开滦林西矿复杂地质条件下沿空掘巷技术研究
发布时间：2021-03-11 07:28
煤矿采准巷道沿空掘巷参数优化是巷道支护及其变形有效控制的核心技术问题,特别是针对大采深、高应力、顶板断层节理裂隙发育、采动波及叠加等复杂地质条件,深入研究实现区域煤层巷道的沿空掘巷技术,对于大幅度降低矿井掘进率,解决采掘衔接紧张矛盾,实现矿井生产的安全与高效有重大意义。以开滦林西矿深部-850m十一水平七石门区域1773工作面为背景,在充分调查分析区域煤层赋存及开采技术条件基础上,依据矿山压力及其控制关键层理论,采用理论计算并结合FLAC3D计算机模拟对比等手段,深入研究了沿空掘进巷道上覆关键岩块的结构特征和受力情况以及关键岩块在不同阶段的稳定条件;分析沿空掘进巷道周围受力情况及其破坏原因;确定沿空巷道采用矩形断面设计,煤柱留设合理尺寸为8m,掘进施工滞后回采时间为6~8个月,采用注浆增强沿空巷道煤柱力学性能并结合“锚网(索)+钢带+注浆”联合的方式,对开滦林西矿沿空巷道进行支护。将这种支护技术应用于开滦林西矿1773工作面的采准巷道,并对巷道施工管理、巷道变形监测、监测数据分析处理以及巷道成型效果进行统计分析。结果表明,该技术的应用可有效地控制林西矿复杂地质条件下沿空巷道的变形,矿井掘进率降低,煤炭资源回收率提高,大大缓解矿井采掘衔接的紧张矛盾。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD353
本文编号：1771362
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD353
文章目录
摘要
Abstract
引言
第1章 绪论
1.1 沿空掘巷稳定性研究现状
1.1.1 国外煤柱研究现状
1.1.2 国内煤柱研究现状
1.2 开滦林西矿煤层巷道变形破坏及原因分析
第2章 沿空掘巷巷道围岩力学分析
2.1 沿空巷道围岩变形及破坏分析
2.1.1 沿空掘巷围岩稳定性影响因素
2.1.2 沿空掘巷巷道破坏形式
2.2 沿空巷道顶板稳定性分析
2.2.1 沿空掘巷顶板结构力学模型
2.2.2 掘巷前顶板结构的稳定性分析
2.2.3 掘巷后顶板结构的稳定性分析
2.2.4 采动影响顶板结构的稳定性分析
2.3 沿空掘巷煤柱应力分析
2.3.1 煤柱稳定性的影响因素及其破坏形式
2.3.2 煤柱宽度的合理性
2.3.3 煤柱应力分布规律
2.4 本章小结
第3章 沿空掘巷煤柱受力数值模拟与煤柱参数优化
3.1 开滦林西矿地质条件概况
3.2 优化区域煤层开采技术条件
3.3 煤层巷道沿空掘巷煤柱留设
3.3.1 煤柱合理宽度留设的原则
3.3.2 煤柱合理宽度的理论分析
3.4 沿空巷道受力数值模拟分析与煤柱尺寸优化
3.4.1 数值模型的建立
3.4.2 数值模拟结果分析
3.4.3 沿空掘巷煤柱宽度优化
3.5 本章小结
第4章 开滦林西矿复杂地质条件下沿空巷道支护技术
4.1 巷道不同支护方式作用机理
4.1.1 喷浆对巷道支护作用机理
4.1.2 注浆对巷道支护作用机理
4.1.3 锚网梁对巷道支护作用机理
4.2 沿空巷道支护的原则
4.3 沿空巷道支护效果模拟分析
4.3.1 垂直应力分布
4.3.2 水平应力分布
4.3.3 剪切应力分布
4.3.4 巷道支护数值模拟结果对比分析
4.4 本章小结
第5章 林西矿1773工作面沿空掘巷技术实践与应用
5.1 林西矿1773工作面沿空掘巷支护技术
5.1.1 支护方案
5.1.2 支护设计
5.2 沿空巷道施工工艺
5.3 沿空掘巷矿压监测与效果分析
5.3.1 巷道表面收敛监测
5.3.2 巷道深部位移监测
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
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作者简介
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本文编号：1771362
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