大采高综采工作面煤壁片帮机理与控制技术研究

发布时间：2017-05-28 03:09

  本文关键词：大采高综采工作面煤壁片帮机理与控制技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着采煤技术的发展,大采高综采技术也越来越受到关注,必将成为今后实现厚煤层安全高效的重要生产方式。随着综采面采高的增加,工作面煤壁容易失稳,煤壁片帮现象加剧,严重影响工人的安全和生产的正常进行。因此,研究大采高综采煤壁片帮的机理与控制技术显得非常迫切和必要,具有重要的现实意义。 本文围绕大采高综采工作面煤壁片帮的问题,采用更加符合实际情况的理论分析计算了煤壁塑性区的宽度及竖直方向的应力,对煤壁片帮的力学机理加以整理和探讨。采用离散元软件UDEC模拟了在不同情况下煤壁片帮的情况,直观而准确。运用正交分析的方法对7229工作面的情况进行了各种因素的分析,得出最容易片帮的情况,然后用UDEC模拟注浆实验,查看注浆效果,得出最佳的注浆方案及注浆压力。 最后在7229工作面进行现场注浆实验。首先在实验室分析了浆液对破碎煤体的粘结作用,制订了注浆方案,以及注意事项。通过现场评估,本次所采用的化学注浆加固控制煤壁片帮取得了较好的效果。 通过对大采高综采工作面煤壁片帮的力学分析,进一步加深了对大采高综采工作面片帮机理的认识,得出的煤壁塑性区宽度计算公式,可以指导煤壁注浆加固工程。设计了煤壁注浆加固方案,经现场施工效果不错,有效的防止了煤壁片
【关键词】：大采高 片帮 塑性区 UDEC
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD823.97;TD355
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 1 绪论13-22
• 1.1 课题产生背景及存在的问题13-14
• 1.2 大采高国内外研究现状14-16
• 1.2.1 国外大采高综采研究现状14-15
• 1.2.2 国内大采高综采技术研究现状15-16
• 1.3 煤壁片帮的研究现状16-20
• 1.3.1 关于片帮的理论研究16-18
• 1.3.2 关于片帮的现场控制技术研究18-19
• 1.3.3 存在的问题19-20
• 1.4 本论文研究的内容及技术路线20-22
• 1.4.1 主要研究内容20
• 1.4.2 技术路线20-22
• 2 大采高综采煤壁片帮的力学分析22-37
• 2.1 大采高综采煤体塑性区宽度和应力分布22-26
• 2.1.1 塑性区模型及相应理论的推导22-25
• 2.1.2 煤壁内塑性区宽度的确定25-26
• 2.2 影响煤壁内塑性区宽度的各因素分析26-31
• 2.2.1 中间主应力的影响26-27
• 2.2.2 采高的影响27
• 2.2.3 开采深度的影响27-28
• 2.2.4 护帮板支护阻力的影响28-29
• 2.2.5 内摩擦角的影响29-30
• 2.2.6 内聚力的影响30-31
• 2.3 大采高煤壁的失稳分析31-35
• 2.3.1 大采高煤壁的失稳机理31-33
• 2.3.2 煤壁平衡状态的讨论33-35
• 2.4 本章小结35-37
• 3 大采高工作面煤壁片帮数值模拟研究37-66
• 3.1 数值模型的建立37-39
• 3.1.1 UDEC软件简介37
• 3.1.2 几何模型及力学参数的确定37-39
• 3.1.3 大采高煤壁片帮的判断依据39
• 3.2 采高对工作面煤壁片帮的影响39-45
• 3.2.1 模拟方案39-40
• 3.2.2 模拟结果40-45
• 3.2.3 模拟结果分析45
• 3.3 液压支架支护强度对大采高工作面煤壁片帮的影响45-51
• 3.3.1 模拟方案45-46
• 3.3.2 模拟结果46-51
• 3.3.3 模拟结果分析51
• 3.4 护帮板水平推力对大采高工作面煤壁的影响51-57
• 3.4.1 模拟方案51-52
• 3.4.2 模拟结果52-57
• 3.4.3 模拟结果分析57
• 3.5 煤壁内部弱结构面对煤壁片帮的影响57-64
• 3.5.1 模拟方案57-58
• 3.5.2 模拟结果58-64
• 3.5.3 模拟结果分析64
• 3.6 本章小结64-66
• 4 煤壁片帮因素正交及锚注数值模拟分析66-79
• 4.1 正交表及其基本性质66
• 4.2 正交表建立及分析66-70
• 4.2.1 正交试验设计的基本程序66-67
• 4.2.2 确定试验指标67-68
• 4.2.3 正交数值模拟结果分析68-70
• 4.3 工作面直接顶锚注数值分析70-77
• 4.3.1 方案一注浆效果分析70-74
• 4.3.2 方案二注浆效果分析74-77
• 4.4 本章小结77-79
• 5 工作面围岩加固研究79-93
• 5.1 化学注浆加固机理79
• 5.2 煤岩体注浆加固实验79-85
• 5.3 注浆工艺85-87
• 5.4 注浆工艺要求87-88
• 5.5 两巷注浆锚索加固工艺88-89
• 5.5.1 巷道条件88
• 5.5.2 注浆锚索支护88-89
• 5.5.3 施工工艺89
• 5.6 工作面防片帮注意事项89-90
• 5.7 注浆安全技术措施90-91
• 5.8 工作面注浆加固前后片帮情况91-92
• 5.8.1 注浆加固前91-92
• 5.8.2 注浆加固后92
• 5.9 本章小结92-93
• 结论93-94
• 参考文献94-98
• 致谢98-99
• 作者简介及读研期间主要科研成果99

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：401768