一、大采深复合顶板煤巷锚梁网索联合支护实践(论文文献综述)
李宗岑,王培强,石彦磊[1](2021)在《近距离下位煤层回采巷道锚喷注支护技术研究与应用》文中认为针对近距离下位煤层巷道掘进的复杂地质环境,在受上覆煤层的采动和深部复杂地质因素的双层作用下巷道变形量大、支护困难等问题,以己16-17-23140运输巷为研究对象,基于工程概况,研究了下位煤层回采巷道顶板失稳特征,采用锚注联合支护,提高了锚杆、锚索刚度和强度,提出3种不同层间距条件下巷道支护方式及支护技术,并进行了工业试验。研究表明,巷道支护经过方案优化后,有效控制住了巷道周围岩体移近量,回采巷道的锚杆、锚索支护力在许用范围内,说明该支护方案优化后合理可行,能够保证安全生产。
傅鑫[2](2020)在《深井冲击煤层大断面沿空掘巷围岩控制技术研究》文中研究指明唐口煤业是山东能源淄矿集团在济宁市建造的第四座现代化矿井,核定生产能力400万吨/年,矿井开采深度为850m至1100m,其矿主采的3煤层厚度在10m左右,水平标高在-990m左右,一般采用放顶煤生产,具有开采深度大、顶板岩层强度高、冲击倾向性、瓦斯含量高、地热严重等特点,给采煤工作面的安全回采带来隐患。本论文基于唐口煤业630采区布局规划、采掘部署、空区形态、地质构造(断层)等因素,反演出深部复杂地质条件下的应力场基本是对称分布,影响范围基本是由两端向中部扩大,并构建深井特厚冲击煤层应力场区域等级划分标准。形成基于深部临空面开采危险性的评价机制,得到深井特厚冲击煤层不同应力分区的冲击矿压诱发关键因素,包括地质因素中的埋深、顶底板岩层等,以及回采因素中的采区布置、采煤方法等通过分析唐口煤业6304采煤工作面沿空掘巷大-小结构力学特点,研究不同区域应力场关键因素对大-小结构稳定性作用机理,揭示基于深部沿空掘巷围岩长时稳定性的大-小结构主控因素,提出符合唐口煤业实际情况的深井沿空掘巷围岩应力优化技术,并结合应力场分布、防灾等因素,最终确定唐口煤业采煤工作面最合适的煤柱宽度为7m通过对唐口 6304面分析,提出了强冲击深井沿空掘巷围岩破坏机理,并同时给出了造成围岩变形破坏的主要影响技术因素。根据围岩变形的影响因素针对性的给出了相应的围岩控制手段及推荐支护参数。并以此为基础,对巷道不同区域、不同时期的合理支护手段进行选择,提出多种支护方案,再根据工程类比和经验公式推算,最终得到最优支护方案。通过此次研究,最终确定唐口煤业冲击地压诱发因素和区段煤柱的合理尺寸以及最优支护方案,对今后矿井安全生产、防灾治灾、提高经济效益等方面起到积极作用,并对今后相似矿井的生产建设提供借鉴意义。
刘世超[3](2020)在《青洼煤业2203综放工作面窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究》文中研究说明未来几十年,中国能源消费以煤炭资源为主,一次能源生产和消费方式基本保持不变,沿空掘巷及沿空留巷技术的提出对煤炭资源精采细收的实现提供了有力支持。窄煤柱沿空掘巷技术的应用可实现煤炭资源合理利用,提高回收率,同时降低了工作面回采难度,然而由于窄煤柱沿空巷道的围岩处于塑性区和破碎区,因此窄煤柱的合理尺寸及巷道支护是留巷成败的关键,本论文以山西晋煤集团晟泰青洼煤业2203工作面为研究背景,掘进2203胶带进风顺槽为沿空巷道,对煤炭资源科学开采,主要研究内容:(1)在试采区域进行取样,对所取岩样进行加工,实验室进行力学参数测试,为之后数值模拟提供数据支持,通过对综放沿空掘巷围岩结构特征及破坏规律进行研究,建立关键块B计算模型,分析顶板断裂线位置对巷道围岩的影响,为沿空巷道窄煤柱设计宽度提供理论依据,通过理论计算得出窄煤柱尺寸范围,在理论研究基础上进行小煤柱稳定性数值模拟,分析掘进及回采期间沿空巷道围岩应力及变形规律,确定窄煤柱合理尺寸为5m,对采场应力空间云图进行分析,巷道围岩应力在超前工作面20m范围内叠加作用明显,需在此范围内进行超前支护;(2)根据锚杆(索)在锚固剂及构件的作用下形成类似锥形的应力分布,分析锚杆(索)群在拉、压应力双重作用下形成的应力场对巷道围岩起到承载的作用,在确定横向平面稳定的锚杆间距基础上,对巷道在走向上各相邻切面的联系及相互作用关系进行分析,保证巷道围岩的稳定性,确定合理的支护参数;(3)对沿空巷道掘进期间进行现场监测,通过对掘进期间巷道围岩位移及锚杆(索)受力进行分析,锚杆(索)能够实现有效承载,保证巷道围岩稳定性,巷道整体变形小,能够满足实际的安全生产要求。该论文有图72幅,表11个,参考文献85篇。
岳帅帅[4](2019)在《深部沿空留巷围岩偏应力和球应力演化规律与控制》文中认为随开采深度增加,深部沿空留巷所处的复杂地质力学环境使其围岩破坏特征和控制技术与浅部沿空留巷显着不同,尤其是深部充填留巷(工作面充填留巷)。近年来,深部充填留巷围岩控制问题是矿业科技工作者和岩石力学工作者关注和研究的热点。根据塑性力学可知,围岩应力是偏应力和球应力的叠加,偏应力和球应力同时考虑了最大主应力、中间主应力和最小主应力相互作用,可以科学地揭示出深部留巷围岩应力演化与围岩变形破坏的相互关系。因此,用偏应力和球应力来分析岩体的应力状态,并以偏应力、球应力和塑性区三大指标提出的深部充填留巷围岩控制技术较以传统方法提出的控制技术更具有科学性和全面性。本文以邢东矿1126深部充填留巷为工程背景,采用实验室试验、数值模拟(基于应变软化本构模型)、理论建模分析和现场工程试验等多种研究方法,对邢东矿深部充填工作面所采用充填体的物理力学性能,深部充填留巷围岩偏应力、球应力和塑性区时空演化规律及其影响因素,充填留巷围岩偏应力、球应力和塑性区的空间位置关系,深部充填留巷围岩控制原理与方法等方面进行了系统研究,提出了深部充填留巷围岩“三位一体+非对称支护”系统,并建立深部充填留巷围岩非对称支护结构相关力学模型,确定了深部充填留巷围岩非对称支护参数,形成了深部充填留巷围岩协同控制的原理方法,所得成果应用于现场工程实践。取得如下研究结论:(1)深部充填工作面充填材料的物理力学试验:充填体C2(水灰比5:1)较充填体C1(水灰比为6:1)更能适应深部矿井复杂力学环境;有侧压充填体较无侧压充填体具有较高的残余强度和良好的承载能力。因此,对充填体临空侧采用护表构件,能够显着提高浅部充填体的承载能力,以满足深部充填留巷围岩非对称大变形的支护要求。(2)深部充填留巷围岩偏应力和塑性区时空演化规律及其影响因素效应:①沿巷道轴向偏应力和塑性区分布规律表明,超前采动影响较明显区顶板约为32 m,底板和两帮均约为16 m;留巷采动影响较明显区顶板约为32 m,底板约为24 m,实体煤帮和充填体帮始终受留巷采动影响。②随工作面推进,留巷围岩偏应力以瘦高椭圆状→近似圆状→小半圆拱→大半圆拱→扇形拱进行时空演化,偏应力峰值带以顶底板→顶底帮角(实体煤侧)和实体煤帮进行转移,塑性区以近似椭圆状→近似圆状→半球状进行演化,偏应力和塑性区均呈非对称分布,且塑性区轮廓线位于偏应力峰值带内部,间距为0~2m,即偏应力峰值带位于弹塑性交界面区域。据此,得到了采空区充填体侧需进行重点加固、顶板需进行非对称加固以及顶底帮角、实体煤帮需控制偏应力峰值带以里不稳定岩体的稳定。同时,不同影响因素条件下偏应力峰值带均位于弹塑性交界面区域,偏应力峰值带扩张角与塑性区范围呈非线性正比,且偏应力时空演化因素的主次顺序为:充填高度>采深>侧压系数>采高。(3)深部充填留巷围岩球应力时空演化规律及其影响因素效应:随工作面推进,巷道围岩球应力峰值由顶底板逐渐转移至实体煤帮,球应力分布形态由花瓣状逐渐演化为被球应力过渡带划分成的类双曲线形态。沿空留巷段,顶底板塑性区轮廓线位于顶底板球应力过渡带内部,间距为1~2 m,实体煤帮塑性区轮廓线位于实体煤帮球应力峰值位置内部,间距为0.2~0.6 m。因此,球应力过渡带位于弹塑性交界面区域,其对留巷围岩中未破坏岩体有“骨架支撑作用”,进而对留巷围岩起到“保护作用”。同时,不同影响因素条件下球应力过渡带均位于弹塑性交界面区域,其对留巷围岩起到“保护作用”,且球应力时空演化因素的主次顺序为:充填高度>采深>侧压系数>采高。(4)基于深部充填留巷围岩偏应力、球应力和塑性区时空演化规律及其时空关系得到了偏应力峰值带、球应力过渡带及塑性区轮廓线的“三位一体”空间位置关系,提出了“三位一体+非对称支护”系统。建立顶板桁架锚索-钢管支架-单体支柱组合梁结构力学模型,并对巷旁钢管混凝土支架稳定性进行分析,得到不同约束条件下钢管混凝土支架临界压力,提出实现其稳定的保障措施,最终确定了深部充填留巷围岩非对称支护参数。(5)形成了深部充填留巷围岩协同控制的“三分区、三穿过、三覆盖、四位一体、五协同”原理方法,将其应用于邢东矿1126深部充填工作面运料巷(留巷),未出现钢管混凝土支架和单体液压支柱压弯损毁及锚杆索支护失效等现象,实践表明,充填留巷围岩控制效果明显。
王超[5](2018)在《巷道锚固复合承载体特性及其承载效应研究》文中提出随着采深的不断增加,深部开采所面临的问题也越来越复杂,例如巷道围岩节理裂隙发育、松散破碎、破坏范围大等问题,充分考虑锚固复合承载体特性及其承载效应的巷道支护设计是解决上述问题的有效方法。本文采用理论分析、数值模拟、相似模拟及工程实践相结合的方法,就锚固复合承载体力学机制及其承载效应、基于锚固复合承载体承载效应的围岩力学特征、锚固复合承载体承载特性及结构特征的影响因素进行了系统研究,主要取得了以下研究成果:(1)建立了锚固复合承载体力学模型,分析表明锚固复合承载体承载强度与锚杆支护强度、锚固复合承载体自身内聚力及其垂直方向的应力增长速率成正比,与锚固复合承载体的内摩擦角和承载体厚度b呈正相关,与巷道宽度和巷道半径呈负相关,阐释了锚固复合承载体力学机制,获得了锚固复合承载体特性与巷道最小支护强度和最大允许变形量之间的关系,阐明了锚固复合承载体承载效应与巷道围岩稳定性的相互作用机制,揭示了在较小的支护强度下巷道能够实现稳定的原因。(2)基于锚固复合承载体承载效应,充分考虑卡斯特纳方程求解过程中存在的问题,利用Levy-Mises本构关系对Mohr-Coulumb强度准则进行修正,得出了修正后的Mohr-Coulumb强度准则,阐释了原岩应力、岩石的内摩擦角和单轴抗压强度对巷道原岩应力阈值、塑性区半径及围岩应力分布的影响,对于具体的算例条件,适用修正Mohr-Coulumb强度准则的内摩擦角存在极值φ*,根据修正Mohr-Coulumb强度准则得出的塑性区半径偏小,切向应力峰值偏大,在塑性区内切向应力更为集中,巷道更容易发生变形失稳,基于Levy-Mises本构关系修正的Mohr-Coulumb强度准则更适用于高应力场条件。(3)采用课题组自制的双向可调加载相似模拟试验装置,得出了不同断面巷道不同受力阶段锚固复合承载体表面位移和测点应力的变化规律,获得了持续增载作用下锚固复合承载体缓慢承载阶段、加速承载阶段和峰后承载阶段的承载特性,揭示了锚固复合承载体变形破坏特征及其演化规律。(4)利用单因素控制法,通过数值模拟研究表明:锚杆越长(增加到一定长度时效果不再明显)、巷道宽度越小,锚固复合承载体厚度越大;预紧力越大、锚杆间距越小,越有利于锚固复合承载体的有效形成,锚固复合承载体厚度也越大;锚杆直径越小,在托盘处的压应力越集中,越不利于预应力的进一步扩散。基于巷道稳定性分析,支护参数及巷道宽度对锚固复合承载体结构特征与承载特性的影响一致,揭示了锚固复合承载体结构特征与承载特性的内在联系。(5)基于锚固复合承载体承载效应,提出了巷道支护方案优化方法及巷道支护效果和稳定性评价方法,并在淮北矿业股份有限公司芦岭煤矿成功应用。图[66]表[15]参[161]。
张明光[6](2018)在《易自燃近距离煤层群开采下位回采巷道位置及漏风通道控制研究》文中研究说明我国近距离煤层群分布广泛,大部分开采顺序以下行开采为主,由于煤层层间距较小,煤层之间的采动影响较大,覆岩结构受多次采动影响,裂隙发育程度高、破坏范围大,给工作面围岩稳定性、瓦斯灾害、水害及火灾等方面的预防控制带来很大的难度。因此,研究易自燃近距离煤层群下行开采过程中的回采巷道合理布置以及采空区漏风通道的控制方法,对于安全高效开采具有重要的指导作用。本文以近距离煤层群开采为研究对象,综合运用实验测试、理论分析、计算机仿真模拟及现场工程实践的研究方法,对易自燃近距离煤层群开采下位回采巷道布置及漏风通道防控关键技术进行了研究。(1)研究测试了南屯煤矿主采煤层的自燃特性参数,确定了煤层的自燃发火类型;利用PFC离散元数值系统探讨了上、下煤层开采后顶底板围岩裂隙通道发育演化规律,根据采空区气体渗流及渗透系数变化,分析了上层煤采动后形成的采空区孔隙率区域分布特征;通过对裂隙通道以及采空区孔隙区域特征的综合分析结果,有效划分了上层煤采空区自燃危险区域,为下层煤回采巷道的合理布局提供了依据。(2)建立了煤层开采底板应力传播力学模型,求解了底板应力的解析解,得到了基于漏风控制的下位煤层回采巷道布置合理位置的判别公式,结合上层煤采空区自燃危险区域的划分,最终确立易自燃近距离煤层群采空区下回采巷道的合理位置的确定方法。(3)根据近距离煤层开采的裂隙通道演化规律及防漏风要求,分析了桁架锚索加固支护和控制裂隙发育的机理,提出了裂隙区域巷道围岩的桁架锚索加固支护方案及裂隙通道封闭控制措施。(4)利用上述理论及数值模拟确定的相关参数和措施,在南屯煤矿九采区进行了工业性试验,验证了下位煤巷道布置位置的合理性和对上层煤采空区自燃危险的抑制作用。
李逢祥[7](2018)在《煤巷复合底板破坏特征及防治技术研究》文中认为随着我国煤炭资源从浅部逐步向深部开采,深部巷道围岩支护问题就成为现在煤矿开采的最为棘手的问题之一。理论和工程实践表明,深井开采巷道底板极易发生破坏,尤其是在复合结构煤层中,由岩体-煤体-岩体组成的“强弱强”结构的复合底板破坏更为严重。在深部开采的复杂情况下,复合底板的煤层就成为了巷道底板稳定的缺口,如果不加以治理和控制,巷道底板煤层的破坏会促使其上方夹矸的破坏,从而造成巷道底板破坏。本文以矿压理论、弹塑性力学理论以及土力学中滑移线场理论等为基础,通过对底板夹矸和底板煤层进行力学分析,研究了底板夹矸和底板煤体的破坏模式,明确了复合底板破坏特征可分为两个阶段。第一阶段是底板夹矸在水平应力作用下,发生压杆屈曲失稳,此时水平应力是底板破坏的关键,若水平应力超过夹矸破坏的最小轴向力,则夹矸破坏。第二阶段是当夹矸发生屈曲失稳以后,与下覆煤层形成自由空间,底板破碎煤体在高支承压力以及上覆高载荷作用下,将沿煤体原生节理以及新生裂隙发生滑移,使煤体往自由空间中挤压,对底板夹矸产生挤胀作用,促使夹矸破坏。此时对底板破坏起到关键作用的是垂直应力,而水平应力不再是底板破坏的最主要因素。还推导出底板夹矸在水平应力作用下破断的判别准则,和底板煤层的最大承载力表达式。并结合数值模拟分析了复合底板破坏的主要影响因素,认为采深越大,侧压系数越大,支承压力越大、底板煤层厚度越大,底板夹矸越薄,对复合底板稳定性越不利。通过对复合底板破坏特征以及影响因素的分析,研究了巷道两帮大直径钻孔卸压、断底爆破、底板锚杆支护、底角阻隔槽阻滑技术,并以大安山10槽上煤层回采巷道为原型,通过利用FLAC3D5.0和UDEC4.0模拟软件,模拟了复合底板不同方案的控制效果。提出了当夹矸厚度小于1m时,对底板进行断底,并在巷道底角挖阻隔槽,切断底板煤层滑移路径;当夹矸厚度在1m-1.5m时,在底板施加角锚杆,阻止底板煤层主动受力区沿裂隙滑移,在巷道中部施加锚杆加固夹矸,控制底板煤层被动滑移区。最后以大安山轴10槽上煤层西一面回采巷道为工程实例,分别采用以上两种支护方案,并进行现场监测,监测结果表明,采用两帮大直径钻孔卸压、断底爆破、巷道底角阻隔槽、底角锚杆阻滑方案、以及夹矸锚杆加固措施能够有效的控制复合底板的破坏。
曹斌[8](2018)在《霄云煤矿复合顶板顺槽围岩控制技术研究》文中提出煤矿复合顶板俗称二合顶,复合顶板是典型的离层性顶板,通常由不同的岩层组成,力学性质较差,容易发生下沉位移、断裂垮落,近些年来煤矿生产发生的冒顶事故,绝大多数是由于复合顶板的原因引起。本文应用力学理论分析,对复合顶板巷道的围岩稳定影响因素,顶板破坏形式和围岩稳定性控制技术、围岩强化方法及技术进行研究,研究锚杆锚索的力学作用机理,锚杆锚索的支护作用,力学参数的选择,以及锚杆锚索的支护原则;通过数值模拟软件对复合顶板条件下的不同的锚杆锚索支护参数进行对比分析得出复合顶板不同的锚杆锚索支护形式的支护效果。通过现场工程实践,观测试验前后的巷道围岩变形量和变形速度,以及计算不同支护方式的每米巷道支护费用,综合选择适合工作面复合顶板顺槽围岩支护的设计方案。本文结合地质特征、矿山压力以及复合顶板支护技术对复合顶板冒顶事故的原因进行分析,并提出符合现场安全生产需要的安全合理经济的复合顶板支护形式,并通过现场工程实践进行验证,取得很好的支护效果,为相似条件下,煤矿复合顶板支护方案提供借鉴作用。
高振亮[9](2015)在《屯兰矿巷道复合顶板危险区判别与控制技术研究》文中提出屯兰矿的巷道条件属典型的复合顶板,其顶板岩层存在若干泥岩夹层,此泥岩夹层厚度不均,裂隙节理发育强度极低。泥岩夹层的存在割裂了顶板岩层的的连续性,回采过程中受到应力扰动发生过多次冒顶事故,巷道维护环境恶劣。因此如何设计支合理的支护方案成为矿上亟待解决的问题。同时,也为复杂条件下复合顶板支护技术的机理及技术提供了一定的借鉴。本文主要研究内容如下:1.巷道顶板岩层断裂力学模型及断裂机理(1)煤巷顶板岩层力学结构分为板式结构和梁式结构,分别以薄板结构模型和梁结构模型分析了煤巷顶板岩层结构破断机理,薄板结构模型以承受均匀载荷的四边简支板为例,梁结构分简支梁和固支梁分析了其破断力学机理;(2)得到影响巷道顶板稳定性的主要因素为:采动系数,埋深系数,地应力异常系数,岩层完整性系数,岩体强度系数等,由于无法进行量化构造和地下水对岩层的影响程度,虽然对顶板岩层稳定性影响很大,只能在后章的冒顶危险级别划分中进行考虑;(3)根据薄板结构模型得出的顶板岩层保持稳定的条件为岩层内最大拉应力,当岩层跨距a一定时,可进一步推算出所打设的锚杆等支护结构的排距需满足,岩层稳定性同时与岩层跨度和支护排距两个方向的长度有关;根据简支梁模型确定的使顶板岩层保持稳定的条件为岩层跨距需满足,只与岩层跨距一个方向的长度有关;2.巷道顶板岩层结构特征(1)通过对巷道顶板钻孔及岩芯资料的分析,可以得出巷道顶板岩层结构特征:①12501工作面运输巷顶板岩性随着位置的变化而变化,前400m左右以石英砂岩为主,强度较高,层面内含有煤粒。顶板浅部岩层结构呈现粉砂岩和砂质泥岩互层,节理发育,裂隙明显;400m700m之间巷道顶板岩层以泥岩和砂岩为主,最后一段巷道顶板有大量炭质泥岩;②12501工作面回风巷顶板岩层结构以黑色炭质泥岩为主,打孔过程中有掉渣现象,有螺旋线,钻孔后大半部分为强度较高、完整性好的砂岩,对顶板稳定性影响较大;③运输大巷顶板主要为强度较低的泥岩,节理裂隙发育,上部为强度高、完整性好的砂岩,对顶板稳定性具有决定性作用。(2)煤岩显微特征顶板岩芯显微镜观察结果如下:①屯兰矿区砂岩中的稳定组分多成次尖棱角状次圆状,结构成熟度较高。②砂岩中的稳定组分石英含量较高,成分成熟度较高。③砂岩中的胶接物以泥质为主,稳定组分相对较少,粘土成分含量高,成分成熟度相对较低。由此可见,矿井巷道顶板岩层结构破碎,泥岩成分较多,强度较低,综合岩芯分析结果及岩石物理力学参数,以及该地区的水文地质条件,可将顶板岩层视为软岩结构。3.巷道顶板冒顶危险性分级研究以屯兰矿现有地质钻孔信息、地质构造情况为主要依据,根据屯兰矿开采现状,结合课题组进行的岩芯钻取实验与岩石物理力学性质测试结果,利用角度加权修正的反距离加权插值法对屯兰矿南部矿区的稳定岩层层位进行预估,并根据预估结果得到不同级别危险分区的分界线计算方法以及分类结果,由分类结果可以看出:(1)顶板稳定性类别相差较大。在图中顶板稳定性分类区域中,以Ⅲ类顶板(不稳定顶板)为主,约占分类区域的6070%以上。该区域存在断层构造较多,顶板稳定性较差,该处顶板冒顶风险较高,顶板围岩相对破碎,应尽量提高锚杆(索)支护强度与支护密度,或改变支护形式。(2)Ⅰ类顶板和Ⅱ类顶板约占顶板分类区域的10%,主要分布在分类区域的北部和南部,并且Ⅰ类顶板和Ⅱ类顶板区域相互交叉,没有明显规律。该处顶板较为稳定,Ⅰ类顶板可单独使用锚杆支护,Ⅱ类顶板应适当配合长度为4m以上的锚索进行支护。(3)Ⅳ类顶板即不稳定顶板,主要分布在分类区域的中央,约占分类区域的2030%,该处存在断层构造较多,且断层落差较大,严重影响了巷道顶板稳定性。Ⅳ类顶板冒顶风险极高,应尽可能的加大支护强度与支护密度,同时应加强该区域的巷道矿压监测,适时进行补强支护。4.巷道顶板控制方案设计与分析(1)根据屯兰矿的实际地址条件和顶板危险性分级结果,结合巷道复合顶板巷道支护机理,确定了屯兰矿复合顶板支护参数的理论计算方法。(2)根据屯兰矿具体的分级结果,采取有针对性的支护方案,确定了两大类的支护方案即:加长锚杆、锚索的联合支护和无锚索支护,并对各方案的支护效果进行了数值模拟分析,分析表明支护方案可以很好地满足不同冒顶危险性顶板的支护要求;(3)数值模拟主要针对有无锚索进行了分析,结果表明屯兰矿复合顶板条件下更适合采用无锚索支护,加长锚杆相对于锚杆、锚索联合支护具有更大的锚固范围和抗变形能力。5.巷道顶板矿压监测对实施支护方案后的现场进行矿压监测,包括深基点位移监测和表面位移监测,从而可以直观的反映出支护与围岩相互作用的结果,在观测30天后,通过对不同冒顶危险级别顶板进行统计分析可知:在不同的冒顶危险区域,采用相应的支护方式时顶板均可以保持稳定,冒顶危险性高的Ⅲ、Ⅳ类顶板下沉量略大,但该变形仍处于可控的范围内。在整个监测周期内,顶板整体稳定性较好,未发生局部冒顶事故。采用新的支护方式使巷道顶板变形量比较小,同时使巷道顶板变形在较短时间内能达到稳定趋势,该支护形式对围岩的控制效果能满足工程的要求。监测结果表明根据冒顶危险性分级设计的支护方案能满足现场支护要求,很好地解决了屯兰矿巷道支护难的问题,具有重要的理论意义和巨大的经济效益。
杨德传[10](2013)在《深部厚层复合顶板沿空留巷围岩变形机理及其控制研究》文中研究表明目前,我国矿井每年以10-25m的速度向深部延深,深部开采面临“三高一扰动”,即高应力、高地温和高岩溶水压及强烈的开采扰动影响,严重制约煤矿的安全高效开采。深部围岩地质条件复杂多变,其中,在围岩控制方面,以厚层复合顶板岩层的控制难度很大,厚层复合顶板在留巷过程中,会产生严重的离层,加上充填体的剧烈变形,极易诱发顶板事故,这和深部开采面临的突水、煤与瓦斯突出构成深部开采的主要工程灾害。为了实现深部煤炭的安全高效开采和生产的快速接替,解决深部煤层高瓦斯对生产的制约影响,在卸压抽采采动裂隙瓦斯,采用上向和下向钻孔抽采邻近煤层裂隙瓦斯和实行Y型通风的基础上,利用采动形成的支承压力在采空区边缘的低应力区,进行无煤柱沿空留巷,既解决深部上隅角的瓦斯超限难题,又为留巷围岩的稳定提供了可利用的有利条件。深部厚层复合顶板条件下的沿空留巷,在工作面开采引起留巷上覆岩层的变形-断裂和下沉运动,在工作面倾向和竖直方向上形成“横三区,竖三带”,即倾向方向上留巷采空区边缘的低应力区、煤帮应力增高区、原岩应力区及竖直方向向上依次为垮落带、裂隙带和弯曲下沉带;由留巷上覆岩层运动形成的“内、外”应力拱的动态演化,留巷上覆岩层“外”应力拱拱内破断岩层形成留巷围岩的“大”结构,当工作面推进到采面长度左右时,覆岩“外”应力拱的拱高扩展高度达到最大,随着工作面的继续推进,应力拱的扩展高度基本不变,“大”应力拱的拱脚随工作面的推进有向深部移近的趋势;“内”应力拱形成留巷围岩的“小”结构,“内”应力拱拱脚向深部移近较“外”应力拱更为缓慢,“大”结构的破断运动促使“小”结构受到很大冲击作用并产生剧烈变形运动,这种变形是否能够达到耦合,与留巷围岩的支护结构、支护参数和支护的时空关系等密切相关。深部煤层顶板大多表现为复合顶板,薄层复合顶板下留巷时顶板较易控制,而厚层复合顶板下留巷围岩呈现全断面来压,其留巷围岩变形程度明显地强烈于浅部和中硬顶板,围岩变形具有显着的分区裂化现象,留巷围岩变形具有明显的不均衡性和持续流变特性,其破坏形式主要有挠曲、剪切、拉伸及压缩破坏形式,厚层复合顶板的塑性离层明显、层间弯曲和因错动而产生的层间离层,使得留巷顶底板产生明显的增垮效应,普通锚杆与锚索难以将厚层复合岩层锚固在深部坚硬岩层中,难以形成留巷围岩稳定的拱结构,在外层“大”结构的冲击作用下,留巷围岩“小”结构极易产生失稳。深部厚层复合顶板岩层大致可分为全软岩层、上软下硬岩层和上硬下软复合岩层三种,在不同类型复合顶板条件下进行留巷的难易程度也明显不同,通过正交数值分析可知全软型厚层复合顶板离层下沉量最大,上硬下软厚层复合顶板次之,上软下硬厚层复合顶板离层下沉量最小。本文主要运用岩层控制关键层理论和弹塑性理论,构建深部留巷基本顶和厚层复合顶板运动的力学模型,对留巷基本顶关键块的运动规律和复合直接顶变形规律进行力学分析,得出复合顶板的挠曲变形方程,并分析其底鼓变形的力学机理。通过FLAC3D分析厚层复合顶板下留巷覆岩“内、外”应力拱的演化特征围岩的应力场和位移场的演化规律;通过正交分析揭示了厚层复合顶板类型、充填体宽度、充填体强度、煤体强度、巷内不同支护形式和采空区压实刚度对厚层复合顶板留巷围岩应力与变形的影响强弱关系,通过实验室相似模拟分析厚层复合顶板沿空留巷围岩随采动影响下的变化规律,为深部厚层复合顶板下留巷围岩的控制提供了思路。最后,针对深部厚层复合顶板沿空留巷围岩变形的时空特征,提出了非均衡控制和底板锚注支护控制技术,对关键部位分段分区加固支护,对厚层复合顶板进行锚杆加长短锚索进行梯次立体锚固支护,在留巷巷内复合顶板岩层中形成一定厚度和承载强度的具有组合锚固效应的阶梯式立体支护结构,能有效控制厚层复合顶板的过度离层变形,同时加强留巷煤帮支护强度,确保合理的充填宽度和充填体强度,减弱厚层复合顶底板增跨效应带来的不利影响,防止厚层复合顶板产生变形失稳。对底板及两角部位进行锚注支护,可以有效控制留巷底鼓,有利于深部厚层复合顶板留巷围岩“小”结构的相对稳定。
二、大采深复合顶板煤巷锚梁网索联合支护实践(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大采深复合顶板煤巷锚梁网索联合支护实践(论文提纲范文)
(1)近距离下位煤层回采巷道锚喷注支护技术研究与应用(论文提纲范文)
1 工程概况 |
(1)巷道工程量及上覆煤柱影响范围。 |
(2)煤层赋存与巷道围岩条件。 |
(3)水文地质条件。 |
2 下位煤层回采巷道顶板失稳控制 |
3 下位煤层巷道锚喷注支护技术研究 |
3.1 遗留煤柱下位巷道变形控制技术 |
3.1.1 遗留煤柱下位巷道变形特征 |
(1)不对称变形。 |
(2)地应力高。 |
(3)后期变形突出。 |
3.1.2 遗留煤柱下位巷道控制技术 |
(1)非对称支护设计。 |
(2)大加固圈围岩控制设计。 |
3.2 锚网索和锚注的支护机理 |
3.2.1 锚注支护作用机理 |
3.2.2 锚网索耦合支护特征 |
(1)强度耦合。 |
(2)结构耦合。 |
(3)刚度耦合。 |
3.2.3 锚网索耦合支护机理 |
(1)锚杆围岩支护。 |
(2)锚网围岩支护。 |
(3)锚索围岩支护。 |
3.3 锚喷注联合支护方案设计 |
3.3.1 锚喷注支护方案设计 |
3.3.2 锚注支护方案 |
4 工业试验 |
(1)无煤柱影响段。 |
(2)煤柱影响段。 |
5 经济和社会效益分析 |
5.1 经济效益评价 |
(1)直接经济效益。 |
(2)间接经济效益。 |
(3)缓解采掘接替。 |
5.2 社会效益评价 |
6 结语 |
(2)深井冲击煤层大断面沿空掘巷围岩控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究目标 |
1.5 研究方法及技术路线 |
2 深部临空面区域应力环境及分类评价 |
2.1 矿井及工作而概况 |
2.2 应力场模拟反演 |
2.3 不同区域应力场分类评价 |
2.4 不同区域应力环境诱发冲击地压的关键因素 |
2.5 本章小结 |
3 大采高综放面沿空掘巷围岩长时稳定控制机理 |
3.1 沿空掘巷围岩长时稳定控制机理与临空面应力优化 |
3.2 大采高综放面应力环境下煤柱合理尺寸确定 |
3.3 基于防灾角度的煤柱合理尺寸选择 |
3.4 不同区域最优巷道掘进位置确定 |
3.5 本章小结 |
4 深井强冲击沿空掘巷围岩分类动态强化控制技术 |
4.1 强冲击沿空掘巷围岩变形特征及机理分析 |
4.2 巷道围岩动态强化控制原理及支护手段选择 |
4.3 不同支护参数下围岩控制效果模拟分析 |
4.4 最优支护方案确定 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 下一步工作展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
(3)青洼煤业2203综放工作面窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
2 工程地质条件及围岩力学参数测试 |
2.1 工作面地质条件及工程背景 |
2.2 岩石力学性质测试 |
2.3 本章小结 |
3 综放沿空巷道围岩结构特征及破坏规律 |
3.1 综放沿空巷道覆岩结构规律 |
3.2 综放沿空掘巷上覆岩层结构稳定性分析 |
3.3 沿空掘巷窄煤柱宽度计算 |
3.4 本章小结 |
4 综放沿空掘巷小煤柱稳定性数值模拟研究 |
4.1 数值计算模型的建立 |
4.2 不同煤柱宽度下沿空巷道围岩分布特征 |
4.3 2203工作面采场应力分布特征 |
4.4 本章小结 |
5 综放沿空掘巷围岩控制技术研究 |
5.1 沿空巷道围岩变形破坏机理 |
5.2 巷道支护参数计算 |
5.3 支护参数数值模拟分析 |
5.4 巷道围岩变形分析 |
5.5 本章小结 |
6 青洼煤业沿空巷道矿压监测及数据分析 |
6.1 巷道综合监测 |
6.2 矿压监测数据分析 |
6.3 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)深部沿空留巷围岩偏应力和球应力演化规律与控制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 深部巷道围岩控制研究现状 |
1.2.2 充填开采研究现状 |
1.2.3 沿空留巷研究现状 |
1.2.4 偏应力和球应力研究现状 |
1.3 研究内容及研究方法 |
1.3.1 论文研究内容 |
1.3.2 论文研究方法及技术路线 |
2 深部充填留巷工程概况及充填材料物理力学试验 |
2.1 充填留巷工程概况 |
2.2 高水充填体物理力学试验 |
2.2.1 试验准备 |
2.2.2 充填体物理力学试验 |
2.3 本章小结 |
3 深部充填留巷围岩偏应力时空演化规律 |
3.1 充填留巷数值模型建立 |
3.1.1 应变软化模型 |
3.1.2 偏应力分析指标 |
3.1.3 计算模型建立 |
3.2 充填留巷围岩偏应力和塑性区演化规律 |
3.2.1 沿巷道轴向偏应力和塑性区分布规律 |
3.2.2 留巷围岩偏应力和塑性区分布规律 |
3.3 本章小结 |
4 充填留巷围岩偏应力时空演化因素分析 |
4.1 充填留巷围岩偏应力时空演化影响因素 |
4.2 充填留巷围岩偏应力时空演化采深效应 |
4.2.1 不同采深充填留巷围岩偏应力分布曲线对比 |
4.2.2 不同采深充填留巷围岩偏应力分布云图对比 |
4.2.3 不同采深充填留巷围岩塑性区分布特征对比 |
4.2.4 不同采深充填留巷围岩偏应力峰值和塑性区演化总规律 |
4.3 充填留巷围岩偏应力时空演化采高效应 |
4.3.1 不同采高充填留巷围岩偏应力分布曲线对比 |
4.3.2 不同采高充填留巷围岩偏应力分布云图对比 |
4.3.3 不同采高充填留巷围岩塑性区分布特征对比 |
4.3.4 不同采高充填留巷围岩偏应力峰值和塑性区演化总规律 |
4.4 充填留巷围岩偏应力时空演化侧压系数效应 |
4.4.1 不同侧压系数充填留巷围岩偏应力分布曲线对比 |
4.4.2 不同侧压系数充填留巷围岩偏应力分布云图对比 |
4.4.3 不同侧压系数充填留巷围岩塑性区分布特征对比 |
4.4.4 不同侧压系数充填留巷围岩偏应力峰值和塑性区演化总规律 |
4.5 充填留巷围岩偏应力时空演化充填高度效应 |
4.5.1 不同充填高度充填留巷围岩偏应力分布曲线对比 |
4.5.2 不同充填高度充填留巷围岩偏应力分布云图对比 |
4.5.3 不同充填高度充填留巷围岩塑性区分布特征对比 |
4.5.4 不同充填高度充填留巷围岩偏应力峰值和塑性区演化总规律 |
4.6 充填留巷围岩偏应力时空演化因素权重关系 |
4.7 本章小结 |
5 深部充填留巷围岩球应力时空演化及影响因素分析 |
5.1 深部充填留巷数值模型建立 |
5.1.1 球应力分析指标 |
5.1.2 计算模型建立 |
5.2 深部充填留巷围岩球应力演化规律 |
5.2.1 充填留巷围岩球应力分布曲线 |
5.2.2 充填留巷围岩球应力峰值变化规律 |
5.2.3 充填留巷围岩球应力分布云图 |
5.3 深部充填留巷围岩球应力和塑性区分布特征对比 |
5.4 充填留巷围岩球应力时空演化因素分析 |
5.4.1 充填留巷围岩球应力时空演化采深效应 |
5.4.2 充填留巷围岩球应力时空演化采高效应 |
5.4.3 充填留巷围岩球应力时空演化侧压系数效应 |
5.4.4 充填留巷围岩球应力时空演化充填高度效应 |
5.4.5 充填留巷围岩球应力时空演化因素权重关系 |
5.5 本章小结 |
6 基于深部充填留巷围岩偏应力与球应力演化的非对称控制及应用 |
6.1 充填留巷围岩偏应力和球应力分布特征对比 |
6.2 充填留巷围岩非对称支护结构 |
6.2.1 充填留巷围岩“三位一体+非对称支护”系统 |
6.2.2 顶板支护结构力学分析 |
6.2.3 实体煤帮结构力学分析 |
6.2.4 巷旁钢管混凝土支架稳定性分析 |
6.2.5 充填留巷围岩结构力学模型 |
6.3 充填留巷围岩非对称支护参数 |
6.3.1 非对称支护参数确定 |
6.3.2 非对称支护数值模拟分析 |
6.4 充填留巷围岩协同控制的原理方法 |
6.5 现场工程试验 |
6.5.1 矿压观测方案和方法 |
6.5.2 矿压观测结果及分析 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)巷道锚固复合承载体特性及其承载效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 锚固承载结构理论研究 |
1.2.2 锚固承载结构数值模拟研究 |
1.2.3 锚固承载结构室内试验研究 |
1.2.4 锚固承载结构现场应用研究 |
1.3 研究现状评述及存在的问题 |
1.4 研究内容、方法与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法和技术路线 |
2 锚固复合承载体力学机制及其承载效应 |
2.1 锚固复合承载体力学机制 |
2.1.1 锚固复合承载体力学模型 |
2.1.2 锚固复合承载体承载特性影响因素 |
2.2 巷道上覆围岩对锚固复合承载体稳定性影响 |
2.3 锚固复合承载体承载效应与巷道围岩稳定性相互作用机制 |
2.3.1 不考虑承载效应的巷道围岩稳定性 |
2.3.2 基于承载效应的巷道围岩稳定性 |
2.3.3 锚固复合承载体特性对巷道围岩稳定性影响 |
2.4 本章小结 |
3 基于锚固复合承载体承载效应下的巷道围岩力学分析 |
3.1 基于M-C强度准则的巷道围岩力学分析 |
3.1.1 无支护巷道围岩力学弹塑性分析 |
3.1.2 基于承载效应的围岩力学弹塑性分析 |
3.1.3 不考虑承载效应的锚固巷道围岩力学弹塑性分析 |
3.2 基于修正M-C强度准则的巷道围岩力学分析 |
3.2.1 基于Levy-Mises本构关系修正M-C强度准则 |
3.2.2 无支护巷道围岩力学弹塑性分析 |
3.2.3 基于承载效应的围岩力学弹塑性分析 |
3.2.4 不考虑承载效应的锚固巷道围岩力学弹塑性分析 |
3.3 基于锚固复合承载体承载效应的巷道围岩力学特征对比分析 |
3.3.1 基于承载效应的原岩应力阈值大小 |
3.3.2 基于承载效应的巷道塑性区半径变化规律 |
3.3.3 基于承载效应的巷道围岩应力分布规律 |
3.4 本章小结 |
4 巷道锚固复合承载体承载特性的相似模拟 |
4.1 工程地质概况 |
4.2 锚固体相似模拟模型设计 |
4.2.1 相似模拟试验装置研制 |
4.2.2 相似准则及巷道参数设计 |
4.3 不同断面巷道的锚固复合承载体承载特性相似模拟 |
4.3.1 相似模拟试验基础工作 |
4.3.2 试验实施及加载过程 |
4.4 锚固复合承载体变形破坏特征及其演化规律 |
4.4.1 锚固复合承载体变形破坏结果 |
4.4.2 锚固复合承载体围岩应力变化规律 |
4.4.3 锚固复合承载体围岩移近量变化规律 |
4.4.4 锚固复合承载体承载特性分析 |
4.5 本章小结 |
5 巷道锚固复合承载体结构特征的数值模拟 |
5.1 数值模拟模型及模拟方案 |
5.1.1 数值模拟模型构建 |
5.1.2 控制变量法模拟方案 |
5.2 支护参数对锚固复合承载体结构特征的影响 |
5.2.1 不同锚杆预紧力作用分析 |
5.2.2 不同锚杆长度作用分析 |
5.2.3 不同锚杆直径作用分析 |
5.2.4 不同锚杆布置间距作用分析 |
5.3 巷道宽度对锚固复合承载体结构特征的影响 |
5.4 结构特征与承载特性的影响因素对比 |
5.5 本章小结 |
6 基于锚固复合承载体承载效应的工业性实践 |
6.1 试验巷道支护参数初步设计 |
6.2 巷道锚固复合承载体承载强度校核 |
6.2.1 基于锚固复合承载体承载效应的支护方案优化 |
6.2.2 试验巷道稳定性分段 |
6.2.3 巷道锚固复合承载体承载强度分段校核 |
6.3 试验巷道支护效果现场观测 |
6.3.1 巷道支护效果和稳定性评价 |
6.3.2 巷道围岩地质异常区域探测 |
6.3.3 工程实践Ⅰ测区 |
6.3.4 工程实践Ⅱ测区 |
6.3.5 工程实践Ⅳ测区 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(6)易自燃近距离煤层群开采下位回采巷道位置及漏风通道控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.3 研究方法与研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 南屯煤矿3煤层自燃危险特性实验研究 |
2.1 煤自燃进程的热重分析实验 |
2.2 南屯煤矿3上煤层自燃特性参数测试 |
2.3 本章小结 |
3 近距离煤层开采裂隙通道发育规律与自燃危险区域划分 |
3.1 工程概况 |
3.2 颗粒流离散元软件数值模拟原理 |
3.3 数值模拟模型的建立 |
3.4 近距离煤层开采裂隙通道发育规律研究 |
3.5 3_上煤层采空区自燃危险区域划分 |
3.6 本章小结 |
4 下位回采巷道合理位置及裂隙控制加固技术 |
4.1 采动影响区内下煤层巷道合理位置布置 |
4.2 巷道围岩裂隙控制加固支护技术 |
4.3 破碎顶板桁架锚索支护参数数值分析 |
4.4 本章小结 |
5 工程应用 |
5.1 93_下12工作面回采巷道合理位置及支护设计 |
5.2 93_下12工作面回采巷道防漏风技术 |
5.3 工程应用效果分析 |
5.4 本章小结 |
6 主要结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 本文主要创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间主要成果 |
(7)煤巷复合底板破坏特征及防治技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的提出及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 课题研究的主要内容和技术路线 |
2 巷道复合底板破坏机理分析 |
2.1 底板夹矸破坏力学模型分析 |
2.2 底板夹矸破坏条件 |
2.3 底板煤层破坏力学模型分析 |
2.4 巷道复合底板破坏特征 |
2.5 本章小结 |
3 不同影响因素对巷道底板破坏的影响 |
3.1 研究方法的选择 |
3.2 不同埋深下巷道底板应力分布规律 |
3.3 不同侧压系数下巷道底板应力分布规律 |
3.4 夹矸厚度对复合底板破坏的影响 |
3.5 底板煤层厚度对复合底板破坏的影响 |
3.6 采动影响下支承压力对复合底板破坏的影响 |
3.7 本章小结 |
4 巷道复合底板破坏防治技术研究 |
4.1 巷道两帮及底板卸压技术 |
4.2 巷道复合底板加固技术 |
4.3 本章小结 |
5 工程实例 |
5.1 工程背景 |
5.2 西一工作面回采巷道底板破坏分析 |
5.3 复合底板控制技术 |
5.4 复合底板控制效果 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间研究成果 |
(8)霄云煤矿复合顶板顺槽围岩控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容及方法 |
2 工程概况 |
2.1 矿井概况及工作面位置 |
2.2 工作面煤层及地质构造情况 |
2.3 1311工作面胶带顺槽布置及支护情况 |
2.4 初始支护存在的问题 |
3 复合顶板顺槽围岩失稳机理及控制 |
3.1 复合顶板稳定性及影响因素 |
3.2 复合顶板巷道围岩应力分布 |
3.3 复合顶板的失稳机理 |
3.4 复合顶板的破坏形式 |
3.5 复合顶板锚杆支护机理 |
3.6 小结 |
4 复合顶板锚杆(索)支护模拟分析 |
4.1 复合顶板的锚杆锚索支护原则 |
4.2 锚杆(索)支护参数设计 |
4.3 模型建立 |
4.4 巷道支护模拟分析 |
4.5 模拟方案对比分析 |
4.6 小结 |
5 复合顶板支护工程实践 |
5.1 巷道支护参数选择 |
5.2 巷道支护效果观测 |
5.3 小结 |
6 主要结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间主要成果 |
(9)屯兰矿巷道复合顶板危险区判别与控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 复合顶板的特征 |
1.2.2 现代巷道支护机理研究现状 |
1.2.3 现代巷道支护技术研究现状 |
1.2.4 复合顶板巷道支护研究现状 |
1.3 主要研究内容、关键技术及创新点 |
1.3.1 研究方法及技术路线 |
1.3.2 本论文主要研究内容 |
第二章 巷道复合顶板岩层结构与地质力学测试分析 |
2.1 巷道复合顶板工程地质环境 |
2.1.1 矿井工程地质 |
2.1.2 12501工作面概况 |
2.2 巷道复合顶板岩层物理力学性能 |
2.2.1 地质岩芯采取及实验分析 |
2.2.2 物理力学参数测定 |
2.3 复合顶板巷道含煤岩系岩石学特征 |
2.3.1 试验设备与观测内容 |
2.3.2 岩相分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 煤巷顶板岩层破断机理研究 |
3.1 屯兰矿巷道顶板岩层基本赋存特征 |
3.2 煤巷顶板岩层力学结构形式研究 |
3.2.1 板式结构 |
3.2.2 梁式结构 |
3.3 煤巷顶板岩层结构的破断机理分析 |
3.3.1 基于薄板结构模型的煤巷的顶板破断机理分析 |
3.3.2 基于梁结构模型的煤巷顶板破断机理分析 |
3.4 顶板岩层的稳定性分析与研究 |
3.4.1 煤层采动影响 |
3.4.2 地应力影响 |
3.4.3 岩体完整性的影响 |
3.4.4 岩体强度的影响 |
3.4.5 巷道临界支护排距的确定 |
3.5 本章小结 |
第四章 屯兰矿巷道复合顶板危险区域判别 |
4.1 危险级别划分指标 |
4.2 顶板危险区域级别划分 |
4.2.1 稳定岩层的判别计算方法 |
4.2.2 12501运输巷钻孔资料及顶板危险分级 |
4.2.3 12501回风巷钻孔资料及分析 |
4.2.4 运输大巷钻孔资料及分析 |
4.3 复合顶板危险区域预估 |
4.3.1 区域预估原理 |
4.3.2 预估结果 |
4.4 本章小结 |
第五章 巷道顶板控制方案设计与分析 |
5.1 巷道支护参数设计方法选择 |
5.1.1 工程类比法 |
5.1.2 松动圈设计方法 |
5.1.3 理论计算方法 |
5.1.4 数值模拟计算 |
5.1.5 支护参数设计方法确定 |
5.2 不同的顶板分类时巷道支护设计 |
5.2.1 不同支护理论力学计算模型 |
5.2.2 I类顶板巷道支护参数设计方案 |
5.2.3 II类顶板巷道顶板支护计算方法 |
5.2.4 III类、IV类顶板井巷支护参数推算方法 |
5.3 支护方法不一样时的数值模拟分析 |
5.3.1 模型构建 |
5.3.2 I类顶板井巷道的稳定性分析 |
5.3.3 II类顶板巷道的稳定性分析 |
5.3.4 III类、IV类顶板巷道的稳定性分析 |
5.4 现场矿压监测 |
5.4.1 巷道深基点位移监测 |
5.4.2 巷道表面位移监测 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要研究成果 |
6.2 主要创新点 |
6.3 主要研究结论 |
6.4 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在学期间发表的学术论文 |
(10)深部厚层复合顶板沿空留巷围岩变形机理及其控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出和背景 |
1.2 深部厚层复合顶板巷道围岩控制研究现状 |
1.3 厚层复合顶板沿空留巷国内外研究现状 |
1.3.1 厚层复合顶板留巷覆岩活动规律研究现状 |
1.3.2 深部厚层复合顶板沿空留巷工程实践的研究现状 |
1.4 深部高瓦斯煤层沿空留巷实行卸压抽放瓦斯和“Y”型通风方式 |
1.4.1 利用煤层卸压抽放瓦斯为留巷创造条件 |
1.4.2 实行“Y”型通风是解决深部高瓦斯煤层留巷上隅角瓦斯超限难题 |
1.5 深部厚层复合顶板沿空留巷有待解决的问题及技术难点 |
1.6 研究内容及研究方法 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究方法 |
2 深部厚层复合顶板留巷覆岩活动规律及其应力拱演化特征 |
2.1 深部厚层复合顶板沿空留巷上覆岩层破断规律 |
2.1.1 深部厚层复合顶板留巷上覆岩层垮落形式及其特征 |
2.1.2 深部厚层复合顶板留巷围岩活动的分期规律及时空特征 |
2.1.3 深部厚层复合顶板留巷支护载荷规律 |
2.2 深部厚层复合顶板沿空留巷覆岩裂隙演化特征 |
2.3 深部厚层复合顶板留巷覆岩应力拱演化特征数值分析 |
2.4 本章小结 |
3 深部厚层复合顶板留巷顶板结构力学分析 |
3.1 深部厚层复合顶板沿空留巷特点 |
3.2 深部留巷厚层复合顶板的离层机理及力学分析 |
3.2.1 深部厚层复合顶板留巷顶板的离层特征 |
3.2.2 深部厚层复合顶板在掘进和留巷过程中的离层机理 |
3.3 厚层复合顶板留巷基本顶弧三角块结构力学模型建立 |
3.3.1 留巷基本顶弧形三角块B结构相关参数分析 |
3.3.2 留巷基本顶弧三角块力学模型分析 |
3.4 深部留巷厚层复合顶板受力变形分析 |
3.5 本章小结 |
4 深部厚层复合顶板沿空留巷底鼓分析 |
4.1 厚层复合顶板留巷底鼓力学分析 |
4.2 留巷过程中围岩对底鼓影响数值分析 |
4.3 本章小结 |
5 深部厚层复合顶板沿空留巷围岩“小”结构模拟分析 |
5.1 不同条件下厚层复合顶板留巷围岩数值模拟分析 |
5.1.1 充填宽度和巷内支护形式相同,厚层复合顶板留巷围岩应力和位移随埋深变化特征 |
5.1.2 埋深和充填宽度相同,厚层复合顶板巷内不同支护时的留巷围岩应力与位移变化特征 |
5.1.3 埋深和巷内支护相同,厚层复合顶板留巷围岩的应力与位移随充填宽度的变化特征 |
5.2 深部厚层复合顶板留巷相似模拟试验与分析 |
5.2.1 模拟方案及模型设计 |
5.2.2 模型相似材料配比 |
5.2.3 模拟结果分析 |
5.3 本章小结 |
6 深部厚层复合顶板留巷围岩“小”结构影响因素正交分析 |
6.1 正交试验设计 |
6.2 建立正交表 |
6.2.1 确定试验指标 |
6.2.2 列出因素水平表 |
6.3 确定试验方案 |
6.4 正交试验结果分析 |
6.5 本章小结 |
7 深部厚层复合顶板留巷围岩强化控制及工程实践 |
7.1 深部厚层复合顶板留巷围岩变形过程分析及强化控制 |
7.1.1 深部厚层复合顶板留巷围岩变形过程分析 |
7.1.2 深部厚层复合顶板巷内梯次立体锚固支护控制机理 |
7.1.3 深部厚层复合顶板留巷围岩“小”结构的强化承载作用 |
7.2 深部留巷厚层复合顶板锚杆支护参数设计原则及加固过程控制 |
7.2.1 深部厚层复合顶板巷道锚杆支护参数设计原则 |
7.2.2 深部厚层复合顶板留巷分阶段动态加固过程控制 |
7.3 工程实践 |
7.3.1 1311(1)工作面厚层复合顶板留巷初始支护设计 |
7.3.2 1311(1)工作面轨道顺槽留巷段扩帮充填支护技术 |
7.3.3 1311(1)工作面轨道顺槽留巷矿压观测分析 |
7.4 1311(1)轨道顺槽留巷复合顶板支护参数的优化 |
7.5 本章小结 |
8 结论 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 存在的问题 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
四、大采深复合顶板煤巷锚梁网索联合支护实践(论文参考文献)
- [1]近距离下位煤层回采巷道锚喷注支护技术研究与应用[J]. 李宗岑,王培强,石彦磊. 能源与环保, 2021(08)
- [2]深井冲击煤层大断面沿空掘巷围岩控制技术研究[D]. 傅鑫. 山东科技大学, 2020(06)
- [3]青洼煤业2203综放工作面窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究[D]. 刘世超. 中国矿业大学, 2020
- [4]深部沿空留巷围岩偏应力和球应力演化规律与控制[D]. 岳帅帅. 中国矿业大学(北京), 2019
- [5]巷道锚固复合承载体特性及其承载效应研究[D]. 王超. 安徽理工大学, 2018(01)
- [6]易自燃近距离煤层群开采下位回采巷道位置及漏风通道控制研究[D]. 张明光. 山东科技大学, 2018(03)
- [7]煤巷复合底板破坏特征及防治技术研究[D]. 李逢祥. 山东科技大学, 2018(03)
- [8]霄云煤矿复合顶板顺槽围岩控制技术研究[D]. 曹斌. 山东科技大学, 2018(03)
- [9]屯兰矿巷道复合顶板危险区判别与控制技术研究[D]. 高振亮. 中国矿业大学(北京), 2015(09)
- [10]深部厚层复合顶板沿空留巷围岩变形机理及其控制研究[D]. 杨德传. 安徽理工大学, 2013(12)