深井综放开采区段煤柱合理宽度研究

发布时间：2016-12-02 15:12

本文关键词：深井综放开采区段煤柱合理宽度研究，由笔耕文化传播整理发布。

《太原理工大学》 2014年

深井综放开采区段煤柱合理宽度研究

王文渊

【摘要】：随着煤炭资源的不断开发,越来越多的煤矿已经进入深部开采。相较浅部资源的开采,深部煤层开采时煤体的赋存条件与应力环境有明显不同。为了确保煤炭资源的安全、高效开采,与深部开采相关的煤柱合理宽度研究显得尤为重要。本文以潞安西部矿区的地质资料和生产实际为依托,采用理论分析、数值模拟、现场实测的综合方法,取得一些研究成果,对深井综放面合理留设煤柱尺寸提供了一定参考。 (1)通过对深井综放面煤柱上覆岩体破断结构、区段煤柱强度、载荷、塑性区及应力分布规律的研究,分析了区段煤柱覆岩破断结构保持稳定的平衡条件及区段煤柱稳定性的主要影响因素。 (2)基于深部开采区段煤柱宽度留设的基本原则,以潞安西部矿区3号煤层为地质条件,在理论研究的基础下,通过力学理论分析、基本假设、建立模型、,力学计算等手段得出了确定深井综放工作面区段煤柱合理尺寸的理论计算公式B≥L+αd(x0+x1)。通过运用正交试验方法,采用五因素五水平正交组合设计,研究深井综放工作面煤柱宽度、煤柱高度、煤层厚度、埋藏深度、煤层普氏硬度系数等五个因素对煤柱核区率η的影响,运用FLAC3D数值模拟软件对25个正交试验方案进行数值模拟计算,得到煤柱核区率线性方程及煤柱宽度留设的数值计算公式。 (3)以潞安西部矿区的屯留煤矿为工程应用实例,根据矿井实际情况,应用本文的提出的煤柱宽度理论计算公式和数值计算公式,得出了屯留矿综放工作面合理区段煤柱宽度,通过相应的数值模拟以及现场矿压监测对煤柱留设宽度的合理性作相应分析,初步检验了理论研究的正确性。同时本文结论也为潞安西部矿区其余煤矿区段煤柱合理尺寸的留设问题提供了思路。

【关键词】：
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD823.97
【目录】：

下载全文更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库前9条

1 谢广祥;杨科;常聚才;;煤柱宽度对综放回采巷道围岩破坏场影响分析[J];辽宁工程技术大学学报;2007年02期

2 吴立新,王金庄;煤柱宽度的计算公式及其影响因素分析[J];矿山测量;1997年01期

3 张军;窦林名;陆菜平;牟宗龙;曹安业;陈国祥;;深部综放工作面区段平巷合理位置数值模拟研究[J];煤矿开采;2007年01期

4 侯朝炯;马念杰;;煤层巷道两帮煤体应力和极限平衡区的探讨[J];煤炭学报;1989年04期

5 侯朝炯,李学华;综放沿空掘巷围岩大、小结构的稳定性原理[J];煤炭学报;2001年01期

6 康继忠;樊少武;吴宝杨;;综放工作面区段煤柱合理宽度优化研究[J];煤炭科学技术;2012年10期

7 王永;朱川曲;陈淼明;陈志;;窄煤柱沿空掘巷煤柱稳定核区理论研究[J];湖南科技大学学报(自然科学版);2010年04期

8 刘金海;姜福兴;王乃国;李志深;张治高;;深井特厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度研究[J];岩石力学与工程学报;2012年05期

9 谢和平,段法兵,周宏伟,赵国旭;条带煤柱稳定性理论与分析方法研究进展[J];中国矿业;1998年05期

中国博士学位论文全文数据库前2条

1 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年

2 温克珩;深井综放面沿空掘巷窄煤柱破坏规律及其控制机理研究[D];西安科技大学;2009年

【共引文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 范秋雁;试论软岩支护的理论基础[J];地下空间;1999年04期

2 王红伟,王希良,彭苏萍,周瑞光;软岩巷道围岩流变特性试验研究[J];地下空间;2001年S1期

3 张兴文;锚喷网支护在软岩巷道施工中的应用[J];地下空间;2001年S1期

4 吴强;刘新荣;杜小平;舒志乐;段永胜;;马垭口隧道塌方事故发生机理的研究[J];地下空间与工程学报;2009年06期

5 黄林伟;刘新荣;杨桦;杜国平;钟祖良;;软岩隧道不同支护方法的数值分析和效应探讨[J];地下空间与工程学报;2011年01期

6 来兴平;西部矿山大尺度采空区衍生动力灾害控制[J];北京科技大学学报;2004年01期

7 张农,侯朝炯,沈掌旺,孙贤彬;极难维护软岩巷道动态加固技术[J];东北煤炭技术;1998年04期

8 李国富;极软突出煤层锚注技术的研究与应用[J];矿业安全与环保;2002年03期

9 李春阁,段红民,常博;锚网钢带支护在碱沟煤矿的应用[J];矿业安全与环保;2005年S1期

10 刘红岗;贺永年;韩立军;国振;刘天志;;松软泥岩中巷道冒顶区修复加固技术的研究[J];矿业安全与环保;2007年01期

中国重要会议论文全文数据库前10条

1 马占国;李玉寿;朱发浩;赵国贞;;巷采矸石充填围岩稳定性的试验研究[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年

2 毛明仓;;黄陵2#煤矿冒顶发生规律及防治措施[A];西部矿山建设工程理论与实践[C];2009年

3 张自成;张占国;李金华;;应变式测力锚杆设计及其在巷道支护检测中的应用[A];西部矿山建设工程理论与实践[C];2009年

4 张继伟;赵才生;;复杂煤层条件下地质构造形态的推断与分析[A];西部矿山建设工程理论与实践[C];2009年

5 王建文;;柠条塔煤矿注浆加固方案优化设计[A];西部矿山建设工程理论与实践[C];2009年

6 李广信;张在明;沈小克;陈雷;刘松玉;魏弋锋;陈云敏;王育人;高大钊;卞昭庆;高晓军;介玉新;;岩土工程篇[A];工程建设技术发展研究报告[C];2006年

7 刘文宝;刘增平;陈绍杰;李博;;深井采空区宽条带煤柱受力状态研究[A];2009矿山灾害预防控制学术研讨会论文集[C];2009年

8 张农;;巷道围岩强化支护技术体系及实践[A];煤炭开采新理论与新技术——中国煤炭学会开采专业委员会2007年学术年会论文集[C];2007年

9 徐华生;段贤明;;深井巷道支护的监控量测技术[A];全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2007年

10 赵毅鑫;姜耀东;王宏伟;潘启新;董艳军;;小康矿极软岩回采巷道矿压特征及互补支护设计[A];第四届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库前10条

1 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年

2 赵忠明;小浪底库区采空区稳定性研究[D];河南理工大学;2011年

3 马春德;深部复合型破坏高应力软岩巷道支护技术研究[D];中南大学;2010年

4 王炯;唐口煤矿深部岩巷恒阻大变形支护机理与应用研究[D];中国矿业大学（北京）;2011年

5 肖亚宁;潞安矿区沿空巷道三维锚索支护机理及应用研究[D];中国矿业大学（北京）;2011年

6 王磊;应力场和瓦斯场采动耦合效应研究[D];安徽理工大学;2010年

7 赖文奇;建筑物下条带开采沉陷实测纠偏方法研究[D];中国矿业大学;2011年

8 王红胜;沿空巷道窄帮蠕变特性及其稳定性控制技术研究[D];中国矿业大学;2011年

9 乔伟;矿井深部裂隙岩溶富水规律及底板突水危险性评价研究[D];中国矿业大学;2011年

10 刘倡清;综放变宽度煤柱回采巷道围岩变形规律及其控制技术[D];西安科技大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库前10条

1 唐杰兵;平煤十一矿软岩破坏巷道修复治理研究[D];河南理工大学;2010年

2 刘武麟;临近断层回采巷道围岩变形特征及支护技术研究[D];山东科技大学;2010年

3 刘崇凌;薄煤层膏体巷旁充填沿空留巷技术研究与应用[D];山东科技大学;2010年

4 管仁和;薄煤层小煤柱护巷技术研究[D];山东科技大学;2010年

5 卞西春;松软破碎巷道围岩弱结构支护与控制[D];山东科技大学;2010年

6 左贵强;沿空动压巷道平衡支护技术研究与应用[D];山东科技大学;2010年

7 郑茂兴;薄层灰岩顶板回采巷道围岩控制技术研究[D];山东科技大学;2010年

8 刘兆平;HS复合型软岩大断面硐室联合支护及施工技术研究[D];山东科技大学;2010年

9 卢萍;热—流—固耦合条件下软岩巷道压力与变形的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

10 倪啸;广西、北京膨胀（岩）土特性及堑坡处治技术对比分析[D];长沙理工大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 翟所业,贺宪国;巷道围岩塑性区的德鲁克-普拉格准则解[J];地下空间与工程学报;2005年02期

2 王德荣;李杰;钱七虎;;深部地下空间周围岩体性能研究浅探[J];地下空间与工程学报;2006年04期

3 丁振武;高丙丽;刘杰;罗建峰;温克珩;任建喜;;专线铁路下采煤地表沉陷规律数值模拟研究[J];地下空间与工程学报;2007年S1期

4 张继伟;马忠元;罗建峰;温克珩;任建喜;;公路下采煤引起的路基变形规律有限元模拟[J];地下空间与工程学报;2007年S1期

5 李海燕;刘玉萍;秦佳之;薛翊国;;煤矿深井开采的合理经济深度研究[J];地下空间与工程学报;2008年04期

6 孙广忠,黄运飞;围岩弱化原理及其分析[J];地质科学;1989年04期

7 赵启峰;田多;李万名;师皓宇;;动压巷道煤柱载荷特征及其对围岩应力的影响[J];矿业安全与环保;2012年01期

8 尹光志,代高飞,万玲,张东明;南桐煤矿开采岩移规律的数值模拟[J];重庆大学学报(自然科学版);2001年05期

9 王英汉,梁政国;煤矿深浅部开采界线划分[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1999年01期

10 梁政国;煤矿山深浅部开采界线划分问题[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年04期

中国重要会议论文全文数据库前2条

1 方祖烈;;拉压域特征及主次承载区的维护理论[A];世纪之交软岩工程技术现状与展望[C];1999年

2 何满潮;段庆伟;张晗;王井峰;;复杂构造条件下煤矿上覆岩体稳定规律[A];世纪之交软岩工程技术现状与展望[C];1999年

中国博士学位论文全文数据库前7条

1 王永岩;软岩巷道变形与压力分析控制及预测[D];辽宁工程技术大学;2001年

2 樊克恭;巷道围岩弱结构损伤破坏效应与非均称控制机理研究[D];山东科技大学;2003年

3 张东明;岩石变形局部化及失稳破坏的理论与实验研究[D];重庆大学;2004年

4 伍佑伦;基于岩体断裂力学的巷道稳定性与锚喷支护机理研究[D];华中科技大学;2004年

5 李凤仪;浅埋煤层长壁开采矿压特点及其安全开采界限研究[D];辽宁工程技术大学;2007年

6 李桂臣;软弱夹层顶板巷道围岩稳定与安全控制研究[D];中国矿业大学;2008年

7 陈坤福;深部巷道围岩破裂演化过程及其控制机理研究与应用[D];中国矿业大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库前4条

1 李庆忠;综放面小煤柱留巷理论与试验研究[D];山东科技大学;2003年

2 李宏业;金川二矿区深部巷道支护机理研究以及围岩稳定性的数值模拟[D];中南大学;2003年

3 周恒;软岩巷道锚杆和锚注支护共同作用机理研究及应用[D];西南交通大学;2006年

4 张伯虎;深埋洞室围岩分区破裂化机理及应用[D];重庆大学;2008年

【相似文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 田瑞云,张民权;补连塔井田区段煤柱参数分析[J];山西煤炭;2002年02期

2 张科星;郭鹏;李正刚;刘智超;王克伟;;区段煤柱尺寸优化的数值计算[J];中州煤炭;2012年06期

3 谭仕侃;取消区段煤柱和采区煤柱的研究与实践[J];山东煤炭科技;1999年01期

4 王志磊;;大倾角沿底掘进综放面区段煤柱合理参数研究[J];中州煤炭;2007年06期

5 王金亮;赵建光;;区段煤柱的载荷与变形时间相关性及其规律[J];煤矿开采;2014年03期

6 李洪武;;综放开采区段煤柱应力分布及其尺寸优化[J];煤炭科学技术;2007年08期

7 邓广哲;江万刚;郝珠成;;基于统计损伤的综放区段煤柱变形时间相关性分析[J];采矿与安全工程学报;2009年04期

8 朱建明;马中文;;区段煤柱弹塑性宽度计算及其应用[J];金属矿山;2011年08期

9 李少本;;巨厚煤层综放开采区段煤柱合理留设宽度研究[J];中州煤炭;2014年01期

10 杨福刚;代文祥;刘福祥;;轻放工作面沿空送巷区段煤柱合理尺寸的确定[J];山东煤炭科技;2008年01期

中国重要会议论文全文数据库前1条

1 汪占领;;综放开采区段煤柱合理留设尺寸研究[A];中国软岩工程与深部灾害控制研究进展——第四届深部岩体力学与工程灾害控制学术研讨会暨中国矿业大学（北京）百年校庆学术会议论文集[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库前1条

1 杨伯达;五家沟矿特厚煤层区段煤柱参数及采动平巷支护研究[D];中国矿业大学（北京）;2014年

中国硕士学位论文全文数据库前6条

1 王旭杰;大倾角特厚煤层综放开采区段煤柱合理尺寸优化与研究[D];太原理工大学;2013年

2 张雪峰;大倾角中厚煤层区段煤柱合理留设宽度理论与应用研究[D];黑龙江科技学院;2010年

3 刘小虎;厚煤层坚硬顶板下区段煤柱合理留设研究[D];安徽理工大学;2013年

4 王文渊;深井综放开采区段煤柱合理宽度研究[D];太原理工大学;2014年

5 刘建都;极近距离煤层群合理区段煤柱尺寸研究[D];西安科技大学;2014年

6 王晶;两巷矸石回填后的影响及作用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年