發(fā)布時間：2017-07-14 04:23

  本文關鍵詞：余吾煤業(yè)綜放開采沿空留巷圍巖控制理論與技術研究

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【摘要】：為了解決我國經(jīng)濟快速發(fā)展所面臨的能源問題,綜放開采技術的推廣應用成為我國煤礦開采發(fā)展的方向,也是實現(xiàn)煤礦高產高效的重要途徑。同時,綜放開采煤炭回采率低和瓦斯問題嚴重制約著我國煤礦高產高效的發(fā)展。無煤柱沿空留巷技術,既是解決礦井可持續(xù)快速發(fā)展的方法之一,又是我國煤礦綠色開采的方向。本文以余吾煤業(yè)S1206綜放工作面為工程背景,在總結我國沿空留巷開采技術的基礎上,運用力學理論分析、數(shù)值模擬以及現(xiàn)場工業(yè)試驗等方法對綜放開采沿空留巷覆巖結構穩(wěn)定性、圍巖變形與應力場變化、圍巖穩(wěn)定性控制等關鍵技術進行研究。論文各部分研究內容具體如下:(1)通過建立巷旁充填體與頂板相互作用力學模型,運用力學理論分析綜放開采沿空留巷合理的巷旁支護阻力和寬度,得到S1206綜放工作面充填體支護阻力為7320KN/m,巷旁充填體寬度為1.34m。(2)通過建立煤幫界面應力計算模型,對綜放開采沿空留巷煤幫穩(wěn)定性分析,得出無支護條件下,煤幫極限平衡區(qū)寬度為3.1m,現(xiàn)有支護條件下,煤幫極限平衡區(qū)寬度為3.39m。(3)運用數(shù)值模擬方法對S1206綜放工作面回風順槽在掘進、回采、留巷等階段巷道的圍巖應力分布規(guī)律進行分析。根據(jù)數(shù)值計算結果,確定了合理的巷旁充填體水灰比為1:1.5、寬度為1.5m。(4)基于S1206綜放工作面回風順槽圍巖結構特征,結合沿空留巷圍巖控制理論對綜放開采沿空留巷支護設計,并給出了具體支護參數(shù)。現(xiàn)場工業(yè)試驗表明,該支護方案能夠地有效地控制巷道圍巖的穩(wěn)定,取得良好的經(jīng)濟效果。
【關鍵詞】：沿空留巷 力學模型 圍巖控制 充填工藝
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD353
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 綜放開采沿空留巷國內外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 綜放開采沿空留巷頂煤活動規(guī)律研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 綜放開采沿空留巷圍巖變形規(guī)律和破壞機理研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 綜放開采沿空留巷圍巖穩(wěn)定控制機理及技術研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究內容14-15
• 1.4 研究方法與研究技術路線15-17
• 第二章 綜放開采沿空留巷覆巖結構穩(wěn)定性分析17-29
• 2.1 綜放開采沿空留巷頂板變形規(guī)律分析17-20
• 2.2 綜放開采沿空留巷實體煤幫穩(wěn)定性分析20-24
• 2.2.1 力學模型建立20-21
• 2.2.2 極限平衡區(qū)寬度影響因素分析21-24
• 2.3 綜放開采沿空留巷充填體變形規(guī)律分析24-26
• 2.4 本章小結26-29
• 第三章 綜放開采沿空留巷圍巖變形與應力場變化數(shù)值模擬分析29-43
• 3.1 三維數(shù)值模型的建立29-31
• 3.1.1 工作面概況29-30
• 3.1.2 數(shù)值模擬模型的建立30-31
• 3.2 數(shù)值模擬分析31-41
• 3.2.1 巷道開挖后的數(shù)值模擬分析31-33
• 3.2.2 采動影響下數(shù)值模擬33-35
• 3.2.3 沿空留巷期間數(shù)值模擬分析35-37
• 3.2.4 充填體寬度對圍巖變形的影響分析37-41
• 3.3 本章小結41-43
• 第四章 綜放開采沿空留巷圍巖穩(wěn)定控制研究43-51
• 4.1 綜放開采沿空留巷巷內支護原理43-44
• 4.2 綜放開采沿空留巷巷內支護技術研究與實踐44-50
• 4.2.1 巷內錨桿支護參數(shù)確定44-48
• 4.2.2 巷道頂板支護設計48
• 4.2.3 巷道煤幫支護技術48-50
• 4.3 本章小結50-51
• 第五章 工業(yè)試驗51-65
• 5.1 工程地質概況51-52
• 5.2 巷旁充填工藝52-55
• 5.3 充填體穩(wěn)定控制55-57
• 5.4 綜放開采沿空留巷礦壓觀測及實施效果分析57-62
• 5.4.1 礦壓觀測57-59
• 5.4.2 實施效果分析59-61
• 5.4.3 現(xiàn)場應用情況61-62
• 5.5 技術經(jīng)濟與社會效益分析62-64
• 5.5.1 技術經(jīng)濟效益分析62-63
• 5.5.2 社會、生態(tài)效益分析63-64
• 5.6 本章小結64-65
• 第六章 主要結論及展望65-67
• 6.1 主要結論65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻67-73
• 致謝73-74
• 附錄A:攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文74
• 附錄B:攻讀碩士期間參與的科研項目74

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