本文關(guān)鍵詞：厚煤層分層開采巷道布置與支護研究

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【摘要】：厚煤層分層開采巷道布置與支護是目前對深部厚煤層進行開采時所亟需解決的重大難題之一。在上層位開采完成且巷道垮落重新穩(wěn)定后進行下層位煤層的開采,此時下層位巷道布置的位置和布置方式將會對整個生產(chǎn)過程產(chǎn)生重大影響。本文基于上層位煤炭開采完成且重新垮落穩(wěn)定后的圍巖地質(zhì)條件,綜合運用力學(xué)知識理論分析、數(shù)值模擬和理論計算等方法,系統(tǒng)研究分析了上層位開采完成后巷道圍巖應(yīng)力分布規(guī)律和變形破壞特征；研究分析了下層位巷道在不同布置方式下的應(yīng)力分布規(guī)律和變形破壞特征,并揭示了其變形破壞機理,并在此基礎(chǔ)之上設(shè)計了不同巷道布置形式下的巷道圍巖變形控制技術(shù)。主要取得了如下一些成果：(1)研究分析了上層位護巷煤柱中應(yīng)力分布規(guī)律和變形破壞特征,提出了護巷煤柱穩(wěn)定的基本條件,在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出上下層位護巷煤柱的合理留設(shè)尺寸的表達公式,并計算出上層位留設(shè)護巷煤柱的合理尺寸為20.01m,下層位為10.12m。(2)運用彈塑性力學(xué)知識建立了半空間體邊界上受到均布力作用時的力學(xué)理論模型,研究分析了上層位煤層開采后地板巖體支承壓力分布特征,揭示底板破壞機理,推導(dǎo)出底板破壞最大深度表達式。(3)理論推導(dǎo)了下層位煤層巷道布置合理位置的表達式,并應(yīng)用FLAC3D分析軟件模擬下層位巷道內(nèi)錯式、外錯式和垂直式布置時巷道圍巖的應(yīng)力分布規(guī)律、變形和破壞特征,得出內(nèi)錯式巷道布置的合理內(nèi)錯距為8m,外錯式巷道布置的合理外錯距離為3.5m。垂直巷道布置時應(yīng)留設(shè)上層位護航煤柱寬度在35m—38m范圍內(nèi)。(4)針對厚煤層分層開采下層位巷道布置方式、巷道圍巖應(yīng)力和變形的特征設(shè)計了相應(yīng)的圍巖控制支護方案,通過模擬分析得出支護方案效果顯著,達到設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：護巷煤柱 底板破壞特征 巷道布置 巷道支護
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD353
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-18
• 變量注釋表18-20
• 1 緒論20-27
• 1.1 研究背景及意義20-21
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-25
• 1.3 研究內(nèi)容25
• 1.4 研究技術(shù)路線25-27
• 2 采場留設(shè)護巷煤柱穩(wěn)定性分析27-46
• 2.1 煤柱應(yīng)力分布規(guī)律27-34
• 2.2 護巷煤柱留設(shè)寬度34-40
• 2.3 煤柱留設(shè)寬度影響因素分析40-44
• 2.4 本章小結(jié)44-46
• 3 底板巖體采動力學(xué)特性分析46-65
• 3.1 沿工作面推進方向底板巖體支承壓力分布規(guī)律46-50
• 3.2 支承壓力在底板的傳遞規(guī)律分析50-56
• 3.3 底板受擾動破壞深度分析56-64
• 3.4 本章小結(jié)64-65
• 4 下層位巷道布置方案設(shè)計65-101
• 4.1 下層位回采巷道合理位置確定方法65-68
• 4.2 巷道布置設(shè)計方案68-72
• 4.3 下層位巷道布置方案數(shù)值模擬分析72-99
• 4.4 本章小結(jié)99-101
• 5 厚煤層分層開采巷道支護方案設(shè)計101-113
• 5.1 巷道支護設(shè)計原則101-102
• 5.2 支護體系與圍巖體系時空關(guān)系102-103
• 5.3 錨桿支護對巷道圍巖的影響103-108
• 5.4 下層位巷道支護分析108-111
• 5.5 本章小結(jié)111-113
• 6 結(jié)論113-115
• 參考文獻115-120
• 作者簡歷120-122
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集122

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