我國(guó)煤炭賦存條件普遍比較復(fù)雜,深埋軟弱頂板與厚煤層共同賦存現(xiàn)象極其廣泛,該條件下在工作面非均勻支承壓力作用下極易發(fā)生隨采隨冒,煤壁大面積片幫,影響工作面安全生產(chǎn)。因此,很有必要對(duì)該類深部含軟弱頂板厚煤層工作面（深厚工作面）應(yīng)力分布規(guī)律、軟弱頂板與煤壁偏壓失穩(wěn)機(jī)理與模式等問(wèn)題進(jìn)行深入的研究。本文以趙莊煤礦深厚工作面為工程背景,綜合運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)、模型試驗(yàn)及數(shù)值模擬等技術(shù)手段,統(tǒng)計(jì)分析了軟弱頂板厚煤層工作面礦壓顯現(xiàn)特征,研究了煤壁前方支承壓力分區(qū)演化規(guī)律,開(kāi)展了等強(qiáng)度煤巖組合體力學(xué)特性與破壞模式試驗(yàn),獲得了支承壓力分區(qū)偏壓作用下工作面煤壁變形規(guī)律及片幫失穩(wěn)模式,探討了軟弱頂板冒落與煤壁片幫相互作用機(jī)理,建立了煤壁偏心受壓柱失穩(wěn)力學(xué)模型與煤壁偏心受壓柱剪切破壞力學(xué)模型,揭示了煤壁片幫失穩(wěn)機(jī)理,提出了深部含軟弱頂板厚煤層工作面煤壁失穩(wěn)評(píng)價(jià)方法。主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:（1）基于支承壓力非均勻分布特點(diǎn)與軟弱破碎頂板特性,引入了偏壓系數(shù)與偏壓變化率,細(xì)化支承壓力區(qū)為偏壓Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū),確定了軟弱破碎頂板初次來(lái)壓步距與周期來(lái)壓步距,此后,基于彈性地基梁理論與極限平衡理論,給出了煤壁彈... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：214 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

307工作面煤層頂?shù)装逯鶢顖D

MTS815.03試驗(yàn)機(jī)Figure2-2MTS815.03TestingMachine

2深厚工作面礦壓顯現(xiàn)及支承壓力演化特征17（3）構(gòu)造特點(diǎn)。由工作面順槽巷道及切眼掘進(jìn)過(guò)程揭露地質(zhì)構(gòu)造及三維地震勘探分析情況可得，影響1307工作面回采的斷層有10個(gè)，具體見(jiàn)表2-1。此外，13071巷及13072巷在距切眼1480m處和1468m處有煤層分叉現(xiàn)象發(fā)生。2.1.4圍巖物理力學(xué)性能試驗(yàn)2.1.4.1現(xiàn)場(chǎng)取樣通過(guò)掏撬法獲取3號(hào)煤層煤樣及頂板夾矸巖石巖樣，均采集大體積煤、巖塊體，并借助保鮮膜對(duì)煤塊進(jìn)行密封。此后運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行加工，通過(guò)鉆娶切割、打磨等，將試樣加工成兩種圓柱形標(biāo)準(zhǔn)試樣：（1）Φ50×100mm的用于單軸與三軸壓縮的試樣；（2）Φ50×25mm用于巴西劈裂試驗(yàn)的試樣。試件加工與實(shí)驗(yàn)遵照《煤和巖石物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)定方法》，并保證試件兩端不平行度不得大于±0.05mm。2.1.4.2物理力學(xué)性能試驗(yàn)試驗(yàn)采用MTS815.03巖石伺服試驗(yàn)機(jī)（圖2-2）對(duì)煤、巖試樣進(jìn)行單軸、三軸壓縮與巴西劈裂試驗(yàn)。在進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)前，為保證試樣力學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定，盡可能減少其離散性對(duì)造成的影響，借助DB-4D型多功能聲波儀進(jìn)行煤、巖試樣聲波測(cè)試（圖2-3、圖2-4），進(jìn)而選取密度與縱波波速相近的煤、巖試樣進(jìn)行物理力學(xué)性能試驗(yàn)，試樣密度及縱波聲波測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2-2。圖2-2MTS815.03試驗(yàn)機(jī)Figure2-2MTS815.03TestingMachine圖2-3多功能聲波儀Figure2-3Multifunctionalacousticinstrument

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大采高工作面過(guò)空巷群頂板破斷及礦壓規(guī)律研究[J]. 周海豐,黃慶享.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2020(02)
[2]8.8 m超大采高工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律實(shí)測(cè)及機(jī)理分析[J]. 楊俊哲,劉前進(jìn).  煤炭科學(xué)技術(shù). 2020(01)
[3]煤-巖-錨組合錨固體單軸壓縮試驗(yàn)及錨桿力學(xué)機(jī)制[J]. 余偉健,吳根水,劉澤,黃鐘,劉芳芳,任恒.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[4]大空間采場(chǎng)覆巖結(jié)構(gòu)特征及其礦壓作用機(jī)理[J]. 于斌,楊敬軒,劉長(zhǎng)友,高瑞.  煤炭學(xué)報(bào). 2019(11)
[5]淺埋薄基巖大采高工作面頂板破斷特征和來(lái)壓規(guī)律[J]. 黃慶享,賀雁鵬,李鋒,王碧清,李軍,苗彥平.  西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[6]重復(fù)爆破采動(dòng)下煤巖沖擊破壞的微震響應(yīng)特征[J]. 李金雨,雷文杰,趙洪寶,王濤,劉一洪,張歡.  中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[7]多關(guān)鍵層跨煤組遠(yuǎn)程被保護(hù)層煤壁片幫機(jī)理及防治[J]. 楊科,劉帥,唐春安,魏禎,池小樓.  煤炭學(xué)報(bào). 2019(09)
[8]沖擊荷載下裂隙類煤巖組合體能量演化與分形特征研究[J]. 李成杰,徐穎,張宇婷,李海龍.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(11)
[9]高精度微震定位采場(chǎng)支承壓力分布特征[J]. 叢森,程建遠(yuǎn),李新虎,王云宏,王保利,吳海.  西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[10]近距離巨厚堅(jiān)硬巖層破斷結(jié)構(gòu)及分區(qū)控制[J]. 趙通,劉長(zhǎng)友,弓培林.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2019(04)

博士論文
[1]采動(dòng)影響下巖石的變形破壞行為及非線性模型研究[D]. 陳巖.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2018
[2]復(fù)合堅(jiān)硬頂板變形破斷特征及對(duì)礦壓顯現(xiàn)的影響規(guī)律[D]. 王海洋.重慶大學(xué) 2017
[3]騰暉礦軟厚煤層接續(xù)回采礦壓顯現(xiàn)特征及煤柱穩(wěn)定性研究[D]. 曹懷建.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[4]高強(qiáng)度開(kāi)采工作面礦壓顯現(xiàn)的推進(jìn)速度效應(yīng)分析[D]. 楊敬虎.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2016
[5]大采高綜放面煤壁片幫機(jī)理與控制技術(shù)研究[D]. 殷帥峰.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2014
[6]大傾角大采高工作面煤壁失穩(wěn)機(jī)理及控制[D]. 孟超.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2013
[7]大采高采場(chǎng)圍巖控制理論及應(yīng)用研究[D]. 弓培林.太原理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]塔山礦大采高綜放開(kāi)采堅(jiān)硬頂板礦壓特征與控制研究[D]. 劉建偉.太原理工大學(xué) 2018
[2]大傾角煤層長(zhǎng)壁大采高綜采工作面煤壁穩(wěn)定性分析[D]. 張浩.西安科技大學(xué) 2016
[3]復(fù)采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及過(guò)冒頂區(qū)頂板斷裂特征研究[D]. 李超.太原理工大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3130847