研究特厚煤層綜放面區(qū)段煤柱留設(shè)的寬度及其穩(wěn)定性,對(duì)于維持回采巷道的完整性,增加煤炭資源回收率,保障工作面安全高效生產(chǎn),具有重要意義。論文緊密圍繞堅(jiān)硬頂板特厚煤層綜放面區(qū)段煤柱留設(shè)寬度及其穩(wěn)定性的問題,以寬溝煤礦W1123工作面為研究背景,綜合應(yīng)用現(xiàn)場工程調(diào)研、理論分析、物理相似模擬實(shí)驗(yàn)、數(shù)值計(jì)算與現(xiàn)場監(jiān)測等探究方法,開展堅(jiān)硬頂板特厚煤層條件下區(qū)段煤柱留設(shè)合寬度及其穩(wěn)定性的研究,取得了如下成果。通過深入細(xì)致分析區(qū)段煤柱留設(shè)的相關(guān)理論,建立了區(qū)段煤柱的力學(xué)模型,得出了煤柱的屈服區(qū)寬度為6.6m,根據(jù)煤柱的尺寸效應(yīng)以及極限平衡理論,得到了區(qū)段煤柱的合理尺寸范圍。構(gòu)建了物理模型實(shí)驗(yàn),揭示了區(qū)段上行開采綜放面覆巖運(yùn)移規(guī)律,以及不同寬度煤柱條件下,煤柱的穩(wěn)定性特征與覆巖的失穩(wěn)破壞情況,得出了不同寬度煤柱的微震事件數(shù)和能量-頻次特征,為研究工作面留設(shè)合理的區(qū)段煤柱進(jìn)一步奠定了基礎(chǔ)。采用數(shù)值計(jì)算的方法剖析了不同煤柱寬度條件下煤柱內(nèi)部的變形破壞特征以及應(yīng)力、能量的演化規(guī)律,當(dāng)煤柱寬度為8.0-10.0m時(shí),在受到工作面采動(dòng)影響下,煤柱內(nèi)部應(yīng)力較高,塑性區(qū)出現(xiàn)了聯(lián)通現(xiàn)象,煤巖體的變形損傷逐步加劇;當(dāng)煤柱寬...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 論文選題背景和意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 選題意義
    1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 綜放面頂板破斷規(guī)律研究
        1.2.2 煤柱載荷與強(qiáng)度研究
        1.2.3 煤柱留設(shè)寬度及其煤柱穩(wěn)定性研究
    1.3 論文研究的主要內(nèi)容與目標(biāo)
        1.3.1 主要內(nèi)容
        1.3.2 研究目標(biāo)
    1.4 論文采取的研究方案與技術(shù)路線
        1.4.1 研究方案
        1.4.2 技術(shù)路線
2 綜放面區(qū)段煤柱留設(shè)理論分析
    2.1 寬溝煤礦地質(zhì)條件
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地質(zhì)構(gòu)造與煤層賦存特征
        2.1.3 W1123 工作面概況
    2.2 區(qū)段煤柱留設(shè)理論分析概述
        2.2.1 區(qū)段煤柱護(hù)巷的基本方式
        2.2.2 區(qū)段煤柱留設(shè)合理尺寸的基本因素
        2.2.3 煤柱留設(shè)的研究方法
    2.3 區(qū)段煤柱的應(yīng)力分布特征
    2.4 區(qū)段煤柱合理寬度理論分析
        2.4.1 力學(xué)模型的建立
        2.4.2 煤柱合理寬度理論計(jì)算
    2.5 本章小結(jié)
3 特厚煤層區(qū)段煤柱穩(wěn)定性物理模型實(shí)驗(yàn)
    3.1 物理相似模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原理及模型相似條件
        3.1.2 物理相似模型及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        3.1.3 物理相似模型構(gòu)建
    3.2 區(qū)段上行開采綜放面覆巖運(yùn)移規(guī)律分析
        3.2.1 B4-1 煤層工作面覆巖垂直位移分析
        3.2.2 B2 煤層工作面覆巖垂直位移分析
    3.3 煤柱及覆巖的失穩(wěn)破壞特征
    3.4 煤柱微震監(jiān)測結(jié)果分析
        3.4.1 SOS微震監(jiān)測系統(tǒng)簡介
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
4 特厚煤層區(qū)段煤柱應(yīng)力變形規(guī)律
    4.1 數(shù)值計(jì)算模型設(shè)計(jì)
        4.1.1 物理力學(xué)參數(shù)確定
        4.1.2 建立數(shù)值計(jì)算模型
        4.1.3 數(shù)值計(jì)算方案
    4.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析
        4.2.1 煤柱內(nèi)部垂直應(yīng)力分布特征分析
        4.2.2 煤柱內(nèi)部塑性區(qū)演變規(guī)律分析
        4.2.3 煤柱內(nèi)部能量分布特征分析
    4.3 區(qū)段煤柱合理寬度
    4.4 本章小結(jié)
5 現(xiàn)場工程應(yīng)用
    5.1 煤柱內(nèi)部裂隙探測
        5.1.1 監(jiān)測方案布置
        5.1.2 煤柱鉆孔窺視結(jié)果分析
    5.2 煤柱松動(dòng)范圍探測
        5.2.1 監(jiān)測方案布置
        5.2.2 煤柱內(nèi)部探測數(shù)據(jù)分析
    5.3 工作面礦壓演化規(guī)律
        5.3.1 巷道表面位移監(jiān)測
        5.3.2 工作面超前支承壓力分布特征
    5.4 煤柱穩(wěn)定性綜合分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3769304