大倾角综采面矿压显现特征及围岩破坏规律研究

发布时间：2017-10-01 22:33

  本文关键词：大倾角综采面矿压显现特征及围岩破坏规律研究

  更多相关文章： 大倾角综采工作面 数值模拟 围岩破坏 矿压特征

【摘要】：本文是以淮南潘北矿12128大倾角综采工作面为工程背景,运用弹性力学理论、Flac3D数值模拟计算和现场实测相结合的综合研究手段,研究了大倾角综采面围岩破坏规律及其矿压显现的一般特征。利用弹性力学薄板理论的相关知识,建立了大倾角煤层走向长壁开采顶板破坏的力学模型,推导出了顶板变形和顶板应力分布方程,分析了大倾角煤层走向长壁开采条件下顶板的破断模式,以及顶板下沉量与煤层倾角和工作面长度之间的关系。通过数值模拟计算,分析、比较了在不同推进距离、不同倾角条件下围岩应力场分布、变化情况以及围岩塑性区分布情况,对提出重点防治措施,提高在大倾角煤层下综采开采安全系数具有重要意义。通过现场实测数据,分析得出了大倾角综采面矿压显现的一般特征,得出了工作面具有较为明显的周期来压现象,来压期间出现液压支架的工作阻力增大,工作面不同区域的来压显现步距及来压强度有差异等结论。本文的研究成果将对大倾角综采工作面矿压控制措施的制定提供一定的理论支撑,为与12128工作面类似地质赋存条件下的采煤工作面提供参考依据,同时也将对我国大倾角煤层综采工作面矿压特征及围岩破坏规律理论的研究完善起到一定的促进作用。
【关键词】：大倾角综采工作面 数值模拟 围岩破坏 矿压特征
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD323
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-18
• 1.1 问题的提出12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 国内研究现状12-15
• 1.2.2 国外研究现状15-16
• 1.3 课题研究目的及存在的问题16
• 1.4 本课题的主要研究内容、方法及技术路线16-18
• 2 大倾角煤层开采围岩破坏规律的理论分析18-27
• 2.1 力学模型的建立18-24
• 2.1.1 大倾角综采面走向长壁开采顶板变形分析19-20
• 2.1.2 大倾角综采面走向长壁开采顶板应力分析20-24
• 2.2 大倾角综采面走向长壁开采顶板破坏分析24-25
• 2.3 大倾角综采面开采围岩结构效应25-26
• 2.4 结论26-27
• 3 大倾角综采面采动应力场与围岩破坏数值模拟27-40
• 3.1 概述27
• 3.2 Flac3D数值计算模拟软件简介27
• 3.3 数值模拟目的/内容27-28
• 3.4 数值计算模型的建立28-30
• 3.4.1 模型网格划分的原则28-30
• 3.4.2 岩石的物理力学参数选定30
• 3.5 数值模拟过程分析30-39
• 3.5.1 工作面覆岩垂直应力分布规律30-31
• 3.5.2 工作面覆岩移动规律分析31-34
• 3.5.3 走向方向上不同推进度下的塑性区变化分析34
• 3.5.4 工作面内部应力分布情况分析34-36
• 3.5.5 倾向方向上的围岩变化规律36-38
• 3.5.6 不同倾角下的的围岩变化特征38-39
• 3.6 本章小结39-40
• 4 潘北煤矿煤层开采现场实测矿山压力显现规律40-60
• 4.1 潘北煤矿12128工作面生产技术条件40
• 4.2 工作面支护装备选型及工艺特征40-44
• 4.2.1 采煤机40
• 4.2.2 ZZ6400/18/38型四柱支撑掩护式液压支架40-41
• 4.2.3 ZZG6400/18/38型四柱支撑掩护式液压支架41
• 4.2.4 SGZ800/1050中双链刮板输送机41-42
• 4.2.5 SZZ850/250型转载机42
• 4.2.6 DSJ100/120/2×200带式输送机主要技术参数42-43
• 4.2.7 主要工艺特征43-44
• 4.3 潘北煤矿12128综合机械化采煤工作面矿山压力显现特征分析44-58
• 4.3.1 工作面液压支架的工作阻力实测情况44-48
• 4.3.2 液压支架围岩相互作用分析48-53
• 4.3.3 液压支架的稳定性53-54
• 4.3.4 回采巷道支护效果分析54-58
• 4.4 技术与经济效果分析58
• 4.5 本章小结58-60
• 5 主要结论与展望60-61
• 5.1 主要结论60
• 5.2 展望60-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 作者简介及读研期间主要科研成果65

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 欧阳治华;李强;许梦国;;正兴铁矿后期回采围岩破坏规律的数值模拟[J];武汉科技大学学报(自然科学版);2007年02期

2 闫振东;杨仁树;岳中文;董聚才;牛学超;;渗水厚砾石层斜井围岩破坏机理模型试验[J];煤炭学报;2009年12期

3 樊俊豪;;煤矿井下巷道围岩破坏分析及控制对策[J];科技资讯;2012年24期

4 张晓君;靖洪文;;高应力巷(隧)道围岩破坏过程分析[J];矿业研究与开发;2009年06期

5 吕品;;湿度扩散对矩形煤巷围岩破坏的规律研究[J];现代矿业;2011年05期

6 张明建;郜进海;魏世义;陈新明;陈武装;;倾斜岩层平巷围岩破坏特征的相似模拟试验研究[J];岩石力学与工程学报;2010年S1期

7 李志强;王爱文;;古山矿综放工作面两巷围岩破坏分析[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2009年07期

8 邵小平;石平五;;急斜放顶煤开采围岩破坏规律立体模拟研究[J];采矿与安全工程学报;2006年01期

9 谢广祥;王磊;;综放工作面煤层及围岩破坏特征的采厚效应[J];煤炭学报;2010年02期

10 李晓江;刘洪义;王昭伟;;二次采动煤巷围岩破坏特点及失稳机理研究[J];科技创新导报;2011年09期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 杨仁树;孙中辉;岳中文;窦波洋;杨立云;;富水厚砾石层斜井围岩破坏特征模型试验研究[A];和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2010年

2 杨仁树;孙中辉;岳中文;董聚才;牛学超;;渗水厚砾石层斜井巷道围岩破坏机理模型试验[A];矿山建设工程技术新进展——2009全国矿山建设学术会议文集（上册）[C];2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 闫化晴;大倾角综采面矿压显现特征及围岩破坏规律研究[D];安徽理工大学;2016年

，

本文编号：956075