發(fā)布時間：2017-12-14 12:33

  本文關(guān)鍵詞：充填協(xié)同垮落式綜采礦壓控制理論與應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 協(xié)同綜采 充填采煤 充實率 充垮比 礦壓顯現(xiàn)規(guī)律 空間結(jié)構(gòu) 非對稱性

【摘要】：礦井在深部開采過程中面臨著保護層排矸量大、輔助運輸困難、地表無排放空間以及礦區(qū)環(huán)境污染嚴(yán)重等一系列矸石處理工程難題。常規(guī)全斷面固體充填采煤技術(shù)因其在巖層移動控制、矸石消耗和環(huán)境保護方面的技術(shù)優(yōu)勢得到了大規(guī)模推廣應(yīng)用。本文基于固體充填采煤與傳統(tǒng)垮落法綜采技術(shù),提出了充填協(xié)同垮落式綜采技術(shù)方法,旨在充分發(fā)揮固體充填綜采消耗矸石和傳統(tǒng)垮落法綜采高產(chǎn)高效雙重技術(shù)優(yōu)勢,實現(xiàn)了生態(tài)脆弱礦區(qū)煤炭資源安全高效綠色開采,成功豐富并拓展了固體充填采煤技術(shù)及應(yīng)用范疇。本文在簡要闡述協(xié)同綜采技術(shù)原理和特征的基礎(chǔ)上,采用實驗室測試、物理模擬、數(shù)值模擬、力學(xué)分析以及工程實踐等多種手段相結(jié)合的研究方法,基于協(xié)同綜采面特有的采空區(qū)部分充填部分垮落圍巖結(jié)構(gòu)特點,系統(tǒng)分析了充實率及充垮比因素對協(xié)同綜采采場充填段、垮落段及過渡區(qū)域覆巖移動和礦壓顯現(xiàn)的影響規(guī)律,揭示了協(xié)同綜采面礦壓控制機理,主要取得了以下創(chuàng)新性成果:(1)基于矸石充填物料壓實特性,采用物理模擬方法研究了不同充實率條件下協(xié)同綜采面覆巖移動和裂隙發(fā)育規(guī)律,分析了協(xié)同綜采面三類非對稱性覆巖空間結(jié)構(gòu)特征;揭示了協(xié)同綜采面過渡區(qū)域覆巖傾向砌體結(jié)構(gòu)及其形成機理,通過理論計算得出協(xié)同綜采面過渡區(qū)域影響范圍約6m。(2)設(shè)計了充填體動態(tài)更新參數(shù)模擬方法,采用數(shù)值模擬方法分析了充實率及充垮比主控因素對協(xié)同綜采面充填段、垮落段及過渡區(qū)域覆巖變形和圍巖應(yīng)力分布影響特征,揭示了協(xié)同綜采面礦壓顯現(xiàn)基本規(guī)律,重點分析了過渡區(qū)域礦壓影響特征。(3)建立了協(xié)同綜采面覆巖基本頂局部彈性地基薄板力學(xué)模型,設(shè)計了基于Galerkin解析法模型求解流程;推導(dǎo)了覆巖基本頂撓度方程,揭示了協(xié)同綜采面基本頂破壞機理以及局部“C-X”破斷特征。(4)提出了充填協(xié)同垮落式綜采技術(shù)方法,設(shè)計了協(xié)同綜采工程設(shè)計方法與流程,并成功進行了工業(yè)性試驗,取得了良好的工程應(yīng)用效果。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD823.7

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫強;張吉雄;殷偉;周楠;劉洋;;長壁機械化掘巷充填采煤圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及運移規(guī)律[J];煤炭學(xué)報;2017年02期

2 李猛;張吉雄;鄧雪杰;周楠;張強;;含水層下固體充填保水開采方法與應(yīng)用[J];煤炭學(xué)報;2017年01期

3 王文;李化敏;熊祖強;蘇勇松;張鵬;;粒徑級配對矸石壓實變形特性影響研究[J];地下空間與工程學(xué)報;2016年06期

4 張新國;劉偉韜;孫�？�;劉進曉;劉兆平;李飛;龐振忠;;粉煤灰高水短壁部分充填技術(shù)研究與實踐[J];煤炭學(xué)報;2016年12期

5 楊逾;王冰芬;鄭志明;;煤礦矸石充填材料壓實耗能特性試驗研究[J];硅酸鹽通報;2016年11期

6 胡建華;習(xí)智琴;周科平;;深部采空區(qū)尺寸效應(yīng)的危險度正態(tài)云辨識模型[J];中國安全科學(xué)學(xué)報;2016年10期

7 閆浩;張吉雄;張強;董祥儉;韓曉樂;;巨厚火成巖下采動覆巖應(yīng)力場-裂隙場耦合演化機制[J];煤炭學(xué)報;2016年09期

8 殷偉;繆協(xié)興;張吉雄;張強;孫強;;矸石充填與垮落法混合綜采技術(shù)研究與實踐[J];采礦與安全工程學(xué)報;2016年05期

9 吳曉剛;劉康;葛帥帥;薛凱宏;賀行行;;固體充填材料壓實特性及應(yīng)用[J];煤礦安全;2016年08期

10 張吉雄;繆協(xié)興;張強;張建國;閆浩;;“采選抽充采”集成型煤與瓦斯綠色共采技術(shù)研究[J];煤炭學(xué)報;2016年07期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱曉峻;帶狀充填開采巖層移動機理研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

2 安百富;固體密實充填回收房式煤柱圍巖穩(wěn)定性控制研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

3 劉展;煤礦矸石壓實力學(xué)特性及其在充填采煤中的應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學(xué);2014年

4 李劍;含水層下矸石充填采煤覆巖導(dǎo)水裂隙演化機理及控制研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2013年

5 巨峰;固體充填采煤物料垂直輸送技術(shù)開發(fā)與工程應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學(xué);2012年

6 霍丙杰;復(fù)雜難采煤層評價方法與開采技術(shù)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2011年

7 常慶糧;膏體充填控制覆巖變形與地表沉陷的理論研究與實踐[D];中國礦業(yè)大學(xué);2009年

8 查劍鋒;矸石充填開采沉陷控制基礎(chǔ)問題研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2008年

9 張吉雄;矸石直接充填綜采巖層移動控制及其應(yīng)用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2008年

10 謝洪陽;彈性地基板動力問題的數(shù)值分析[D];華中科技大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 李佳偉;非均勻彈性地基薄板變形的半解析解及在沿空掘巷中的應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

2 吳曉剛;固體充填材料力學(xué)特性研究及應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學(xué);2014年

3 韋釗;采空區(qū)條帶充填開采基礎(chǔ)研究[D];太原理工大學(xué);2014年

4 黃真s，

本文編號：1287918