孤島工作面兩側(cè)采空區(qū)老頂斷裂,其上覆巖層活動(dòng)劇烈,采場(chǎng)的礦山壓力大,圍巖應(yīng)力高度集中,巷道圍巖變形嚴(yán)重、破壞程度高。本文以建新煤礦4206綜放孤島面為研究背景,圍繞綜放孤島面上覆巖層應(yīng)力分布及結(jié)構(gòu)特征、合理的煤柱寬度和巷道支護(hù)方式展開研究。首先分析了孤島綜放面形成及回采過程中上覆巖層的結(jié)構(gòu)及應(yīng)力分布規(guī)律,煤柱由淺部至深部其變形破壞特征、承載能力具有差異性,采空區(qū)垮落后,低層位巖梁形成不穩(wěn)定的短懸臂梁結(jié)構(gòu),其斷裂線傾向于兩側(cè)采空區(qū),工作面頂板離層量大;其次從理論上系統(tǒng)性分析了區(qū)段煤柱極限平衡區(qū)圍巖應(yīng)力及塑性區(qū)寬度,并利用數(shù)值模擬軟件對(duì)不同寬度煤柱留設(shè)方案進(jìn)行對(duì)比分析,從掘進(jìn)及工作面回采期間巷道圍巖應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)及塑性區(qū)的變化規(guī)律可得,隨著護(hù)巷煤柱寬度增加,煤柱承載能力增大,圍巖變形量減小,4206運(yùn)輸巷道護(hù)巷煤柱寬度為15 m時(shí),圍巖穩(wěn)定性較高;基于自穩(wěn)隱形拱理論研究了不同支護(hù)方式對(duì)巷道圍巖變形控制效果的差異性,采用高強(qiáng)度錨桿、延伸性強(qiáng)的錨索,施加高預(yù)緊力和增強(qiáng)護(hù)表能力能有效增加圍巖的承載能力;最后依托建新煤礦4206孤島綜放面進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn),實(shí)測(cè)并總結(jié)孤島綜放面回采巷道圍巖變形規(guī)律,并... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 厚煤層孤島面上覆巖層活動(dòng)規(guī)律研究現(xiàn)狀
        1.2.2 厚煤層孤島面沿空掘巷煤柱研究現(xiàn)狀
        1.2.3 厚煤層孤島工作面巷道圍巖控制研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究技術(shù)路線
2 孤島綜放面工程地質(zhì)特征及圍巖結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析
    2.1 工程概況
    2.2 孤島工作面巷道圍巖結(jié)構(gòu)及應(yīng)力特征
        2.2.1 上覆巖層結(jié)構(gòu)特征
        2.2.2 上覆巖層應(yīng)力特征
        2.2.3 上覆巖層結(jié)構(gòu)模型
    2.3 本章小結(jié)
3 孤島工作面煤柱合理寬度研究
    3.1 孤島工作面煤柱應(yīng)力分析
        3.1.1 沿空窄煤柱的基本特征
        3.1.2 煤柱的應(yīng)力分布特征
        3.1.3 巷道側(cè)煤柱邊緣塑性區(qū)應(yīng)力分析
        3.1.4 采空區(qū)側(cè)煤柱邊緣塑性區(qū)應(yīng)力分析
    3.2 孤島工作面沿空窄煤柱巷道煤柱寬度的理論確定
        3.2.1 煤柱寬度留設(shè)的基本原則
        3.2.2 護(hù)巷窄煤柱寬度的理論確定
    3.3 孤島工作面沿空護(hù)巷煤柱合理寬度數(shù)值模擬分析
        3.3.1 數(shù)值模型的建立
        3.3.2 孤島工作面圍巖應(yīng)力分布規(guī)律
        3.3.3 掘巷后不同寬度煤柱留設(shè)方案結(jié)果分析
        3.3.4 回采階段不同寬度煤柱留設(shè)方案結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
4 厚煤層孤島工作面巷道圍巖控制技術(shù)研究
    4.1 巷道圍巖變形破壞特征分析
        4.1.1 掘巷階段巷道圍巖變形破壞特征
        4.1.2 回采階段巷道圍巖變形破壞特征
        4.1.3 厚煤層孤島工作面巷道圍巖變形破壞控制方法
    4.2 厚煤層孤島工作面巷道圍巖變形控制技術(shù)
        4.2.1 厚煤層孤島工作面巷道支護(hù)原理
        4.2.2 巷道圍巖變形控制支護(hù)方式及支護(hù)參數(shù)分析
        4.2.3 支護(hù)效果對(duì)比分析
    4.3 孤島工作面巷道支護(hù)形式
        4.3.1 巷道支護(hù)形式及參數(shù)
        4.3.2 孤島工作面煤體注漿參數(shù)
    4.4 本章小結(jié)
5 4206孤島工作面工業(yè)性試驗(yàn)效果分析
    5.1 巷道圍巖變形監(jiān)測(cè)分析
        5.1.1 巷道圍巖變形監(jiān)測(cè)方案
        5.1.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析
    5.2 孤島工作面擾動(dòng)應(yīng)力分析
    5.3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高強(qiáng)高預(yù)緊力錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)在深部礦井沿空掘巷中的應(yīng)用[J]. 翟文立,王其杰,李濤,梁博,馬學(xué)民,徐東康.  煤礦安全. 2018(12)
[2]煤柱尺寸留設(shè)與巷道圍巖穩(wěn)定性關(guān)系實(shí)驗(yàn)研究[J]. 辛亞軍,李夢(mèng)遠(yuǎn),安定超,卜慶為,郝海春.  地下空間與工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]大采高沿空巷道圍巖穩(wěn)定性數(shù)值模擬[J]. 謝福星,董世卓,劉洋,梁智鵬,郭鵬.  煤礦安全. 2018(11)
[4]超長(zhǎng)孤島工作面沿空掘巷礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及原因分析[J]. 郭之標(biāo),楊森.  煤礦開采. 2018(05)
[5]基于地應(yīng)力反演的構(gòu)造應(yīng)力區(qū)沿空巷道窄煤柱寬度優(yōu)化研究[J]. 姜耀東,宋紅華,馬振乾,馬斌杰,高林濤.  煤炭學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]高瓦斯易自燃厚煤層小煤柱開采研究[J]. 惠興田,蔣志強(qiáng).  煤炭技術(shù). 2018(01)
[7]煤炭轉(zhuǎn)型期的環(huán)境保護(hù)和綠色發(fā)展[J]. 曹健,黃慶享.  西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[8]預(yù)應(yīng)力錨固錨桿圍巖耦合預(yù)緊力分析[J]. 惠興田,肖敏.  煤炭技術(shù). 2017(02)
[9]孤島工作面回采巷道的破壞機(jī)理及端頭超前支護(hù)技術(shù)[J]. 鄧康宇,武騰飛.  礦業(yè)安全與環(huán)保. 2016(03)
[10]綜放沿空掘巷護(hù)巷窄煤柱留設(shè)寬度優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 祁方坤,周躍進(jìn),曹正正,張奇,李寧.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2016(03)

碩士論文
[1]特厚煤層開采中沿空掘巷煤柱寬度及穩(wěn)定性研究[D]. 馬耀榮.太原理工大學(xué) 2018
[2]基本頂破斷結(jié)構(gòu)對(duì)窄煤柱穩(wěn)定性影響分析及控制技術(shù)[D]. 王琳.西安科技大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3688895