為保護地表建筑物及最大限度回收煤炭資源,我國條帶開采礦區(qū)地下遺留了大量的條帶煤柱以及未充填的采空區(qū)。條帶煤柱長期承受覆巖載荷,同時受采空區(qū)積水、鄰近采動等因素的影響,發(fā)生失穩(wěn)的可能性大大增加。條帶煤柱失穩(wěn)導(dǎo)致覆巖與地表再次運動,成為地表災(zāi)害的潛在隱患。當(dāng)前對條帶煤柱失穩(wěn)引發(fā)的覆巖與地表運動規(guī)律、特征均不明確,因此有必要對此開展研究。本文基于前人在條帶煤柱穩(wěn)定性、煤柱-頂板力學(xué)系統(tǒng)、條帶開采地表沉陷理論等方面的研究成果,以條帶煤柱失穩(wěn)為前提,采用物理模擬與數(shù)值模擬結(jié)合的方法,研究了條帶煤柱失穩(wěn)引發(fā)的覆巖與地表運動規(guī)律。論文主要進行了以下工作:（1）采用含有石蠟成分的相似模擬材料預(yù)制條帶煤柱模型,利用電熱絲對模型進行分級加熱,實現(xiàn)條帶煤柱模型失穩(wěn)。對不同配比的含石蠟材料的進行單軸壓縮試驗,結(jié)果表明:條帶煤柱模型強度隨石蠟含量增加而升高;配比一定的情況下,模型試件的單軸抗壓強度離散性較小,力學(xué)性能穩(wěn)定。（2）研制了含柔性加載裝置的三維綜合模擬試驗系統(tǒng),具有結(jié)構(gòu)簡單、組裝拆卸方便、性能穩(wěn)定等優(yōu)點,提高了三維模擬試驗的效率和準(zhǔn)確性。結(jié)合二維和三維物理模擬試驗各自優(yōu)勢,分別研究了條帶煤柱失穩(wěn)引起的... 

【文章來源】：山東科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１技術(shù)路線圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?Ｒｏａｄｍａｐ??

巖體、礦柱和下伏巖體，則地表的下沉量由三部分組成：上覆巖體的下沉、礦柱??的壓縮和下伏巖體的沉陷。??建立圖２．１、圖２．２、圖２．３所示的整體坐標(biāo)及上覆巖體和下伏巖體局部坐標(biāo)??系，條帶開采工程巖體應(yīng)滿足的基本條件如下：??內(nèi)??—?／?？??圖２．１條帶開采整體坐標(biāo)系??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｏｖｅｒａｌｌ?ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ?ｓｙｓｔｅｍ?ｆｏｒ?ｓｔｒｉｐ?ｍｉｎｉｎｇ??？ｊ??ｉ??ｘｎ２??（）＼：???，?ｚ????ＺＫ??ＸＫ?？??〇Ｋ＾ｒｙ２??Ｚｌ?ＸＫ?＿??Ｔａ?ＸＩ?＾??ｏ丨??圖

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【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同含水率條帶煤柱穩(wěn)定性研究[J]. 楊永杰,趙南南,馬德鵬,張�？�.  采礦與安全工程學(xué)報. 2016(01)
[2]深井寬條帶開采煤柱穩(wěn)定性及地表移動特征研究[J]. 郭惟嘉,王海龍,劉增平.  采礦與安全工程學(xué)報. 2015(03)
[3]我國采煤沉陷區(qū)治理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 李鳳明.  煤礦開采. 2011(03)
[4]采空區(qū)堅硬頂板流變破斷力學(xué)分析[J]. 王金安,李大鐘,尚新春.  北京科技大學(xué)學(xué)報. 2011(02)
[5]山區(qū)急傾斜煤層開采上覆巖層彎曲撓度預(yù)計[J]. 李輝,梁冰,李剛,白云鵬,張春梅.  中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報. 2010(03)
[6]采空區(qū)頂板蠕變損傷斷裂分析[J]. 張向陽.  遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(05)
[7]水平應(yīng)力與裂隙密度對頂板安全厚度的影響[J]. 江學(xué)良,曹平,楊慧,林杭.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(01)
[8]基于薄板理論的采場覆巖關(guān)鍵層的判別方法[J]. 林海飛,李樹剛,成連華,張偉.  煤炭學(xué)報. 2008(10)
[9]基于板模型的采場頂板破斷機理分析[J]. 李肖音,高峰,鐘衛(wèi)平.  采礦與安全工程學(xué)報. 2008(02)
[10]接觸單元法在層狀頂板離層變形分析中的應(yīng)用[J]. 張百勝,閆永敢,康立勛.  煤炭學(xué)報. 2008(04)

博士論文
[1]條帶開采工程非線性動力穩(wěn)定性研究[D]. 張彥賓.河南理工大學(xué) 2012
[2]深部條帶煤柱長期穩(wěn)定性基礎(chǔ)實驗研究[D]. 陳紹杰.山東科技大學(xué) 2009
[3]煤礦區(qū)采動覆巖離層分布規(guī)律與地表沉陷控制研究[D]. 趙德深.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2001

碩士論文
[1]大型地下工程三維可加載物理模擬實驗方法研究[D]. 張艷麗.西安科技大學(xué) 2009
[2]寬條帶充填全柱開采條件下的地表沉陷機理及其影響因素研究[D]. 郭愛國.煤炭科學(xué)研究總院 2006



本文編號：3404243