變形的全過程進(jìn)行了分析;并現(xiàn)場觀測了原寬度煤柱下巷道圍巖的位移變化情況,得出了煤柱寬度較大的結(jié)論,從而為后續(xù)的研究工作提供了基礎(chǔ)和依據(jù);2.通過對煤柱強(qiáng)度及穩(wěn)定性的分析,得出了煤柱保持穩(wěn)定的基本條件;并借助相關(guān)數(shù)據(jù),總結(jié)出了煤柱寬度隨煤層埋深、煤層厚度、煤層強(qiáng)度以及應(yīng)力集中系數(shù)變化的基本規(guī)律;最后運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)估算法、載荷估算法以及彈性核理論計(jì)算法對義棠煤業(yè)綜放工作面的煤柱寬度進(jìn)行了計(jì)算,得出其合理的煤柱寬度為19.6m;3.借助FLAC3D數(shù)值模擬軟件對區(qū)段煤柱的合理寬度進(jìn)行了研究。首先,根據(jù)義棠煤業(yè)綜放工作面的具體工程地質(zhì)... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 區(qū)段煤柱合理寬度研究現(xiàn)狀
        1.2.2 區(qū)段煤柱穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容、研究方案和技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技術(shù)路線
第二章 厚煤層綜放工作面區(qū)段煤柱變形破壞分析
    2.1 義棠煤業(yè)礦井概況
        2.1.1 礦井位置及范圍
        2.1.2 礦井的地質(zhì)概況
        2.1.3 礦井開拓開采現(xiàn)狀
    2.2 區(qū)段煤柱圍巖結(jié)構(gòu)及受力特征分析
        2.2.1 區(qū)段煤柱的圍巖結(jié)構(gòu)特征
        2.2.2 區(qū)段煤柱支撐壓力分布特征分析
        2.2.3 區(qū)段煤柱應(yīng)力的分布規(guī)律
    2.3 區(qū)段煤柱變形破壞機(jī)理分析
        2.3.1 區(qū)段煤柱變形破壞的力學(xué)機(jī)理
        2.3.2 區(qū)段煤柱的破壞形式
        2.3.3 區(qū)段煤柱破壞和變形的過程性
    2.4 區(qū)段煤柱破壞變形的現(xiàn)場實(shí)測
        2.4.1 現(xiàn)場實(shí)測的目的
        2.4.2 觀測內(nèi)容及觀測方法
        2.4.3 觀測數(shù)據(jù)的處理與分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 厚煤層綜放工作面區(qū)段煤柱合理尺寸理論研究
    3.1 區(qū)段煤柱留設(shè)的原則和方法
        3.1.1 區(qū)段煤柱留設(shè)的基本原則
        3.1.2 區(qū)段煤柱留設(shè)的基本方法
    3.2 區(qū)段煤柱強(qiáng)度和穩(wěn)定性分析
        3.2.1 煤柱強(qiáng)度及其影響因素
        3.2.2 區(qū)段煤柱的穩(wěn)定性及其影響因素
        3.2.3 區(qū)段煤柱保持穩(wěn)定的基本條件
    3.3 影響區(qū)段煤柱留設(shè)寬度的因素
        3.3.1 埋深對煤柱寬度的影響
        3.3.2 煤層厚度對煤柱寬度的影響
        3.3.3 煤層強(qiáng)度對煤柱寬度的影響
        3.3.4 應(yīng)力集中系數(shù)對煤柱寬度的影響
    3.4 區(qū)段煤柱合理寬度的理論計(jì)算
        3.4.1 區(qū)段煤柱合理寬度的經(jīng)驗(yàn)估算法
        3.4.2 區(qū)段煤柱合理寬度的載荷估算法
        3.4.3 區(qū)段煤柱合理寬度的彈性核理論計(jì)算
    3.5 本章小結(jié)
第四章 厚煤層綜放工作面區(qū)段煤柱合理尺寸數(shù)值模擬研究
    4.1 數(shù)值模擬軟件簡介
        4.1.1 FLAC~(3D)的原理
        4.1.2 FLAC~(3D)的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍
    4.2 模型的建立與模擬方案
        4.2.1 數(shù)值模擬模型的建立
        4.2.2 數(shù)值模擬方案
    4.3 模擬結(jié)果及其分析
        4.3.1 回采巷道掘進(jìn)時(shí)煤柱變形破壞分析
        4.3.2 上區(qū)段工作面回采時(shí)煤柱變形破壞分析
        4.3.3 下區(qū)段工作面回采時(shí)煤柱變形破壞分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 區(qū)段煤柱穩(wěn)定性效果分析與評價(jià)
    5.1 煤柱穩(wěn)定性的評價(jià)指標(biāo)
    5.2 煤柱應(yīng)力儀器的安裝及測點(diǎn)的布置
    5.3 煤柱側(cè)向支承應(yīng)力現(xiàn)場實(shí)測分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文和參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]特厚煤層綜放工作面區(qū)段煤柱合理寬度研究[J]. 蘭奕文.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2014(12)
[2]特厚煤層綜放工作面?zhèn)认蛑С袎毫Ψ植佳芯縖J]. 許永祥,李化敏,王開林,袁瑞甫.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2014(11)
[3]大采高綜放面區(qū)段煤柱合理留設(shè)研究[J]. 孔德中,王兆會(huì),李小萌,王顏亮,王闖.  巖土力學(xué). 2014(S2)
[4]復(fù)雜特厚煤層綜放工作面煤柱應(yīng)力分布規(guī)律研究[J]. 鮑永生.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2014(03)
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[6]近淺埋煤層大采高工作面回采巷道護(hù)巷煤柱合理寬度研究[J]. 徐新斌,崔廷鋒,楊志遠(yuǎn),張緒剛.  煤礦安全. 2012(12)
[7]深井特厚煤層綜放工作面區(qū)段煤柱合理寬度研究[J]. 劉金海,姜福興,王乃國,李志深,張治高.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]平朔井工三礦區(qū)段煤柱寬度優(yōu)化研究[J]. 李安靜.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2012(04)
[9]留小煤柱沿空掘巷技術(shù)[J]. 高浩,崔廷鋒,張魁,徐新斌.  煤礦安全. 2012(04)
[10]房柱式采空區(qū)煤柱穩(wěn)定性分析[J]. 付武斌,鄧喀中,張立亞.  煤礦安全. 2011(01)

博士論文
[1]五家溝礦特厚煤層區(qū)段煤柱參數(shù)及采動(dòng)平巷支護(hù)研究[D]. 楊伯達(dá).中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2014
[2]特厚煤層沿空掘巷圍巖變形失穩(wěn)機(jī)理及其控制對策[D]. 彭林軍.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2012

碩士論文
[1]東懷煤礦沿空掘巷小煤柱合理寬度及支護(hù)技術(shù)研究[D]. 馬平原.湖南科技大學(xué) 2014
[2]區(qū)段煤柱寬度合理留設(shè)研究[D]. 王寶石.河北工程大學(xué) 2013
[3]大采高小煤柱回采巷道圍巖控制技術(shù)研究[D]. 崔凱.太原理工大學(xué) 2013
[4]長壁留煤柱支撐法開采煤柱優(yōu)化設(shè)計(jì)及破壞的可監(jiān)測性研究[D]. 劉洋.西安科技大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3208793