超高水材料袋式充填開采技術(shù)是超高水材料礦山充填開采技術(shù)的一種基本技術(shù),因其具有適用性強、充填效果直觀、不受工作面涌水影響等優(yōu)點,得到了許多開采中厚及厚煤層煤炭企業(yè)的青睞。但其充填開采技術(shù)參數(shù)及工藝設計上仍缺乏足夠的理論基礎(chǔ),極大地限制了該技術(shù)的發(fā)展。本文以城郊礦充填試驗面的地質(zhì)條件為例,綜合運用理論分析、數(shù)值模擬、實驗研究等手段,對超高水材料袋式充填開采覆巖活動規(guī)律與控制問題進行了全面系統(tǒng)的研究,并將研究成果用于指導城郊煤礦超高水材料袋式充填開采技術(shù)參數(shù)和工藝的優(yōu)化設計。主要取得如下成果和創(chuàng)新點:(1)運用相似材料模擬實驗和數(shù)值模擬手段,研究了超高水材料袋式充填開采的覆巖活動規(guī)律。研究表明:超高水材料袋式充填開采情況下,充填體對采場圍巖活動起到顯著的控制作用,采空區(qū)上覆巖層整體上一直保持著連續(xù)性,不會出現(xiàn)垮落帶,僅存在彎曲下沉帶和微小的裂隙帶,上覆巖層活動表現(xiàn)為平緩的彎曲下沉過程。(2)分析了超高水材料袋式充填開采條件下充填體和直接頂?shù)淖冃翁卣?給出了直接頂發(fā)生破斷的條件,提出了采場支護設計思路,認為在支架后頂梁的設計過程中,需要考慮充填前頂板下沉量與充填體欠接頂量的博弈關(guān)系。(3)提...

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
Extended Abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 問題的提出及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 超高水材料袋式充填開采存在的問題及技術(shù)難點
    1.4 主要研究內(nèi)容與方法
2 超高水材料袋式充填開采覆巖活動規(guī)律模擬研究
    2.1 超高水材料袋式充填方法簡介
    2.2 袋式充填開采覆巖活動規(guī)律相似材料模擬實驗研究
    2.3 袋式充填開采覆巖活動規(guī)律數(shù)值模擬研究
    2.4 本章小結(jié)
3 超高水材料袋式充填開采覆巖控制機理
    3.1 直接頂變形特征
    3.2 袋式充填開采覆巖結(jié)構(gòu)力學模型及求解
    3.3 充填體變形特征
    3.4 采場支護設計思路
    3.5 本章小結(jié)
4 超高水材料袋式充填體穩(wěn)定性控制研究
    4.1 袋式充填體的穩(wěn)定性問題
    4.2 充填體失穩(wěn)機理
    4.3 充填體穩(wěn)定性控制方法
    4.4 超高水材料袋式充填法適用性分析
    4.5 本章小結(jié)
5 超高水材料袋式充填開采地表沉陷規(guī)律研究
    5.1 覆巖活動對地表沉陷的影響
    5.2 地表沉陷規(guī)律分析
    5.3 開采沉陷模型
    5.4 本章小結(jié)
6 超高水材料袋式充填開采工程實踐
    6.1 地質(zhì)與生產(chǎn)技術(shù)條件概況
    6.2 充填開采關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)及工藝設計
    6.3 充填開采效果分析
    6.4 經(jīng)濟與社會效益
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 技術(shù)展望
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3842528