大采高綜采工作面煤壁片幫機(jī)理與控制技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:大采高綜采工作面煤壁片幫機(jī)理與控制技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著采煤技術(shù)的發(fā)展,大采高綜采技術(shù)也越來越受到關(guān)注,必將成為今后實(shí)現(xiàn)厚煤層安全高效的重要生產(chǎn)方式。隨著綜采面采高的增加,工作面煤壁容易失穩(wěn),煤壁片幫現(xiàn)象加劇,嚴(yán)重影響工人的安全和生產(chǎn)的正常進(jìn)行。因此,研究大采高綜采煤壁片幫的機(jī)理與控制技術(shù)顯得非常迫切和必要,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文圍繞大采高綜采工作面煤壁片幫的問題,采用更加符合實(shí)際情況的理論分析計(jì)算了煤壁塑性區(qū)的寬度及豎直方向的應(yīng)力,對煤壁片幫的力學(xué)機(jī)理加以整理和探討。采用離散元軟件UDEC模擬了在不同情況下煤壁片幫的情況,直觀而準(zhǔn)確。運(yùn)用正交分析的方法對7229工作面的情況進(jìn)行了各種因素的分析,得出最容易片幫的情況,然后用UDEC模擬注漿實(shí)驗(yàn),查看注漿效果,得出最佳的注漿方案及注漿壓力。 最后在7229工作面進(jìn)行現(xiàn)場注漿實(shí)驗(yàn)。首先在實(shí)驗(yàn)室分析了漿液對破碎煤體的粘結(jié)作用,制訂了注漿方案,以及注意事項(xiàng)。通過現(xiàn)場評估,本次所采用的化學(xué)注漿加固控制煤壁片幫取得了較好的效果。 通過對大采高綜采工作面煤壁片幫的力學(xué)分析,進(jìn)一步加深了對大采高綜采工作面片幫機(jī)理的認(rèn)識,得出的煤壁塑性區(qū)寬度計(jì)算公式,可以指導(dǎo)煤壁注漿加固工程。設(shè)計(jì)了煤壁注漿加固方案,經(jīng)現(xiàn)場施工效果不錯(cuò),有效的防止了煤壁片
【關(guān)鍵詞】:大采高 片幫 塑性區(qū) UDEC
【學(xué)位授予單位】:安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TD823.97;TD355
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-13
- 1 緒論13-22
- 1.1 課題產(chǎn)生背景及存在的問題13-14
- 1.2 大采高國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
- 1.2.1 國外大采高綜采研究現(xiàn)狀14-15
- 1.2.2 國內(nèi)大采高綜采技術(shù)研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3 煤壁片幫的研究現(xiàn)狀16-20
- 1.3.1 關(guān)于片幫的理論研究16-18
- 1.3.2 關(guān)于片幫的現(xiàn)場控制技術(shù)研究18-19
- 1.3.3 存在的問題19-20
- 1.4 本論文研究的內(nèi)容及技術(shù)路線20-22
- 1.4.1 主要研究內(nèi)容20
- 1.4.2 技術(shù)路線20-22
- 2 大采高綜采煤壁片幫的力學(xué)分析22-37
- 2.1 大采高綜采煤體塑性區(qū)寬度和應(yīng)力分布22-26
- 2.1.1 塑性區(qū)模型及相應(yīng)理論的推導(dǎo)22-25
- 2.1.2 煤壁內(nèi)塑性區(qū)寬度的確定25-26
- 2.2 影響煤壁內(nèi)塑性區(qū)寬度的各因素分析26-31
- 2.2.1 中間主應(yīng)力的影響26-27
- 2.2.2 采高的影響27
- 2.2.3 開采深度的影響27-28
- 2.2.4 護(hù)幫板支護(hù)阻力的影響28-29
- 2.2.5 內(nèi)摩擦角的影響29-30
- 2.2.6 內(nèi)聚力的影響30-31
- 2.3 大采高煤壁的失穩(wěn)分析31-35
- 2.3.1 大采高煤壁的失穩(wěn)機(jī)理31-33
- 2.3.2 煤壁平衡狀態(tài)的討論33-35
- 2.4 本章小結(jié)35-37
- 3 大采高工作面煤壁片幫數(shù)值模擬研究37-66
- 3.1 數(shù)值模型的建立37-39
- 3.1.1 UDEC軟件簡介37
- 3.1.2 幾何模型及力學(xué)參數(shù)的確定37-39
- 3.1.3 大采高煤壁片幫的判斷依據(jù)39
- 3.2 采高對工作面煤壁片幫的影響39-45
- 3.2.1 模擬方案39-40
- 3.2.2 模擬結(jié)果40-45
- 3.2.3 模擬結(jié)果分析45
- 3.3 液壓支架支護(hù)強(qiáng)度對大采高工作面煤壁片幫的影響45-51
- 3.3.1 模擬方案45-46
- 3.3.2 模擬結(jié)果46-51
- 3.3.3 模擬結(jié)果分析51
- 3.4 護(hù)幫板水平推力對大采高工作面煤壁的影響51-57
- 3.4.1 模擬方案51-52
- 3.4.2 模擬結(jié)果52-57
- 3.4.3 模擬結(jié)果分析57
- 3.5 煤壁內(nèi)部弱結(jié)構(gòu)面對煤壁片幫的影響57-64
- 3.5.1 模擬方案57-58
- 3.5.2 模擬結(jié)果58-64
- 3.5.3 模擬結(jié)果分析64
- 3.6 本章小結(jié)64-66
- 4 煤壁片幫因素正交及錨注數(shù)值模擬分析66-79
- 4.1 正交表及其基本性質(zhì)66
- 4.2 正交表建立及分析66-70
- 4.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本程序66-67
- 4.2.2 確定試驗(yàn)指標(biāo)67-68
- 4.2.3 正交數(shù)值模擬結(jié)果分析68-70
- 4.3 工作面直接頂錨注數(shù)值分析70-77
- 4.3.1 方案一注漿效果分析70-74
- 4.3.2 方案二注漿效果分析74-77
- 4.4 本章小結(jié)77-79
- 5 工作面圍巖加固研究79-93
- 5.1 化學(xué)注漿加固機(jī)理79
- 5.2 煤巖體注漿加固實(shí)驗(yàn)79-85
- 5.3 注漿工藝85-87
- 5.4 注漿工藝要求87-88
- 5.5 兩巷注漿錨索加固工藝88-89
- 5.5.1 巷道條件88
- 5.5.2 注漿錨索支護(hù)88-89
- 5.5.3 施工工藝89
- 5.6 工作面防片幫注意事項(xiàng)89-90
- 5.7 注漿安全技術(shù)措施90-91
- 5.8 工作面注漿加固前后片幫情況91-92
- 5.8.1 注漿加固前91-92
- 5.8.2 注漿加固后92
- 5.9 本章小結(jié)92-93
- 結(jié)論93-94
- 參考文獻(xiàn)94-98
- 致謝98-99
- 作者簡介及讀研期間主要科研成果99
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:大采高綜采工作面煤壁片幫機(jī)理與控制技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:401768
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