顧橋礦深井開采沿空留巷頂板控制技術研究
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【摘要】: 隨著我國煤礦開采深度的逐年增加,瓦斯含量逐漸增大且賦存異常,回采工作面瓦斯超限問題嚴重威脅著煤礦的安全生產,而沿空留巷則是解決工作面瓦斯超限問題的最有效途徑,同時還能實現(xiàn)無煤柱連續(xù)開采,提高資源回收率,因此目前又成為我國煤礦開采的一大熱點。 本文結合已有的沿空留巷研究成果,指出了當前沿空留巷存在的一些問題,全面分析了深部巷道圍巖的變形破壞特征、回采空間應力分布規(guī)律、留巷側采空區(qū)頂板運動規(guī)律、巷旁充填墻體的作用、巷內支護形式的選擇和巷旁支護阻力等深井沿空留巷必須重視的幾個關鍵問題。利用FLAC數(shù)值計算軟件詳細分析了沿空留巷自開挖至二次采動影響各個階段內巷道圍巖的變形情況,特別是對巷旁充填墻體的不同寬度和不同頂板巖性條件下巷道的變形情況進行了對比分析,得出了顧橋礦深井高地壓厚層復合頂板條件下巷旁充填墻體的合理寬度。結合數(shù)值模擬結果,以頂板預應力結構理論為基礎,提出了錨桿強化控制技術原理,并針對顧橋礦的特定地質開采條件,給出了巷道在掘進、回采及留巷不同階段內切實有效的頂板控制技術。 研究成果在顧橋礦1115(1)工作面上順槽沿空留巷工程實踐中取得了初步成功,實現(xiàn)了深井大斷面沿空留巷錨網支護技術,留巷后巷道斷面基本保持在8.0m2以上,滿足使用要求。開創(chuàng)了現(xiàn)代化礦井高效快速回采沿空留巷的創(chuàng)新工程,工作面最高日產量16426t,創(chuàng)造了國內外沿空留巷工作面開采的最高產量記錄。 該論文有圖46幅,表4個,參考文獻70篇。
【關鍵詞】:深井 沿空留巷 錨桿支護 充填墻體 數(shù)值分析
【學位授予單位】:中國礦業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2008
【分類號】:TD353
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- Abstract7-14
- 1 緒論14-22
- 1.1 問題的提出與研究意義(The Raise of Promblem and the Meaning of Research)14-16
- 1.2 研究現(xiàn)狀(Current Research States)16-19
- 1.2.1 國內研究現(xiàn)狀(Internal Current Research States)16-18
- 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀(Current Research States abroad)18-19
- 1.2.3 存在的問題(Problems of Existing)19
- 1.3 主要研究內容和方法(Research Contents and Approach)19-22
- 2 深井開采沿空留巷的幾個關鍵問題分析22-32
- 2.1 深部巷道圍巖的變形破壞特點(Deformation and Breakage Trait of Deep Roadway Surrounding Rock)22
- 2.2 沿空留巷圍巖應力分布(Stress Distribution of Surrounding Rock Around Gob-side Entry Rataining)22-24
- 2.3 留巷側采空區(qū)頂板的運動規(guī)律(The Moveing Law of Gob Roof beside Gob-side Entry Retaining)24-26
- 2.4 巷旁充填墻體的作用(The Function of Filling Wall beside Roadway)26
- 2.5 巷內支護形式的選擇(The Selection of Roadway Support)26-27
- 2.6 沿空留巷巷旁支護阻力計算(The Calculation of Support Resistance beside Gob-side Entry Retaining)27-31
- 2.7 本章小結(Brief Summary)31-32
- 3 顧橋礦深井開采沿空留巷數(shù)值模擬研究32-48
- 3.1 FLAC 簡介[52~55](Brief Introduction of FLAC)32-35
- 3.1.1 FLAC 特點(The Trait of FLAC)32-33
- 3.1.2 FLAC 計算原理(The Calculation Elements of FLAC)33-34
- 3.1.3 FLAC 應用領域(The Application Field of FLAC)34-35
- 3.2 數(shù)值模擬模型(Numerical Simulation Model)35-37
- 3.2.1 工作面概況(General Situation of Mining Face)35
- 3.2.2 數(shù)值模擬模型的建立(The Foundation of Numerical Simulation Mode35-37
- 3.3 數(shù)值計算分析(Analysis of Numerical Calculation)37-47
- 3.3.1 巷道開挖的數(shù)值分析(Numerical Analysis of Roadway Driving)37
- 3.3.2 一次采動影響下的數(shù)值分析(Numerical Analysis of the First Mining Influence)37-38
- 3.3.3 留巷期間復合頂板條件下的數(shù)值分析(Numerical Analysis of Complex Roof Condition During Retaining)38-42
- 3.3.4 留巷期間砂巖頂板與復合頂板的數(shù)值對比分析(Numerical Contrast Analysis of Sandstone Roof and Complex Roof During Retaining)42-46
- 3.3.5 二次采動影響的數(shù)值分析(Numerical Analysis of the Second Mining Influence)46-47
- 3.4 本章小結(Brief Summary)47-48
- 4 顧橋礦深井開采沿空留巷頂板控制技術48-60
- 4.1 沿空留巷頂板控制的基本原理(The Basic Principle of Roof Control in Gob-side Entry Retaining)48-52
- 4.1.1 煤巷頂板的預應力結構理論(The Pre-stress Structure Theory of Butt Entry Roof)48-49
- 4.1.2 錨桿強化控制技術原理(The Technology Elements of Bolt Strengthen Contol)49-52
- 4.2 沿空留巷頂板控制技術(Roof Control Technology of Gob-side Entry Retaining)52-59
- 4.2.1 掘進期間頂板控制技術(Roof Control Technology During Driving)52-55
- 4.2.2 采動影響期間頂板控制技術(Roof Control Technology During Mining Influence)55-57
- 4.2.3 待充填區(qū)頂板控制技術(Roof Control Technology of Waiting for Filling Area)57
- 4.2.4 留巷期間頂板控制技術(Roof Control Technology During Retaining)57-59
- 4.3 本章小結(Brief Summary)59-60
- 5 工程實踐60-76
- 5.1 概述(Summarize)60-64
- 5.1.1 工作面地質概況(Geology of Mining Face)60-61
- 5.1.2 試驗巷道維護特點(The Maintenance Trait of Experiment61-64
- 5.2 巷道支護參數(shù)設計(Parameter Design of Roadway Support)64-67
- 5.2.1 支護方案(Support Scheme)64
- 5.2.2 支護參數(shù)(Support Parameter)64-67
- 5.3 礦壓觀測分析(Mine Stress Observation and Analysis)67-74
- 5.3.1 掘進期間的礦壓觀測分析(Mine Stress Observation and Analysis During Driving)67-70
- 5.3.2 回采期間的礦壓觀測分析(Mine Stress Observation and Analysis During Mining)70-74
- 5.4 支護效果分析(Support Effect Analysis)74-75
- 5.5 本章小結(Brief Summary)75-76
- 6 主要結論76-78
- 參考文獻78-82
- 作者簡歷82-85
- 學位論文數(shù)據(jù)集85
【引證文獻】
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本文關鍵詞:顧橋礦深井開采沿空留巷頂板控制技術研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:398922
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