發(fā)布時(shí)間：2017-07-15 12:26

  本文關(guān)鍵詞：矸石粉煤灰充填開(kāi)采技術(shù)實(shí)驗(yàn)探究

  更多相關(guān)文章： 矸石粉煤灰充填 影響要素 最終高度比 相似模擬 數(shù)值模擬 工程實(shí)踐

【摘要】：矸石粉煤灰充填回采技術(shù)通過(guò)對(duì)井下矸石、粉煤灰等固體廢棄物的直接利用,借助機(jī)械化作業(yè)方式將其直接、快速的填入采空區(qū)同時(shí)將傳統(tǒng)工藝難以采出的煤炭資源有效置換出來(lái),屬于一種高效的綠色開(kāi)采技術(shù)。其經(jīng)過(guò)多年的應(yīng)用研究,在獲得重大創(chuàng)新成果的同時(shí)也為礦區(qū)“三下”壓煤的有效回采和礦區(qū)環(huán)境的有效保護(hù)提供了有效的技術(shù)與方法指導(dǎo)。本文在簡(jiǎn)要概述固體充填工藝研究應(yīng)用背景與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上結(jié)合邢臺(tái)礦充填回采實(shí)例,通過(guò)理論分析、實(shí)驗(yàn)測(cè)試、數(shù)值模擬、相似模擬和實(shí)踐分析等多種手段,對(duì)固體充填回采中巖層移動(dòng)的主要影響要素、最佳充填參數(shù)、充填實(shí)踐效果等展開(kāi)系統(tǒng)分析。主要研究?jī)?nèi)容如下所述:(1)結(jié)合以往研究理論分析煤層垮落回采后對(duì)地表造成的影響,闡述固體充填回采的等價(jià)采高理論與等價(jià)采高計(jì)算公式,依據(jù)等價(jià)采高理論對(duì)能夠影響固體充填采煤巖層移動(dòng)的主要影響要素:充填前下沉量、充填欠頂量、充填體最終高度比等展開(kāi)研究,并針對(duì)性總結(jié)如何借由幾點(diǎn)要素最大化縮減充填開(kāi)采的等價(jià)采高。(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室物理研究分析不同矸石粒徑和不同矸石粉煤灰配比下充填體的壓實(shí)特性和變形特征,從而為選擇最佳的充填配比及探究采場(chǎng)圍巖變形與礦壓顯現(xiàn)規(guī)律提供基礎(chǔ)參照。(3)通過(guò)UDEC數(shù)值模擬軟件對(duì)不同充實(shí)率情況下的矸石粉煤灰充填回采上部覆巖的變形移動(dòng)規(guī)律及采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)規(guī)律開(kāi)展數(shù)值模擬分析,通過(guò)更換不同充填最終高度比的方法模擬實(shí)際回采作業(yè)中不同最終高度比下的覆巖移動(dòng)變形、地表沉降、采場(chǎng)應(yīng)力變化等過(guò)程;在UDEC數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上采用物理相似模擬實(shí)驗(yàn),對(duì)特定的充實(shí)率條件下矸石粉煤灰充填回采后的圍巖變形特征進(jìn)行觀測(cè),對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的論證。(4)結(jié)合邢臺(tái)礦具體的工程實(shí)例,對(duì)井下矸石粉煤灰充填工藝系統(tǒng)及關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行敘述;通過(guò)回采充填體的變形觀測(cè)及采場(chǎng)覆巖與地表沉降變形觀測(cè)對(duì)實(shí)際充填效果進(jìn)行分析總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】：矸石粉煤灰充填 影響要素 最終高度比 相似模擬 數(shù)值模擬 工程實(shí)踐
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD823.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 研究背景與研究意義11-12
• 1.1.1 研究背景11
• 1.1.2 研究意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 煤炭開(kāi)采地表變形研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 固體充填開(kāi)采研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)15-16
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.3.2 技術(shù)路線(xiàn)16
• 1.4 論文創(chuàng)新點(diǎn)16-18
• 第2章 固體充填相關(guān)理論研究18-30
• 2.1 煤炭回采對(duì)上覆巖層的影響分析18-22
• 2.2 充填開(kāi)采等價(jià)采高理論22-29
• 2.2.1 充填采煤巖層移動(dòng)規(guī)律22-24
• 2.2.2 等價(jià)采高模型構(gòu)建24-26
• 2.2.3 固體充填采煤巖層移動(dòng)要素與控制分析26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 充填材料物理特性實(shí)驗(yàn)研究30-43
• 3.1 不同粒徑矸石壓實(shí)特性實(shí)驗(yàn)30-37
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)條件30-32
• 3.1.2 試樣方案與分析32-37
• 3.2 不同配比矸石粉煤灰充填體壓實(shí)特性分析37-42
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)37
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析37-42
• 3.4 本章總結(jié)42-43
• 第4章 矸石粉煤灰充填采煤數(shù)值模擬研究43-63
• 4.1 數(shù)值模擬軟件與方案設(shè)計(jì)43-44
• 4.1.1 數(shù)值模擬軟件43
• 4.1.2 數(shù)值模擬方案43-44
• 4.2 不同充實(shí)率條件下的采場(chǎng)覆巖變化特征分析44-61
• 4.2.1 不同充實(shí)率條件下的覆巖變化分析44-54
• 4.2.2 不同充實(shí)率條件下的采場(chǎng)覆巖應(yīng)力分布分析54-61
• 4.3 本章小結(jié)61-63
• 第5章 矸石粉煤灰充填采煤相似模擬研究63-78
• 5.1 相似模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)63-68
• 5.1.1 相似條件分析63-64
• 5.1.2 充填回采物理相似的構(gòu)建64-68
• 5.2 固體充填采煤覆巖移動(dòng)變形分析68-77
• 5.2.0 三維靜態(tài)變形測(cè)量系統(tǒng)概述68-69
• 5.2.1 充實(shí)率為 0%時(shí)覆巖移動(dòng)變形特征69-74
• 5.2.2 充實(shí)率為 90%時(shí)覆巖移動(dòng)變形特征74-77
• 5.2.3 充填與未充填時(shí)覆巖變形破壞特征對(duì)比分析77
• 5.3 本章小結(jié)77-78
• 第6章 工程實(shí)踐78-103
• 6.1 工程概述78-83
• 6.1.1 工作面基本概況78-80
• 6.1.2 工作面采煤方法80-83
• 6.2 固體充填工藝系統(tǒng)與關(guān)鍵設(shè)備83-85
• 6.2.1 自夯式充填開(kāi)采液壓支架83
• 6.2.2 充填開(kāi)采輸送機(jī)83-84
• 6.2.3 自移式矸石與粉煤灰轉(zhuǎn)載機(jī)84-85
• 6.3 支架與充填體受力觀測(cè)分析85-90
• 6.3.1 監(jiān)測(cè)設(shè)備選型85-86
• 6.3.2 充填液壓支架支護(hù)阻力監(jiān)測(cè)86-89
• 6.3.3 充填體受力觀測(cè)分析89-90
• 6.4 巷道頂板與地表沉降變形觀測(cè)與分析90-93
• 6.4.1 工作面兩巷礦壓監(jiān)測(cè)90-91
• 6.4.2 工作面兩巷頂?shù)装逡平勘O(jiān)測(cè)與分析91-93
• 6.5 地表和建筑物移動(dòng)觀測(cè)93-102
• 6.5.1 地表建筑物情況分析93
• 6.5.2 巖層和地表移動(dòng)觀測(cè)站設(shè)計(jì)主要內(nèi)容93
• 6.5.3 巖層和地表移動(dòng)觀測(cè)站方案設(shè)計(jì)93
• 6.5.4 實(shí)測(cè)效果分析93-102
• 6.6 本章小結(jié)102-103
• 第7章 結(jié)論與展望103-106
• 7.1 主要結(jié)論103-104
• 7.2 展望104-106
• 致謝詞106-107
• 參考文獻(xiàn)107-112
• 作者簡(jiǎn)介112-113
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果113-114

【相似文獻(xiàn)】

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9 記者賀占田;西北煤礦充填開(kāi)采添新范例[N];中國(guó)煤炭報(bào);2011年

10 通訊員 任潤(rùn)山　薛喜忠 王亞強(qiáng) 記者 李仁堂;邯礦超高水充填開(kāi)采開(kāi)始規(guī)模應(yīng)用[N];中國(guó)煤炭報(bào);2012年

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