浅埋近距离房柱式采空区之上综采围岩结构稳定性研究
发布时间：2021-10-05 00:50
浅埋近距离房柱式采空区之上综采时,其围岩结构的稳定性与单一煤层采场围岩结构的稳定性相比更为复杂,它是各种因素相互影响的结果,这已严重制约着该类煤层群的安全高效开采,迫切需要对此类开采条件下的围岩结构特征、运动规律及稳定性等进行深入研究。围岩承载结构是采场岩层移动变形控制的关键,若此时仅研究具有较强承载力的基岩外部承载结构,而忽略基岩运动形成的内部结构对覆岩的承载效应,这将导致围岩结构稳定性计算结果的失真。因此,本文根据此类开采条件,通过理论分析、数值模拟及工程实测相结合的方法对其稳定性进行了研究。主要研究成果如下:（1）模拟研究表明,下煤层房柱式开采后,在层间岩层形成的应力平衡壳对覆岩起到了良好的支撑效果,围岩结构完整性较好,且层间岩层上方岩体所受应力与原岩应力相比基本无变化。上煤层开采过程中,基岩运动引起的内部承载结构将围岩所受应力向采场周围转移的同时,不但对结构内岩层的稳定起到重要的保护作用,而且可以抵抗采场岩层的移动变形,对采场矿压显现程度有着重要的影响,且210m宽的工作面在围岩稳定方面能够发挥有效的承载作用,上煤层开采后围岩稳定性较好。（2）通过对浅埋近距离房柱式采空区之上综...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
浅埋近距离房柱式采空区上开采特征
2矿井概况及煤岩力学参数测试132.2煤岩物理力学试验2.2.1试验设计（1）现场采样本文以该矿1-2煤、2-2煤及其顶底板岩石为试验研究对象，将现场采取的煤体及顶底板岩石包装处理后，再运回实验室对煤岩样本进行标准化试件加工，进而测定其物理力学参数，为理论研究及数值分析提供准确的基础研究数据，用于科学的指导围岩稳定性研究，从而实现工作面安全高效的回采。煤岩体现场具体采样过程如图2.3所示。图2.3现场采样（2）试件加工煤岩试件的加工对其物理力学参数的测试有着很大的影响，因而合理的试件加工方法是获得准确的煤岩物理力学参数的关键。岩样运抵实验室后，采用泰州市新宇仪器设备厂的YZB-1型钻孔取样机和DME-2型切磨一体机对岩样钻取岩芯等加工成标准试件，水钻取芯速度为600r/min，进而用切割机以810r/min速度将试件两头不平部分切掉，最后将试件两端面磨平。岩样制好后，将其置于万测hct压力实验机承压板中心，并调整好轴向位移引伸计和横向位移扩展设备后，以0.3mm/min应变速率施加轴向荷载对其力学参数进行测定。煤岩体试件加工过程具体如图2.4所示。图2.4煤岩体试件加工
2矿井概况及煤岩力学参数测试132.2煤岩物理力学试验2.2.1试验设计（1）现场采样本文以该矿1-2煤、2-2煤及其顶底板岩石为试验研究对象，将现场采取的煤体及顶底板岩石包装处理后，再运回实验室对煤岩样本进行标准化试件加工，进而测定其物理力学参数，为理论研究及数值分析提供准确的基础研究数据，用于科学的指导围岩稳定性研究，从而实现工作面安全高效的回采。煤岩体现场具体采样过程如图2.3所示。图2.3现场采样（2）试件加工煤岩试件的加工对其物理力学参数的测试有着很大的影响，因而合理的试件加工方法是获得准确的煤岩物理力学参数的关键。岩样运抵实验室后，采用泰州市新宇仪器设备厂的YZB-1型钻孔取样机和DME-2型切磨一体机对岩样钻取岩芯等加工成标准试件，水钻取芯速度为600r/min，进而用切割机以810r/min速度将试件两头不平部分切掉，最后将试件两端面磨平。岩样制好后，将其置于万测hct压力实验机承压板中心，并调整好轴向位移引伸计和横向位移扩展设备后，以0.3mm/min应变速率施加轴向荷载对其力学参数进行测定。煤岩体试件加工过程具体如图2.4所示。图2.4煤岩体试件加工
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅埋近距房柱式采空区上行综采的“箱梁桥”结构分析[J]. 张杰,刘清洲,杨涛,周府伟,王斌. 采矿与安全工程学报. 2019(05)
[2]浅埋煤层群开采的区段煤柱应力与地表裂缝耦合控制研究[J]. 黄庆享,杜君武. 煤炭学报. 2018(03)
[3]浅埋房式采空区煤柱群稳定性评价[J]. 朱德福,屠世浩,王方田,马行生. 煤炭学报. 2018(02)
[4]基于形状指数和面积的不规则煤柱稳定性分析[J]. 孙庆先. 煤矿安全. 2017(12)
[5]“上垮落-下刀柱”复合残采区中层弃煤开采对下部采空区煤柱稳定性的分析[J]. 周小建,冯国瑞,白锦文. 煤炭技术. 2017(06)
[6]特殊条件下层间岩层对上行开采的影响分析[J]. 吴宝杨,邓志刚,冯宇峰,李峰. 煤炭学报. 2017(04)
[7]曲线连续箱梁桥病害分析及加固措施[J]. 黄志斌,罗旗帜. 施工技术. 2017(05)
[8]浅埋煤层保水开采岩层控制研究[J]. 黄庆享. 煤炭学报. 2017(01)
[9]浅埋大跨地下拱结构拱轴力学及数值优化研究[J]. 代慧娟,白国良,朱雯,张淑云. 地下空间与工程学报. 2016(05)
[10]房式采空区集中煤柱诱发动载矿压机理及防治[J]. 付兴玉,李宏艳,李凤明,李少刚,张彬,李宏杰,魏立科. 煤炭学报. 2016(06)
博士论文
[1]柱式开采煤柱长期稳定性评价方法研究[D]. 于洋.中国矿业大学 2018
[2]煤层群开采围岩应力壳时空演化特征研究[D]. 李杨.中国矿业大学(北京) 2017
[3]采动覆岩结构的“关键层—松散层拱”理论及其应用研究[D]. 汪锋.中国矿业大学 2016
[4]浅埋房式采空区下近距离煤层长壁开采覆岩运动规律及控制[D]. 王方田.中国矿业大学 2012
[5]长壁采场覆岩“O”型空间结构及相关矿山压力研究[D]. 马其华.山东科技大学 2005
硕士论文
[1]岱庄煤矿4300采区3上煤层上行开采研究[D]. 李亚楠.中国矿业大学 2016
[2]房柱式开采条件下上覆岩层活动规律及上行开采可行性研究[D]. 郜国肖.太原理工大学 2015
[3]上行开采覆岩运移规律与回采巷道位置优化研究[D]. 刘飞.中国矿业大学 2015
本文编号：3418670
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
浅埋近距离房柱式采空区上开采特征
2矿井概况及煤岩力学参数测试132.2煤岩物理力学试验2.2.1试验设计（1）现场采样本文以该矿1-2煤、2-2煤及其顶底板岩石为试验研究对象，将现场采取的煤体及顶底板岩石包装处理后，再运回实验室对煤岩样本进行标准化试件加工，进而测定其物理力学参数，为理论研究及数值分析提供准确的基础研究数据，用于科学的指导围岩稳定性研究，从而实现工作面安全高效的回采。煤岩体现场具体采样过程如图2.3所示。图2.3现场采样（2）试件加工煤岩试件的加工对其物理力学参数的测试有着很大的影响，因而合理的试件加工方法是获得准确的煤岩物理力学参数的关键。岩样运抵实验室后，采用泰州市新宇仪器设备厂的YZB-1型钻孔取样机和DME-2型切磨一体机对岩样钻取岩芯等加工成标准试件，水钻取芯速度为600r/min，进而用切割机以810r/min速度将试件两头不平部分切掉，最后将试件两端面磨平。岩样制好后，将其置于万测hct压力实验机承压板中心，并调整好轴向位移引伸计和横向位移扩展设备后，以0.3mm/min应变速率施加轴向荷载对其力学参数进行测定。煤岩体试件加工过程具体如图2.4所示。图2.4煤岩体试件加工
2矿井概况及煤岩力学参数测试132.2煤岩物理力学试验2.2.1试验设计（1）现场采样本文以该矿1-2煤、2-2煤及其顶底板岩石为试验研究对象，将现场采取的煤体及顶底板岩石包装处理后，再运回实验室对煤岩样本进行标准化试件加工，进而测定其物理力学参数，为理论研究及数值分析提供准确的基础研究数据，用于科学的指导围岩稳定性研究，从而实现工作面安全高效的回采。煤岩体现场具体采样过程如图2.3所示。图2.3现场采样（2）试件加工煤岩试件的加工对其物理力学参数的测试有着很大的影响，因而合理的试件加工方法是获得准确的煤岩物理力学参数的关键。岩样运抵实验室后，采用泰州市新宇仪器设备厂的YZB-1型钻孔取样机和DME-2型切磨一体机对岩样钻取岩芯等加工成标准试件，水钻取芯速度为600r/min，进而用切割机以810r/min速度将试件两头不平部分切掉，最后将试件两端面磨平。岩样制好后，将其置于万测hct压力实验机承压板中心，并调整好轴向位移引伸计和横向位移扩展设备后，以0.3mm/min应变速率施加轴向荷载对其力学参数进行测定。煤岩体试件加工过程具体如图2.4所示。图2.4煤岩体试件加工
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅埋近距房柱式采空区上行综采的“箱梁桥”结构分析[J]. 张杰,刘清洲,杨涛,周府伟,王斌. 采矿与安全工程学报. 2019(05)
[2]浅埋煤层群开采的区段煤柱应力与地表裂缝耦合控制研究[J]. 黄庆享,杜君武. 煤炭学报. 2018(03)
[3]浅埋房式采空区煤柱群稳定性评价[J]. 朱德福,屠世浩,王方田,马行生. 煤炭学报. 2018(02)
[4]基于形状指数和面积的不规则煤柱稳定性分析[J]. 孙庆先. 煤矿安全. 2017(12)
[5]“上垮落-下刀柱”复合残采区中层弃煤开采对下部采空区煤柱稳定性的分析[J]. 周小建,冯国瑞,白锦文. 煤炭技术. 2017(06)
[6]特殊条件下层间岩层对上行开采的影响分析[J]. 吴宝杨,邓志刚,冯宇峰,李峰. 煤炭学报. 2017(04)
[7]曲线连续箱梁桥病害分析及加固措施[J]. 黄志斌,罗旗帜. 施工技术. 2017(05)
[8]浅埋煤层保水开采岩层控制研究[J]. 黄庆享. 煤炭学报. 2017(01)
[9]浅埋大跨地下拱结构拱轴力学及数值优化研究[J]. 代慧娟,白国良,朱雯,张淑云. 地下空间与工程学报. 2016(05)
[10]房式采空区集中煤柱诱发动载矿压机理及防治[J]. 付兴玉,李宏艳,李凤明,李少刚,张彬,李宏杰,魏立科. 煤炭学报. 2016(06)
博士论文
[1]柱式开采煤柱长期稳定性评价方法研究[D]. 于洋.中国矿业大学 2018
[2]煤层群开采围岩应力壳时空演化特征研究[D]. 李杨.中国矿业大学(北京) 2017
[3]采动覆岩结构的“关键层—松散层拱”理论及其应用研究[D]. 汪锋.中国矿业大学 2016
[4]浅埋房式采空区下近距离煤层长壁开采覆岩运动规律及控制[D]. 王方田.中国矿业大学 2012
[5]长壁采场覆岩“O”型空间结构及相关矿山压力研究[D]. 马其华.山东科技大学 2005
硕士论文
[1]岱庄煤矿4300采区3上煤层上行开采研究[D]. 李亚楠.中国矿业大学 2016
[2]房柱式开采条件下上覆岩层活动规律及上行开采可行性研究[D]. 郜国肖.太原理工大学 2015
[3]上行开采覆岩运移规律与回采巷道位置优化研究[D]. 刘飞.中国矿业大学 2015
本文编号：3418670
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