“三软”煤层仰采工作面覆岩运动规律及控制技术研究
发布时间：2021-01-02 01:48
我国淮北地区普遍赋存“三软”煤层且地质条件复杂,受地质构造等影响,许多沿倾向布置的工作面,沿走向方向开采也面临大倾角仰采的困难,致使工作面开采过程中上覆岩层运动规律、矿压显现规律等呈现出与一般采场不同的特征,且受“三软”、工作面倾角、仰角等因素影响,工作面开采中煤壁片帮、支架钻底现象严重。因此,本文主要结合涡北矿8105-1仰采工作面开采条件,运用现场调研、理论分析、物理实验、数值模拟、现场实测等研究方法,对“三软”煤层仰采工作面覆岩运动规律及其控制技术进行了系统的研究,主要研究成果如下:（1）基于弹性薄板理论建立了“三软”煤层仰采工作面基本顶在横向及纵向载荷联合作用下初次断裂及周期断裂力学模型,得出了顶板沿工作面走向及倾向受力特征及影响其分布的主要因素,给出了“三软”煤层仰采工作面基本顶初次破断及周期破断准则;理论分析了“三软”煤层仰采工作面基本顶初次破断及周期破断形式,提出了区别于“O-X”型破断的“”型及“”型两种破断形式;建立了“三软”煤层仰采工作面FLAC3D三维数值计算模型,研究了工作面回采过程中顶板应力演化规律及塑性区分布特征,...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
现场煤样Figure2-2Coalsampleinminingarea
图 2-2 现场煤样Figure 2-2 Coal sample in mining area 煤岩物理力学 参数测定（Measurement of Rock & Coaaracters and Strength）严格遵照国家标准《煤和岩石物理力学性质测定方法》GB/T19222-2003中煤、块采样一般规定，在涡北矿 8105-1工作面两巷的典型地段采用地质钻机对 8-顶底板岩层的煤岩试样进行取样，并通过实验室加工制成规程所要求的标准，最后采用岩石力学性质测试设备 WDW-300 试验机（如图 2-3 所示），对 8-层及其顶底板物理力学参数进行测定，为理论分析和数值模拟提供研究基础
岩性编号破坏载荷/P(kN)强度/Mpa测定前 测定后 长度 宽度 直径 高底板泥岩DN-Y-1致密粘结性好无裂隙发育破坏基本呈 x型54.1 53.9 102.2 80.29 27.53DN-Y-2 53.6 54.2 104.2 77.26 26.59均值 27.06底板砂岩DS-Y-1 49.7 105.3 159.13 82.07DS-Y-2 49.8 106 187.67 96.4均值 89.24直接顶泥岩ZN-Y-2 56.1 53.2 102.6 87.95 29.47ZN-Y-3 55 53.7 103.8 32.49 11均值 20.24老顶砂岩LS-Y-1 49.9 104.5 245.5 125.6LS-Y-2 49.8 105.6 197.02 101.2均值 113.48-1煤M-Y-1 54.6 54.3 104.5 10.56 1.86M-Y-2 55.6 54.8 105.7 8.6 1.22均值 1.54煤岩样单轴抗压试验试样破坏情况如图 2-4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤层开采过程中覆岩移动规律的UDEC数值模拟[J]. 朱训国,夏洪春,王忠昶. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(12)
[2]试论近水平煤层采场的3种基本结构形式[J]. 冯军发,周英,李回贵,刘闯. 煤炭学报. 2016(10)
[3]仰采工作面液压支架选型应用技术研究[J]. 王彪谋,辛家祥. 煤矿机械. 2016(09)
[4]仰斜开采液压支架承载能力效应[J]. 张广太. 山西煤炭. 2015(06)
[5]大倾角仰采工作面设备下滑及煤壁片帮防治技术研究[J]. 朱玲方,李博,严俭祝. 能源技术与管理. 2015(05)
[6]综放仰斜开采煤壁稳定性及注浆加固技术[J]. 杨胜利,孔德中,杨敬虎,孟浩. 采矿与安全工程学报. 2015(05)
[7]大采高综采工作面仰斜开采液压支架适应性分析[J]. 王安忠. 煤. 2015(09)
[8]“三软”煤层大采高工作面采场覆岩运移规律相似模拟研究[J]. 黄洋. 煤炭科技. 2015(02)
[9]大倾角厚煤层长壁综放开采基本顶破断模式及演化过程（Ⅰ）——初次破断[J]. 王金安,张基伟,高小明,文建东,古亚丹. 煤炭学报. 2015(06)
[10]工作面煤壁片帮原因的分析研究[J]. 柯贤栋,姚文华. 山西煤炭. 2015(03)
博士论文
[1]软煤孤岛面大倾角仰采矿压显现规律及煤壁加固技术研究[D]. 王恒斌.中国矿业大学（北京） 2014
硕士论文
[1]大采高仰采煤壁片帮机理及控制技术研究[D]. 徐先胜.安徽理工大学 2013
[2]“三软”大采高工作面矿压显现特征及控制技术研究[D]. 陈亮.安徽理工大学 2012
[3]方形浅基础极限承载力研究[D]. 杨兴旺.合肥工业大学 2009
本文编号：2952410
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
现场煤样Figure2-2Coalsampleinminingarea
图 2-2 现场煤样Figure 2-2 Coal sample in mining area 煤岩物理力学 参数测定（Measurement of Rock & Coaaracters and Strength）严格遵照国家标准《煤和岩石物理力学性质测定方法》GB/T19222-2003中煤、块采样一般规定，在涡北矿 8105-1工作面两巷的典型地段采用地质钻机对 8-顶底板岩层的煤岩试样进行取样，并通过实验室加工制成规程所要求的标准，最后采用岩石力学性质测试设备 WDW-300 试验机（如图 2-3 所示），对 8-层及其顶底板物理力学参数进行测定，为理论分析和数值模拟提供研究基础
岩性编号破坏载荷/P(kN)强度/Mpa测定前 测定后 长度 宽度 直径 高底板泥岩DN-Y-1致密粘结性好无裂隙发育破坏基本呈 x型54.1 53.9 102.2 80.29 27.53DN-Y-2 53.6 54.2 104.2 77.26 26.59均值 27.06底板砂岩DS-Y-1 49.7 105.3 159.13 82.07DS-Y-2 49.8 106 187.67 96.4均值 89.24直接顶泥岩ZN-Y-2 56.1 53.2 102.6 87.95 29.47ZN-Y-3 55 53.7 103.8 32.49 11均值 20.24老顶砂岩LS-Y-1 49.9 104.5 245.5 125.6LS-Y-2 49.8 105.6 197.02 101.2均值 113.48-1煤M-Y-1 54.6 54.3 104.5 10.56 1.86M-Y-2 55.6 54.8 105.7 8.6 1.22均值 1.54煤岩样单轴抗压试验试样破坏情况如图 2-4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤层开采过程中覆岩移动规律的UDEC数值模拟[J]. 朱训国,夏洪春,王忠昶. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(12)
[2]试论近水平煤层采场的3种基本结构形式[J]. 冯军发,周英,李回贵,刘闯. 煤炭学报. 2016(10)
[3]仰采工作面液压支架选型应用技术研究[J]. 王彪谋,辛家祥. 煤矿机械. 2016(09)
[4]仰斜开采液压支架承载能力效应[J]. 张广太. 山西煤炭. 2015(06)
[5]大倾角仰采工作面设备下滑及煤壁片帮防治技术研究[J]. 朱玲方,李博,严俭祝. 能源技术与管理. 2015(05)
[6]综放仰斜开采煤壁稳定性及注浆加固技术[J]. 杨胜利,孔德中,杨敬虎,孟浩. 采矿与安全工程学报. 2015(05)
[7]大采高综采工作面仰斜开采液压支架适应性分析[J]. 王安忠. 煤. 2015(09)
[8]“三软”煤层大采高工作面采场覆岩运移规律相似模拟研究[J]. 黄洋. 煤炭科技. 2015(02)
[9]大倾角厚煤层长壁综放开采基本顶破断模式及演化过程（Ⅰ）——初次破断[J]. 王金安,张基伟,高小明,文建东,古亚丹. 煤炭学报. 2015(06)
[10]工作面煤壁片帮原因的分析研究[J]. 柯贤栋,姚文华. 山西煤炭. 2015(03)
博士论文
[1]软煤孤岛面大倾角仰采矿压显现规律及煤壁加固技术研究[D]. 王恒斌.中国矿业大学（北京） 2014
硕士论文
[1]大采高仰采煤壁片帮机理及控制技术研究[D]. 徐先胜.安徽理工大学 2013
[2]“三软”大采高工作面矿压显现特征及控制技术研究[D]. 陈亮.安徽理工大学 2012
[3]方形浅基础极限承载力研究[D]. 杨兴旺.合肥工业大学 2009
本文编号：2952410
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