本文關(guān)鍵詞：厚層堅(jiān)硬頂板破斷規(guī)律及深孔預(yù)裂爆破弱化技術(shù)的研究與應(yīng)用

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【摘要】：為解決長(zhǎng)壁綜采工作面厚層堅(jiān)硬頂板條件下采空區(qū)大面積懸頂問(wèn)題,根據(jù)塬林煤礦東一采區(qū)101首采的綜采工作面厚層堅(jiān)硬頂板物理力學(xué)特征,對(duì)綜采工作面厚層堅(jiān)硬頂板破斷規(guī)律及深孔預(yù)裂爆破弱化技術(shù)進(jìn)行了研究。采用彈性力學(xué)解析方法和數(shù)值模擬方法分析了綜采工作面回采過(guò)程中厚層堅(jiān)硬頂板初次來(lái)壓步距、周期來(lái)壓步距及頂板巖層塑性區(qū)、應(yīng)力及煤體超前支承壓力分布規(guī)律,提出了基本頂初次斷裂前的弱化方案,計(jì)算出預(yù)裂弱化頂板合理步距。基于質(zhì)點(diǎn)峰值振動(dòng)速度(PPV)理論,分析計(jì)算了超前深孔爆破巖石損傷范圍,通過(guò)有限元分析軟件ABAQUS對(duì)不同時(shí)刻、不同炮孔間(垂)距爆破作用下巖體應(yīng)力變化情況進(jìn)行分析比較,確定了合理的炮孔間(垂)距,提出了厚層堅(jiān)硬頂板深孔預(yù)裂爆破弱化技術(shù)參數(shù)。上述研究工作和成果如下:(1)101綜采工作面厚層堅(jiān)硬頂板初次來(lái)壓步距范圍為55~60m,周期來(lái)壓步距范圍為30~35m;基本頂初次斷裂前采用端部拉槽弱化技術(shù),基本頂周期預(yù)裂弱化爆破循環(huán)步距控制在30m。(2)101綜采工作面基本頂深孔爆破能夠?qū)?1m范圍內(nèi)巖石造成不同程度的損傷,數(shù)值模擬計(jì)算確定了炮孔間(垂)距為2m。(3)通過(guò)計(jì)算和工程類比,確定了爆破炮孔布置方式、直徑、長(zhǎng)度、垂深、封孔長(zhǎng)度與一次最大起爆藥量等技術(shù)參數(shù)。在101綜采工作面進(jìn)行了厚層堅(jiān)硬頂板深孔預(yù)裂爆破弱化工業(yè)試驗(yàn),工作面礦壓觀測(cè)與分析結(jié)果表明:101綜采工作面自弱化頂板回采以來(lái),周期來(lái)壓步距為10~22m,采空區(qū)頂板跟隨支架冒落充分,工作面上部、中部和下部液壓支架工作阻力基本處于正常工作范圍,超前深孔預(yù)裂爆破頂板減小了采空區(qū)懸頂面積,厚層堅(jiān)硬頂板得到了有效控制。
【關(guān)鍵詞】：厚層堅(jiān)硬頂板 破斷規(guī)律 深孔預(yù)裂爆破 頂板弱化
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD327.2;TD235
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-18
• 1 緒論18-27
• 1.1 問(wèn)題的提出及研究意義18-19
• 1.2 厚層堅(jiān)硬頂板弱化技術(shù)研究背景19-20
• 1.3 塬林煤礦厚層堅(jiān)硬頂板弱化方法選擇分析20-23
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀23-25
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容、方法與技術(shù)路線25-27
• 2 塬林煤礦綜采工作面厚層堅(jiān)硬頂板問(wèn)題分析27-33
• 2.1 101綜采工作面技術(shù)條件27-31
• 2.2 厚層堅(jiān)硬頂板分類分析31-32
• 2.3 本章小結(jié)32-33
• 3 厚層堅(jiān)硬頂板巖層回采期間運(yùn)動(dòng)力學(xué)及對(duì)策分析33-49
• 3.1 基本頂初次來(lái)壓階段巖層運(yùn)動(dòng)及破壞分析33-41
• 3.2 基本頂周期來(lái)壓階段巖層運(yùn)動(dòng)及破壞分析41-45
• 3.3 基本頂初次斷裂前的弱化方案45-47
• 3.4 基本頂周期預(yù)裂弱化合理步距47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 4 巖石爆破損傷判據(jù)及數(shù)值模擬分析49-59
• 4.1 巖石爆破損傷范圍分析49-52
• 4.2 深孔爆破數(shù)值模擬方法分析52-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 5 厚層堅(jiān)硬頂板弱化的鉆孔布置及參數(shù)59-68
• 5.1 深孔爆破基本參數(shù)設(shè)計(jì)59-61
• 5.2 開(kāi)切眼內(nèi)深孔預(yù)裂爆破頂板的鉆孔布置及參數(shù)61-63
• 5.3 兩巷內(nèi)深孔預(yù)裂爆破頂板的鉆孔布置及參數(shù)63-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 6 厚層堅(jiān)硬頂板深孔預(yù)裂爆破弱化工業(yè)試驗(yàn)68-86
• 6.1 101綜采工作面頂板弱化總體工程布置68-71
• 6.2 開(kāi)切眼內(nèi)頂板預(yù)裂爆破71-72
• 6.3 開(kāi)切眼一側(cè)煤柱預(yù)裂爆破72-74
• 6.4 兩巷內(nèi)第1次深孔預(yù)裂爆破頂板的鉆孔布置及爆破參數(shù)74-77
• 6.5 工作面端頭臨時(shí)爆破的鉆孔布置及參數(shù)77-79
• 6.6 深孔爆破材料選擇79-80
• 6.7 工作面礦壓監(jiān)測(cè)與分析80-84
• 6.8 效益分析84-85
• 6.9 本章小結(jié)85-86
• 7 主要結(jié)論86-88
• 參考文獻(xiàn)88-94
• 作者簡(jiǎn)歷94-96
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集96

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