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大采高沿空掘巷底臌机理及控制研究

专 业: 采矿工程
关键词: 大采高 沿空掘巷底臌 动压 数值模拟 底臌控制
分类号: TD312  TD821
形 态: 共 97 页 约 63,535 个字 约 3.039 M内容
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内容摘要


本文对大采高沿空掘巷底臌机理及控制进行了研究。

文章围绕大采高工作面沿空掘巷底臌问题,分析了采动影响前后巷道上覆岩层运动、掘巷前后巷道顶底板岩层稳定性;由煤柱的弹塑性稳定性分析中,得出煤柱塑性区应力分布;在了解沿空掘巷小煤柱底臌力学机制的基础上建立沿空掘巷底板力学模型,分析了底板应力状态,求得底板任意点应力应变及其位移;通过分析煤柱不同宽度和强度时的位移和应力分布特征及围岩不同性质时对底臌的影响性,在此基础上分析了加固巷道围岩不同部位对控制底臌的效果,从力学原理上揭示锚杆围岩作用机理,从而确定了以巷道围岩整体为研究对象对巷道围岩进行加固的方法,有效地控制了底臌..……

全文目录


中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 问题的提出及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 底臌的原因
1.2.2 底臌机理的研究
1.2.3 底臌防治的研究
1.2.4 沿空掘巷护巷煤柱的研究
1.2.5 锚杆支护原理及技术的研究
1.3 存在的问题
1.4 研究内容及方法
1.4.1 研究内容
1.4.2 主要研究方法
1.5 研究技术路线
2 采动影响前沿空掘巷围岩变形分析
2.1 沿空掘巷上覆岩层结构模型
2.2 掘进对顶板岩层稳定性的影响
2.2.1 关键块B的力学模型
2.2.2 关键块B的结构参数
2.3 掘巷后上覆岩层稳定性分析
2.4 掘进对底板岩层稳定性的影响
2.5 巷帮压缩下沉与底板臌起之间的关系
2.6 本章小结
3 动压作用下沿空掘巷底臌变形理论分析
3.1 顶板稳定性分析
3.2 沿空掘巷底臌分析
3.3 煤柱稳定性分析
3.4 大采高沿空掘巷底臌力学分析
3.4.1 沿空掘巷底臌的力学模型
3.4.2 底板岩层运动力学分析
3.4.3 巷道底板岩层位移
3.5 本章小结
4 沿空掘巷底臌变形的数值模拟分析
4.1 数值模型的建立
4.1.1 计算区域
4.1.2 围岩参数
4.1.3 边界条件和载荷模式
4.2 煤柱应力分布
4.3 煤柱宽度对顶板变形的影响
4.3.1 掘进时期煤柱宽度对顶板下沉的影响
4.3.2 回采时期煤柱宽度对顶板下沉的影响
4.4 煤柱宽度对底臌的影响
4.4.1 沿空掘巷底臌分析
4.4.2 沿空掘巷两帮支承压力分布
4.4.3 掘进时期煤柱宽度对底臌的影响
4.4.4 回采时期煤柱宽度对底臌的影响
4.4.5 窄煤柱巷道底板位移分布
4.5 窄煤柱变形机理
4.5.1 掘进时期煤柱内位移场分布特征
4.5.2 回采时期煤柱内位移场分布特征
4.6 围岩不同性质对底臌的影响
4.6.1 顶板性质对回采巷道底臌的影响
4.6.2 两帮性质对回采巷道底臌的影响
4.6.3 底板性质与回采巷道底臌的关系
4.7 底板岩层运动规律分析
4.7.1 底板岩层运动矢量
4.7.2 底板岩层位移与支承压力的关系
4.8 窄煤柱宽度的合理确定
4.9 本章小结
5 沿空掘巷围岩变形控制数值模拟分析
5.1 围岩变形控制设计的理论依据
5.1.1 锚杆与围岩的才目互作用机理
5.1.2 现有锚杆支护理论
5.2 底臌控制数值模拟
5.2.1 加固巷道顶板防治底臌
5.2.2 加固巷道两帮防治底臌
5.2.3 加固底板防治底臌
5.2.4 全断面控制围岩变形的效果分析
5.3 网、顶梁及钢带支护作用分析
5.4 本章小结
6 工业性试验研究
6.1 工程概况
6.2 沿空掘巷底臌控制设计
6.2.1 顶板加强支护
6.2.2 煤柱加固方案
6.2.3 底板加固控制底臌方案
6.3 底臌变形监测
6.3.1 测点布置
6.3.2 监测内容
6.4 控制效果实测分析
6.4.1 顶板内部位移
6.4.2 煤柱表面变形与内部位移
6.4.3 底板变形及内部位移
6.4.4 顶底板及两帮移近变形分析
6.4.5 总体效果分析
6.5 本章小结
7 主要结论与展望
7.1 主要结论
7.2 论文不足及展望
参考文献

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中图分类: > TD312 > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山压力与支护 > 矿山压力理论
其他分类: > TD821 > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山开采 > 煤矿开采 > 煤矿开采理论

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