本文關(guān)鍵詞：石灰?guī)r頂板沿空留巷機(jī)理及參數(shù)研究

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【摘要】：堅(jiān)硬頂板在我國分布廣泛。石灰?guī)r作為一種典型堅(jiān)硬頂板,具有較高抗拉強(qiáng)度,另外其韌性好、難斷裂。在工作面回采過程中,石灰?guī)r頂板易“懸而不落”,安全隱患多。沿空留巷技術(shù)是我國煤炭開采的一個(gè)重要方向,其在提高煤炭回收率、降低巷道掘進(jìn)率等方面具有諸多優(yōu)點(diǎn)。本文以石灰?guī)r頂板為研究背景,研究該條件下實(shí)施沿空留巷技術(shù)的機(jī)理,為確定沿空留巷各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)提供依據(jù),在確保留巷成功的前提下,降低留巷成本,同時(shí)為其他礦井在石灰?guī)r頂板條件下實(shí)施沿空留巷技術(shù)提供借鑒。首先以石灰?guī)r頂板是否發(fā)生斷裂為依據(jù),將頂板運(yùn)動(dòng)劃分為頂板發(fā)生破斷,出現(xiàn)周期來壓和頂板未發(fā)生貫穿性破斷,出現(xiàn)緩慢下沉兩種情況。對(duì)兩種情況下石灰?guī)r頂板沿空留巷頂板活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行研究。其次,分別利用“疊加層板”理論和“彈性基礎(chǔ)板”理論,建立石灰?guī)r頂板沿空留巷兩種力學(xué)模型,對(duì)兩種情況下沿空留巷支護(hù)—圍巖作用機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)分析,并對(duì)兩種情況下巷旁支護(hù)體各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行理論計(jì)算。然后,將石灰?guī)r頂板達(dá)到其極限跨距時(shí)最大撓曲量與石灰?guī)r頂板下部自由空間量進(jìn)行比較,從而對(duì)石灰?guī)r頂板是否發(fā)生破斷進(jìn)行判定。之后,以顯德汪礦1493工作面石灰?guī)r頂板為施工背景,判斷其大青灰?guī)r屬緩慢下沉運(yùn)動(dòng)形式。通過經(jīng)濟(jì)比較,確定了充填包體架設(shè)在巷道內(nèi),另外在充填體一側(cè)進(jìn)行掘巷的沿空留巷方案,并對(duì)巷道支護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化。最后,通過數(shù)值模擬,對(duì)沿空留巷方案及參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)驗(yàn)證,結(jié)果表明,該沿空留巷方案及參數(shù)合理可行,能夠確保留巷順利實(shí)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：石灰?guī)r 堅(jiān)硬頂板 沿空留巷 機(jī)理 參數(shù)優(yōu)化
【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
【分類號(hào)】：TD353
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 項(xiàng)目背景及研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 采場覆巖活動(dòng)規(guī)律研究綜述12
• 1.2.2 沿空留巷覆巖活動(dòng)規(guī)律研究綜述12-13
• 1.2.3 沿空留巷巷旁支護(hù)阻力研究綜述13
• 1.2.4 存在的主要問題13
• 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容、方法及技術(shù)路線13-15
• 第2章 石灰?guī)r頂板沿空留巷頂板活動(dòng)規(guī)律15-21
• 2.1 采場覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律理論15-16
• 2.2 石灰?guī)r頂板發(fā)生破斷的結(jié)構(gòu)形式及規(guī)律16-18
• 2.3 石灰?guī)r頂板發(fā)生破斷時(shí)圍巖活動(dòng)分期規(guī)律及特征18-19
• 2.4 石灰?guī)r頂板未發(fā)生破斷的運(yùn)動(dòng)形式及規(guī)律19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第3章 石灰?guī)r頂板沿空留巷支護(hù)-圍巖作用機(jī)理21-47
• 3.1 石灰?guī)r頂板發(fā)生破斷時(shí)沿空留巷力學(xué)模型21-22
• 3.2 石灰?guī)r頂板未發(fā)生破斷時(shí)沿空留巷力學(xué)模型22
• 3.3 石灰?guī)r頂板破斷時(shí)沿空留巷支護(hù)-圍巖作用機(jī)理22-35
• 3.3.1 頂板運(yùn)動(dòng)前期力學(xué)模型與支護(hù)-圍巖作用關(guān)系22-28
• 3.3.2 頂板運(yùn)動(dòng)過渡期力學(xué)模型與支護(hù)阻力計(jì)算28-32
• 3.3.3 頂板運(yùn)動(dòng)后期支護(hù)阻力計(jì)算32-33
• 3.3.4 巷旁支護(hù)體對(duì)沿空留巷頂板下沉的影響33-35
• 3.4 石灰?guī)r頂板未破斷時(shí)沿空留巷支護(hù)-圍巖作用機(jī)理35-40
• 3.4.1 石灰?guī)r頂板變形曲線分析35-37
• 3.4.2 巷旁支護(hù)體區(qū)石灰?guī)r頂板彎曲變形特征37
• 3.4.3 采空區(qū)石灰?guī)r頂板彎曲變形特征37-38
• 3.4.4 巷旁支護(hù)體支護(hù)阻力與頂板下沉的關(guān)系38-39
• 3.4.5 巷旁支護(hù)體支護(hù)阻力對(duì)頂板下沉的作用39-40
• 3.5 石灰?guī)r頂板破斷判定條件40-42
• 3.5.1 石灰?guī)r頂板達(dá)到極限跨距時(shí)最大撓曲量41-42
• 3.5.2 石灰?guī)r頂板下部自由空間42
• 3.5.3 石灰?guī)r頂板破斷判定42
• 3.6 石灰?guī)r頂板沿空留巷巷旁支護(hù)其他參數(shù)的確定42-45
• 3.7 本章小結(jié)45-47
• 第4章 顯德汪礦石灰?guī)r頂板沿空留巷技術(shù)研究47-67
• 4.1 采區(qū)概況及地質(zhì)特征47-48
• 4.1.1 采區(qū)位置、范圍及邊界47
• 4.1.2 水文地質(zhì)情況47
• 4.1.3 工作面地質(zhì)條件47-48
• 4.1.4 地質(zhì)構(gòu)造特征48
• 4.2 工作面生產(chǎn)技術(shù)條件48-49
• 4.2.1 工作面巷道布置48
• 4.2.2 巷道支護(hù)設(shè)計(jì)及工程量48-49
• 4.3 沿空留巷技術(shù)實(shí)施必要性49
• 4.4 1493工作面大青灰?guī)r頂板破斷判定49-51
• 4.4.1 1493工作面大青灰?guī)r達(dá)到極限跨距時(shí)最大撓曲量50
• 4.4.2 1493工作面大青灰?guī)r下部自由空間50-51
• 4.4.3 大青灰?guī)r頂板破斷判定51
• 4.5 1493工作面沿空留巷參數(shù)確定51-59
• 4.5.1 1493工作面巷旁支護(hù)體材料的選擇51-52
• 4.5.2 充填硐室選擇以及充填設(shè)備布置52-53
• 4.5.3 充填體的幾何形狀及尺寸確定53-54
• 4.5.4 充填體位置的確定54-57
• 4.5.5 沿空留巷超前支護(hù)設(shè)計(jì)57-58
• 4.5.6 斷層區(qū)域（巷道高度異常區(qū)域）頂板支護(hù)設(shè)計(jì)58-59
• 4.5.7 坡度較大區(qū)域沿空留巷支護(hù)設(shè)計(jì)59
• 4.6 1493工作面沿空留巷成本計(jì)算59-64
• 4.6.1 沿空留巷煤柱回收及節(jié)約打鉆費(fèi)用計(jì)算60
• 4.6.2 沿空留巷費(fèi)用計(jì)算60-64
• 4.7 1493工作面沿空留巷礦壓監(jiān)測(cè)64-65
• 4.7.1 礦壓監(jiān)測(cè)內(nèi)容64-65
• 4.7.2 測(cè)站位置65
• 4.8 本章小結(jié)65-67
• 第5章 石灰?guī)r頂板沿空留巷數(shù)值模擬研究67-74
• 5.1 FLAC~(3D)基本介紹67
• 5.2 1493工作面沿空留巷效果數(shù)值模擬預(yù)測(cè)67-72
• 5.2.1 數(shù)值分析模型67-68
• 5.2.2 生成原始應(yīng)力場68-69
• 5.2.3 巷道開挖及支護(hù)模擬分析69-70
• 5.2.4 煤層回采及留巷模擬分析70-72
• 5.3 本章小結(jié)72-74
• 第6章 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 主要結(jié)論74-75
• 6.2 展望75-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 作者簡介81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文和參加科研情況81-83

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孔德磊;;采高對(duì)采空區(qū)下堅(jiān)硬頂板運(yùn)動(dòng)規(guī)律影響特征分析[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2015年S2期

2 王俊杰;趙磊磊;;鳳凰山礦XV1304工作面石灰?guī)r堅(jiān)硬頂板運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究[J];煤炭工程;2014年11期

3 郭統(tǒng)一;張自政;馮平海;原曉杰;;厚煤層堅(jiān)硬頂板工作面沿空留巷技術(shù)[J];煤礦安全;2014年09期

4 張農(nóng);韓昌良;闞甲廣;鄭西貴;;沿空留巷圍巖控制理論與實(shí)踐[J];煤炭學(xué)報(bào);2014年08期

5 李小萌;孔德中;;堅(jiān)硬厚頂板矸石充填工作面礦壓顯現(xiàn)特征[J];煤礦開采;2014年03期

6 孫春東;李永元;;超高水材料開放式充填開采技術(shù)優(yōu)化與應(yīng)用[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2013年09期

7 高魁;劉澤功;劉健;鄧東生;高新亞;康亞;黃凱峰;;深孔爆破在深井堅(jiān)硬復(fù)合頂板沿空留巷強(qiáng)制放頂中的應(yīng)用[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年08期

8 王建文;;堅(jiān)硬灰?guī)r頂板沿空留巷技術(shù)研究及應(yīng)用[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2013年S2期

9 蔣斌松;馮強(qiáng);張強(qiáng);;臥莊礦15~#煤石灰?guī)r頂板穩(wěn)定性判別計(jì)算[J];工程力學(xué);2013年07期

10 馬民樂;孫春東;李永元;;新型高水材料沿空留巷技術(shù)的應(yīng)用與研究[J];煤炭與化工;2013年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳勇;沿空留巷圍巖結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定機(jī)理與控制研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2012年

2 文志杰;無煤柱沿空留巷控制力學(xué)模型及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山東科技大學(xué);2011年

3 闞甲廣;典型頂板條件沿空留巷圍巖結(jié)構(gòu)分析及控制技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 郭正超;堅(jiān)硬頂板預(yù)制混凝土大砌塊沿空留巷技術(shù)研究及應(yīng)用[D];西安科技大學(xué);2014年

2 張飛;混凝土預(yù)制塊砌碹墻巷旁支護(hù)沿空留巷[D];重慶大學(xué);2014年

3 亓佳利;薄煤層堅(jiān)硬石灰?guī)r頂板條件下沿空留巷技術(shù)研究及應(yīng)用[D];山東科技大學(xué);2011年

4 魏學(xué)松;臥龍湖礦沿空留巷圍巖控制技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2008年

5 楊百順;顧橋礦深井開采沿空留巷頂板控制技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：749855