本文關(guān)鍵詞：采動影響下巷道圍巖變形特征及開采順序優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： 煤層群開采 應(yīng)力分布 采動影響 下行開采

【摘要】：煤層群開采是煤炭開采的重要研究內(nèi)容,不同回采方式下巷道圍巖變形破壞的程度不一樣,因此有必要對煤層群開采中多次采動下巷道圍巖變形特征和開采順序進(jìn)行研究。本文通過理論分析了煤層群開采底板應(yīng)力分布規(guī)律、破壞特征以及動壓巷道力學(xué)特征,并基于淮南張集煤礦工程地質(zhì)條件,建立數(shù)值模型模擬了采動影響下巷道圍巖變形特征以及對比分析了下行開采順序和同層分采順序圍巖應(yīng)力場、位移場等情況,研究結(jié)果表明：①對煤層群開采下的應(yīng)力分布特征進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,支承壓力通過實(shí)體煤及工作面圍巖體向工作面下方底板巖層進(jìn)行應(yīng)力傳遞,影響下方工作面巖體的開采力學(xué)特征。②煤層群開采下的底板巷道可能受多次采動影響,對工作面開采下的底板破壞深度進(jìn)行了分析,得到底板破壞深度與巖塊單軸抗壓強(qiáng)度、開采寬度與煤層埋深的關(guān)系曲線,得出：當(dāng)?shù)装鍘r塊單軸抗壓強(qiáng)度較小時,底板破壞深度較大,隨著底板巖塊單軸抗壓強(qiáng)度的增大,破壞深度先迅速減小然后緩慢減��；底板破壞深度隨開采寬度的增加逐漸增加,開采寬度的增大,工作面開采空間范圍增加,應(yīng)力轉(zhuǎn)移范圍增大,對底板的破壞范圍也同步增大；淺埋深條件下,底板破壞深度隨煤層埋深的增加先逐漸增加后迅速增加,因此煤層埋深較大時,應(yīng)防止巖層巷道布置在工作面下方底板巖層破壞深度內(nèi)。③對雙向等壓狀態(tài)下的圓形巷道進(jìn)行彈塑性狀態(tài)下的力學(xué)分析,得到彈性及彈塑性狀態(tài)下巷道塑性區(qū)半徑及巷道周邊位移與巖層力學(xué)參數(shù)的關(guān)系式。隨巷道半徑的增加巷道周邊最大位移先緩慢增加再迅速增加；內(nèi)摩擦角φ和粘聚力C的變化影響巷道的塑性區(qū)半徑R,巷道的塑性區(qū)半徑R不同,對巷道周邊位移u的影響也不同。④采用下行開采,31工作面軌道巷頂?shù)装寮皟蓭鸵平啃?巷道變形量小,與其它方案相比,具有較大優(yōu)勢。臨近層對應(yīng)同采,31工作面煤壁前方軌道巷受多重壓力疊加下的影響,頂?shù)装寮皟蓭鸵平孔畲?巷道圍巖破壞范圍最大、變形最嚴(yán)重。⑤張集礦臨近層交錯開采環(huán)境下,受多次采動影響的31工作面軌道巷頂?shù)装寮皟蓭妥冃瘟看?巷道變形突出,巷道底鼓強(qiáng)烈。開采應(yīng)采用下行開采,此為最優(yōu)解。最后對受到多次采動影響的31工作面軌道順槽進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)測,結(jié)果表明31工作面軌道順槽圍巖變形量較小,能夠滿足安全生產(chǎn)的要求。
【關(guān)鍵詞】：煤層群開采 應(yīng)力分布 采動影響 下行開采
【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】：2016
【分類號】：TD322
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-24
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-21
• 1.2.1 采動影響下巷道圍巖變形特征研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.2 煤層群開采研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3 存在的主要問題21
• 1.4 研究內(nèi)容和技術(shù)路線21-24
• 1.4.1 研究內(nèi)容21
• 1.4.2 研究方法和研究路線21-24
• 2 煤層群開采圍巖應(yīng)力分布特征及巷道動壓力學(xué)分析24-36
• 2.1 煤層群開采圍巖應(yīng)力分布特征24-28
• 2.1.1 巖體原巖應(yīng)力分布24-25
• 2.1.2 煤層群開采應(yīng)力分布特征25-26
• 2.1.3 煤層群開采底板應(yīng)力分布規(guī)律及破壞特征26-28
• 2.2 動壓條件下巷道力學(xué)分析特征28-33
• 2.3 本章小結(jié)33-36
• 3 采動影響下開采順序優(yōu)化數(shù)值模擬研究36-58
• 3.1 工程地質(zhì)條件36
• 3.2 建立數(shù)值模擬模型36-42
• 3.3 模擬結(jié)果分析42-56
• 3.3.1 煤層群開采圍巖多次擾動數(shù)值模擬研究42-48
• 3.3.2 開采順序優(yōu)化模擬48-56
• 3.3.3 最優(yōu)開采順序56
• 3.4 本章小結(jié)56-58
• 4 采動影響下開采順序優(yōu)化工藝性試驗58-66
• 4.1 測試地點(diǎn)工程地質(zhì)條件58-59
• 4.2 測點(diǎn)布置方式59-60
• 4.3 測量結(jié)果與分析60-64
• 4.4 本章小結(jié)64-66
• 5 結(jié)論與不足66-68
• 5.1 主要結(jié)論66-67
• 5.2 存在的不足67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-74
• 作者簡介74

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孟凡永;路亞軍;;巷道圍巖變形機(jī)理與維護(hù)實(shí)踐[J];中小企業(yè)管理與科技(下旬刊);2013年09期

2 任德惠;張平;;用立體模型研究不同傾角的構(gòu)結(jié)面對巷道圍巖變形的影響[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;1987年04期

3 劉社育,趙國堂;巷道圍巖變形實(shí)測中一個問題的探討[J];河北煤炭;1993年02期

4 翟新獻(xiàn)，李化敏，，盧喜庸，閆德廣;深部巷道圍巖變形機(jī)理及對策[J];煤礦設(shè)計;1995年02期

5 孫奇涵,王永巖,張永利,張香梅;利用灰色模型預(yù)測巷道圍巖變形[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報;1997年03期

6 孫忠輝,朱衍利,趙廣新;快速推進(jìn)條件下巷道圍巖變形分析[J];礦山壓力與頂板管理;2000年02期

7 程宜康,李天珍;不同支護(hù)方式下圓形巷道圍巖變形分析[J];礦山壓力與頂板管理;2000年04期

8 曹軍;;殘差辨識模型在巷道圍巖變形預(yù)測中的應(yīng)用[J];煤炭工程;2006年01期

9 宛志紅;孟凡超;都科科;;滑動構(gòu)造下巷道圍巖變形控制技術(shù)研究[J];中州煤炭;2011年07期

10 郭生;;大斷層影響下的巷道圍巖變形破壞研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2013年S2期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 張強(qiáng);劉雄飛;;“錨—網(wǎng)—帶—索”永久巷道圍巖變形規(guī)律分析[A];開灤礦區(qū)采礦技術(shù)與實(shí)踐文集[C];2009年

2 張曉;;地應(yīng)力對巷道圍巖變形與破壞影響的數(shù)值模擬分析[A];采礦工程學(xué)新論——北京開采所研究生論文集[C];2005年

3 王永巖;馬士進(jìn);高菲;;軟巖巷道圍巖變形時序預(yù)測方法的研究[A];第七屆全國巖石動力學(xué)學(xué)術(shù)會議文集[C];2000年

4 譚云亮;;巷道圍巖變形FBEM模擬與定量加固設(shè)計方法[A];第十一屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅱ卷[C];2002年

5 李元樹;陳勇;楊文華;羅東瀾;劉菊梅;魏福生;王宏圖;黃華良;尹光志;鐘光明;;礦井深部巷道圍巖變形破壞機(jī)理及支護(hù)技術(shù)[A];2003年度中國煤炭工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎獲獎項目匯編[C];2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 許國安;深部巷道圍巖變形損傷機(jī)理及破裂演化規(guī)律研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2011年

2 王猛;煤礦深部開采巷道圍巖變形破壞特征試驗研究及其控制技術(shù)[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 梁晨;采動影響下巷道圍巖變形特征及開采順序優(yōu)化研究[D];安徽理工大學(xué);2016年

2 左飛;深部礦井巷道圍巖變形實(shí)測分析與數(shù)值模擬研究[D];安徽理工大學(xué);2011年

3 霍亮;深埋巷道圍巖變形特征與控制措施研究[D];安徽理工大學(xué);2012年

4 姜守俊;采礦巷道圍巖變形機(jī)理與支護(hù)效果數(shù)值模擬研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2006年

5 方騰蛟;采動影響下巷道圍巖變形機(jī)理及控制技術(shù)研究[D];安徽理工大學(xué);2014年

6 馮朝朝;應(yīng)力擾動敏感型巷道圍巖變形破壞機(jī)理及分區(qū)支護(hù)技術(shù)[D];中國礦業(yè)大學(xué);2014年

7 昝趙瓊;祁南礦34_下采區(qū)軟巖巷道圍巖變形特征及控制技術(shù)研究[D];安徽理工大學(xué);2014年

8 王波;龍口海域軟巖巷道圍巖變形規(guī)律分析研究[D];山東科技大學(xué);2006年

本文編號：555258