由于日益增長的煤炭資源需求增加,近年來越來越多礦井逐步向深部開采,需要面臨一系列深部開采的難題,例如復(fù)雜的動力災(zāi)害、沖擊地壓及煤層瓦斯突出等事故,造成嚴重的經(jīng)濟和財產(chǎn)損失。因此,提升現(xiàn)階段煤炭資源回采率及采空區(qū)覆巖裂隙場卸壓瓦斯抽采效果顯得尤為重要。本文通過理論分析、物理實驗、數(shù)值模擬以及現(xiàn)場實測分析的方法,對傾斜煤層綜放面窄煤柱的應(yīng)力分布特征及不同煤柱寬度下采動覆巖裂隙場的演化規(guī)律開展了深入研究,初步取得如下研究成果:（1）基于硫磺溝煤礦（4-5）06工作面沿空掘巷窄煤柱的地質(zhì)條件,分析了傾斜煤層沿空掘巷圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及建立窄煤柱力學(xué)結(jié)構(gòu)模型,并且通過強度測試物理實驗得到了工作面煤巖體的強度參數(shù)及破壞形式。（2）建立了傾斜煤層沿空掘巷基本頂?shù)牧W(xué)模型,通過理論推導(dǎo)計算得到了區(qū)段煤柱載荷及煤柱合理取值范圍、覆巖“三帶”及關(guān)鍵層高度等參數(shù)。（3）設(shè)計留設(shè)不同煤柱寬度時的沿空掘巷數(shù)值模擬方案,通過采用模擬軟件ABAQUS4.0模擬不同煤柱寬度時,煤柱應(yīng)力及穩(wěn)定性的變化,分析了不同煤柱尺寸對煤柱應(yīng)力的變化關(guān)系,建立了煤柱應(yīng)力與寬度的變化模型。（4）基于傾斜煤層窄煤柱覆巖采動裂隙分布的復(fù)雜性,... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 煤柱合理寬度研究現(xiàn)狀
        1.2.2 煤柱穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 采動覆巖裂隙演化規(guī)律的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 存在的問題
    1.3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究方法及技術(shù)路線
2 傾斜煤層沿空掘巷圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析
    2.1 沿空掘巷窄煤柱力學(xué)結(jié)構(gòu)模型
    2.2 沿空掘巷圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析
    2.3 煤柱載荷及寬度的理論分析
    2.4 煤巖體力學(xué)參數(shù)測試
        2.4.1 地質(zhì)條件概況
        2.4.2 煤巖體力學(xué)特性實驗
        2.4.3 煤巖體試驗結(jié)果
    2.5 采場覆巖高度的理論計算
        2.5.1 關(guān)鍵層位置的判別
        2.5.2 覆巖“三帶”高度計算
    2.6 本章小結(jié)
3 傾斜煤層沿空掘巷窄煤柱及圍巖應(yīng)力變化規(guī)律研究
    3.1 模型建立及模擬方案
        3.1.1 模擬軟件的選取
        3.1.2 模擬方案
        3.1.3 模型建立及邊界條件設(shè)置
    3.2 模擬結(jié)果分析
        3.2.1 不同煤柱寬度條件下煤柱應(yīng)力變化規(guī)律
        3.2.2 煤柱寬度與煤柱應(yīng)力的變化關(guān)系模型
        3.2.3 傾斜煤層煤柱合理寬度的確定
    3.3 本章小結(jié)
4 傾斜煤層不同尺寸煤柱下采動覆巖裂隙演化規(guī)律數(shù)值模擬
    4.1 模擬方案及模型建立
        4.1.1 模擬軟件的選擇
        4.1.2 本構(gòu)模型選擇
        4.1.3 模擬方案
        4.1.4 模型建立
    4.2 不同煤柱寬度下采空區(qū)覆巖分布特征
        4.2.1 工作面走向覆巖采動裂隙演化模擬結(jié)果分析
        4.2.2 工作面傾向覆巖采動裂隙演化模擬結(jié)果分析
    4.3 采動覆巖裂隙帶高度的煤柱寬度效應(yīng)分析
        4.3.1 覆巖“三帶”高度分析
        4.3.2 采動覆巖關(guān)鍵層應(yīng)力分析
        4.3.3 采動覆巖關(guān)鍵層離層分析
        4.3.4 壓實區(qū)高度與煤柱寬度的關(guān)系
    4.4 本章小結(jié)
5 傾斜煤層窄煤柱護巷綜放面采動覆巖裂隙分布實測分析
    5.1 工作面概況
    5.2 工作面覆巖裂隙分布特征測試方案
        5.2.1 工作面微震監(jiān)測方案布置
        5.2.2 微震監(jiān)測結(jié)果分析
    5.3 覆巖采動裂隙分布特征鉆孔窺視分析
        5.3.1 鉆孔窺視方案
        5.3.2 鉆孔窺視結(jié)果分析
    5.4 傾斜煤層窄煤柱覆巖裂隙演化分布規(guī)律分析
        5.4.1 煤柱破壞規(guī)律分析
        5.4.2 覆巖裂隙演化規(guī)律
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論及展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]大傾角煤層長壁開采覆巖結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性研究[D]. 解盤石.西安科技大學(xué) 2011

碩士論文
[1]保興煤礦沿空掘巷窄煤柱穩(wěn)定性及圍巖控制研究[D]. 孫曉棟.貴州大學(xué) 2019



本文編號：3021617