一、对煤矿深部岩巷围岩稳定与支护几个关键问题的认识(论文文献综述)
常立宗[1](2021)在《高应力区巷道采动影响时效特征及稳定控制研究》文中研究说明随着煤层开采地质条件日趋复杂,采动影响巷道的矿压显现越发明显,尤其是遇到断层、节理发育等地带,巷道更容易受采动影响发生大范围失稳垮落,因此对高应力区巷道采动影响时效特征与围岩稳定控制研究意义重大。为了解决此类巷道在服务期间内围岩变形严重、不易控制的技术难题,本文以双柳煤矿3316工作面高应力区采动影响巷道为背景,通过实验室测试、理论分析、数值分析与现场监测等方法,研究高应力区抽采巷围岩应力和变形受采动影响的时效特征规律,并据此优化支护方案,经工程应用与监测取得良好效果,实现了采动影响巷道围岩稳定性控制,并获得以下主要研究结论:(1)3316抽采巷埋深大,受附近断层构造应力影响明显,巷道整体处于高应力环境之下;巷道岩样力学参数测试结果显示,顶底板岩层力学强度较低、结构破碎。可见巷道围岩松软、承载能力较弱是巷道顶板扭曲变形、帮部碎胀片落严重、巷道围岩整体趋于失稳的根本原因。(2)运用矿压控制理论分析了工作面回采对3316抽采巷的影响机理以及工作面推进过程中巷道受采场应力影响变化过程;采用FLAC3D建模对巷道采动影响的时效特征进行了分析,表明煤柱内采动应力演化具有明显的阶段性特征,即在工作面超过巷道测站80 m处采动应力峰值最大,应力集中系数最高达2.96。(3)锚杆(索)现场监测结果表明,回采过程中工作面从测站到达前50 m处至超过测站20 m时,巷道支护结构受采动影响较小,超过测站20 m处至超过测站80 m期间,巷道支护结构受采动影响明显,围岩应力增大,超过测站80 m后采动影响逐渐减缓;采动影响下锚杆(索)工作载荷大幅增加,采动影响增强系数达2.1~5.8,即采动影响明显导致支护结构受损。(4)实测与分析表明,3316抽采巷煤柱帮和实体煤帮受采动影响强度不同,具有不对称性,煤柱帮锚杆(索)工作载荷采动影响增强平均系数较实体煤帮高出27.3%。(5)顶板围岩原位探测对比表明,回采过程中采动应力增加明显导致浅部围岩次生裂隙增多、裂隙范围扩大,尤其集中在0~2.4 m范围内。裂隙扩展使顶板岩层内聚力减小、围岩强度降低。(6)依据抽采巷的采动影响机理与破坏特征,通过提高锚杆、锚索支护强度对原支护方案进行了相应优化,工程实际应用表明优化后的支护方案巷道顶底板下沉量与原支护方案相比降低了86.2%、两帮移近量则降低了89.1%,巷道围岩稳定性控制效果明显,实现了整个工作面安全回采。
张振峰[2](2021)在《千米深井巷道高压劈裂注浆围岩加固机理与技术研究》文中认为千米深井巷道埋深大,在高地应力与强采动叠加作用下,表现出围岩持续性流变、围岩整体移动、巷道大变形、煤岩软化、裂隙闭合、围岩渗透性差等特征。传统的浅部矿井低应力、弱采动条件下的围岩注浆改性技术无法解决千米深井巷道围岩控制难题。本文以淮南口孜东矿121302运输巷的具体工程地质条件为背景,采用实验室试验、力学理论计算、数值模拟、技术与装备研发、现场试验等相结合的研究手段,对千米深井巷道围岩高压劈裂注浆改性过程中的裂隙扩展特征、浆液渗流规律、注浆改性强化机理等关键理论与技术问题开展了深入的研究,研究成果如下:(1)开展了千米深井巷道围岩应力、围岩强度、裂隙结构以及可注性等现场原位测试,分析了千米深井巷道围岩地质力学特征,查明了高应力低渗透巷道围岩常规注浆方法可注性差的影响因素,研究结果表明:巷道浅部煤岩体裂隙发育,但深部煤岩体裂隙闭合,造成千米深井巷道支护困难,常规注浆工艺条件下浆液渗透扩散范围小,巷道注浆效果差。(2)建立了千米深井巷道高压劈裂注浆裂隙起裂力学模型,推导出不可渗透与可渗透条件下钻孔孔壁的裂隙起裂准则与临界起裂压力;建立了巷道超前高压注浆浆液渗透扩散数值计算模型,分析了围岩渗透系数与注浆压力对浆液渗透扩散范围的影响规律。研究结果发现:高注浆压力能够有效促使千米深井巷道围岩裂隙重新张开与扩展;提高注浆材料渗透性,可以显着改善千米深井高应力低渗透围岩注浆浆液扩散范围与注浆加固效果。(3)开展了真三轴条件下高应力低渗透煤岩体高压劈裂注浆试验,以及高压劈裂注浆加固后煤岩体结构与细观力学行为的电镜扫描与纳米压痕试验,研究发现:不同的地应力状态对高压劈裂注浆起裂压力与裂隙扩展形态有明显影响,高压注浆后的煤岩体裂隙填充更加密实,浆界面区弹性模量要高于煤体。(4)基于理论研究成果,优化了超细速凝注浆改性材料性能参数,研制了配套的高压劈裂注浆设备(最大注浆压力可达40MPa),以及高压劈裂注浆锚杆、高压封孔工艺,提出了高压劈裂间歇注浆技术与控制技术。(5)开展了口孜东煤矿121302运输巷煤岩体高压劈裂改性工业试验,通过现场注浆量数据统计、锚固力测试、注浆效果钻孔探测等,结果表明:围岩平均起裂压力约26MPa,现场测试数据与理论分析吻合;新型的高压劈裂注浆技术能够将浆液注入到千米深井巷道围岩中最小约2mm宽度的裂隙中,围岩变形破坏得到了明显的控制,有效地解决了千米深井低渗巷道围岩“注不进”、“粘不住”的难题。
沈书豪[3](2020)在《淮南潘集矿区深部煤系岩石力学性质及其控制因素研究》文中研究说明随着资源勘查与煤矿开采深度逐年增大,开采方式逐步向智能化推进,对煤矿深部开采地质条件的探查以及对致灾因素预测精细程度的要求越来越高。查清并研究深部煤炭资源赋存地质条件以及深部煤系岩石物理力学性质,不仅是一个地质基础性科学问题,也是我国煤炭工业可持续发展的现实课题,成果可为深部矿井的设计、建设和安全生产提供更加准确、完整的地质基础数据,以便提前采取有效手段和防治措施,减少或避免矿井地质灾害的发生。本文以淮南潘集矿区深部勘查区为研究对象,紧密结合该研究区的地质普查和详查工程,充分利用周边生产矿井等有利条件,通过钻孔资料处理、原位测试、野外采样、室内试验和理论分析等手段,确定了潘集矿区深部煤系岩石赋存的地应力及地温条件,分析了煤系岩石微观成分、沉积环境和结构构造特征,试验获得了常规及地温、地应力等条件下的岩石力学性质,研究了岩石宏观力学性质差异性及其主要控制因素,揭示了深部煤系岩石力学行为的地质本质性控制机理。取得的主要成果有:1)采用岩矿显微薄片鉴定、图像分析和X-射线衍射等方法对深部煤系岩石矿物成分、含量和微观结构等进行了统计与分析,获得了研究区不同岩性岩石的微观特征:砂岩主要矿物为石英,平均含量在65%以上,结构以孔隙式胶结为主,且不同层位砂岩碎屑颗粒含量和粒度分布特征区别较大;泥岩矿物成分中黏土矿物含量较高,占比60%左右,陆源碎屑矿物占比30%左右,且各层位含量差异不大,自身非黏土矿物如菱铁矿等含量在不同层位泥岩中差异较大。2)基于研究区勘探钻孔岩芯及测井资料的统计分析,得出了深部主采煤层顶底板岩性类型组成及岩体结构性特征:平面上,深部5个主采煤层顶底板岩性类型均以泥岩型为主,研究区从东到西煤层顶底板砂岩厚度逐渐增加,泥岩厚度逐渐减小;垂向上,砂岩含量最高层位为下二叠统,向上逐渐变小,泥岩含量则相反;岩石质量指标(RQD)和钻孔声波测井可以直接反映深部岩体的结构性特征,主采煤层顶底板RQD值和钻孔测井波速平面分布较为一致,在靠近研究区中部潘集背斜转折端和断层附近,顶底板RQD值和测井波速都较小,岩石质量和岩体完整性都较差,远离大型构造与褶皱区域RQD值和测井波速均有增大趋势,受岩性分布和构造作用影响。3)选用地面千米钻孔水压致裂法和井下巷道应力解除法开展了研究区地应力原位测试工作,结合AE法试验解译结果,得出了深部研究区现今地应力场类型、大小及方向:-1000~-1500m深度范围内最大水平主应力在30~55MPa之间,且随深度增加呈线性增大趋势;最大水平主应力约为垂直主应力的1.3倍,揭示出深部地应力场以水平构造应力为主,最大、最小主应力比值在1.116~2.469之间,平均为1.511,且随深度增加逐渐减小;研究区最大主应力方向为NEE向,随着深度的增加趋向于近EW向;深部现今地应力场受区域大地构造控制,研究区内不同位置地应力大小和方向存在一定差异,受区域性F66断层和潘集背斜共同影响。4)基于潘集矿区深部近似稳态钻孔测温数据建立了测温孔温度变化的校正公式,结合井下巷道测温成果对研究区简易测温孔数据进行了校正,得出淮南潘集矿区深部地温梯度值变化范围为1.52℃/百米~3.41℃/百米,平均梯度2.46℃/百米;主采煤层底板温度随深度增加呈线性增大关系,计算分析了研究区-1000m、-1200m及-1500m三个水平的地温分布规律,并编制了对应的地温分布等值线图。5)常规条件下研究区煤系岩石力学试验结果表明:不同岩性岩石力学性质参数差异性较大,相同层位相同岩性的岩石力学参数分布也较为离散,煤系岩石力学性质的岩性效应明显;研究区各岩性岩石抗压强度与抗拉强度、弹性模量和凝聚力等参数间呈良好的线性关系,垂向上,上石盒子组中11-2煤顶底板砂岩抗压强度最高,下石盒子组中3煤顶板粉砂岩强度最高,各主采煤层顶底板的泥岩平均强度随层位变化不明显。6)开展了符合深部地应力变化范围内的不同围压条件下煤系岩石三轴力学试验,得出了深部煤系岩石强度随围压增加而增大,在试验围压范围内,初期增幅较大,增幅随围压增大而减小;通过对煤系三轴岩石力学试验参数的回归分析,建立了淮南矿区深部不同岩性的煤系岩石力学强度及峰值应变随围压变化的预测模型,并基于大量试验结果分析确定了研究区煤系岩石的岩性影响系数。7)在深部煤系地温变化范围内开展不同温度条件下煤系岩石恒温单轴压缩试验,结果表明温度对煤系岩石强度和变形性质的影响要弱于岩性和围压的影响,岩石单轴抗压强度等力学参数整体随温度的升高呈降低趋势;不同层位和不同岩性岩石受温度影响有差异,根据强度随温度的变化特征将煤系岩石力学性质随温度的变化类型分为Ⅰ型-强度随温度增加而降低型,Ⅱ型-强度波动不变型和Ⅲ型-强度随温度增大型三类。8)分析了研究区主采煤层顶底板岩石物质组成、微观结构、岩石质量指标(RQD)、钻孔测井波速以及深部赋存的应力和温度环境等因素对岩石力学性质的影响作用,阐明了影响深部煤系岩石力学性质的沉积特性、岩体结构特性和围压等主控因素,揭示了深部煤系岩石力学行为的物质性、结构性及赋存性的地质本质性控制作用机理。图[140]表[43]参考文献[245]
蔡金龙[4](2020)在《侏罗系弱胶结软岩巷道变形失稳机制及应用研究》文中研究表明我国中东部地区煤炭资源逐渐枯竭,煤炭资源开采逐步向西部地区发展,然而侏罗系弱胶结岩层广泛分布于我国西部地区,此类岩体胶结性差,层间粘合力差,遇水砂化泥化崩解,在此类岩体中开挖的巷道易发生围岩失稳现象,巷道维护困难,是西部煤矿安全生产中亟待解决的问题。本文以侏罗系地层泊江海子矿弱胶结软岩巷道支护为工程背景,综合采用现场调研、室内试验、理论分析、数值计算、物理相似模拟和现场工程实践等方法,探究了弱胶结软岩巷道围岩的物理力学性质、巷道变形特征、顶板弱胶结软岩体的本构模型,揭示了弱胶结软岩巷道顶板失稳机制,基于上述研究成果提出了弱胶结巷道围岩控制对策,并进行现场实践,效果较好。本论文主要研究成果如下:(1)通过现场调研,得出了弱胶结巷道冒顶区冒落特征,明确了巷道失稳原因:侏罗系煤系地层成岩时间短,胶结性差,层间粘结力弱,裂隙较发育;受弱含水层和掘进扰动影响,岩层层间胶结能力随时间推移具有不同程度弱化;巷道断面为矩形,易导致巷道肩角应力集中;巷道跨度大,在顶板下部易产生较大拉应力,且顶板结构复杂;采用锚网索支护的巷道,围岩锚固拱整体易失稳,形成锚固区外松脱型冒顶。(2)通过XRD、SEM和岩石铸体薄片观察,分析其矿物成分和微观结构;采用室内试验测定其单轴抗压、抗拉强度等力学参数,分析了弱胶结岩石遇水崩解和泥化特性;采用MTS816型电液岩石力学测试系统,开展了常规三轴试验,揭示了弱胶结软岩的变形破坏机理,弱胶结软岩呈现出明显的脆性破坏,岩石峰值强度、残余强度和弹性模量随围压增大而增大,泊松比随围压增大而减小规律。(3)基于常规三轴试验结果,引入了修正系数η,基于力学损伤对于弱胶结软岩微单元强度k的影响服从Weibull分布,建立了弱胶结软岩力学损伤本构模型,其关系式为:(?)通过数值计算得到了不同围压岩体试样的应力-应变曲线,并与实验数据进行对比分析,验证了本文提出的损伤本构模型的准确性;讨论了本构模型中的参数取值范围与应力-应变曲线的关系。(4)建立了复合顶板受力变形的力学模型,分析了离层失稳原因;构建了巷道复合顶板裂隙发育的力学模型,推导出裂隙发育的起裂角和临界应力;引入扩展应变能密度因子,建立其裂纹开裂角θ 0裂隙失稳判据;明确了顶板冒落失稳机制:巷道顶角处发生剪切破坏而形成裂隙,该裂隙带沿裂隙扩展角至易离层的软弱层理面,并与之相互贯通,发生冒顶。(5)建立了数值计算模型,探究了弱胶结层理、不同断面形式等单因素影响下巷道围岩塑性区、应力场、位移场演变特征,揭示了弱胶结软岩巷道围岩变形破坏规律,围岩稳定性动态响应特征,为合理支护技术提供重要的理论依据。(6)利用两向四面加载装置试验系统,通过持续增载(开挖扰动和采动影响)作用,对常规支护和优化支护两种支护条件下进行模拟分析,研究了各个阶段内的巷道表面位移、应力变化规律和离层裂隙演化特征,获得了支护形式变化对巷道周边围岩变形破坏演化的影响规律。(7)基于现场调研巷道冒顶失稳原因,结合数值模拟和物理模拟研究成果,提出了弱胶结巷道控制对策为:高强度高预紧力“倒梯形”锚网索梁支护结构+直墙切拱形为巷道断面+全断面喷浆耦合支护形式,并通过理论计算确定锚杆、锚索长度和支护密度,确定其支护参数。将确定的巷道支护方案进行现场实践,监测表明,巷道没有发生明显变形,无冒顶现象,较好地控制了巷道顶板围岩稳定性。图[109]表[14]参[161]
徐晓煜[5](2020)在《小回沟煤矿破碎围岩巷道失稳规律与注浆加固支护技术研究》文中研究表明“高应力”作用下深部破碎围岩巷道稳定性控制问题一直是影响我国煤炭安全高效开采的重大工程难题。此类巷道常常表现出顶板易网兜、冒漏,两帮易收缩片帮,底鼓严重等破坏及整体变形量大、变形速度快、流变时间长等矿压显现特征,导致巷道出现多次翻修,甚至失效等不利局面,不仅严重影响了巷道施工速度与矿井生产效率,而且极大地增加了巷道支护成本。因此,本文综合运用数值模拟、理论分析和现场实测等方法对“强力锚索+锚注”联合支护技术进行了全面深入的研究,并取得了以下主要成果:(1)对西运输大巷进行了全面的巷道地质力学测试:巷道围岩强度普遍较低,岩层整体完整性较差,地应力场在量值上属于中等偏高~高应力值区域;分析总结了西运输大巷围岩的变形破坏特征和原因;同时客观分析评价了西运输大巷原支护的不足。(2)基于弹塑性理论,考虑破裂区岩体剪胀性能,建立了注浆前后破碎围岩巷道受力力学模型,求解获得了巷道围岩应力、变形及破裂、塑性区半径封闭解析解,从理论角度揭示了注浆加固技术控制围岩破裂区扩展及变形的可行性。(3)基于小回沟煤矿二采区西运输大巷变形失稳特征,提出了“强力锚索+锚注”联合支护技术,并阐述了其支护特点与原理。(4)借助数值模拟软件FLAC3D对注浆孔深度、水灰比等关键注浆参数进行深入分析和研究,模拟结果表明:巷道围岩的变形量随着浆液水灰比的增加呈增大的变化趋势,且在浆液水灰比为0.8时产生突变,随着劈裂注浆区深度的增加呈减小的变化趋势,且在劈裂注浆区深度为4m时产生突变;巷道围岩塑性区分布范围在浆液水灰比不超过0.8时,整体分布范围较小,巷道围岩塑性区分布范围几乎不受劈裂注浆区深度变化的影响,因此建议在实际工程中,浆液水灰比宜控制在0.8左右,劈裂注浆区深度宜控制在4m左右。(5)将“强力锚索+锚注”联合支护技术在小回沟煤矿西运输大巷进行了工业性试验,优化了注浆施工工艺及要点,矿压监测结果表明:(1)该巷道顶底板和两帮移近量均呈现出随时间增加而先逐步增加后趋于稳定的变化趋势,且巷道表面各测点变形量均在工程设计允许变形范围内,说明了“强力锚索+锚注”联合支护技术成功的解决了西运输大巷的加固修复难题;(2)巷道深部围岩位移测点和破碎围岩注浆效果监测结果表明:整个巷道的支护效果良好,无明显较大的离层现象;破碎带围岩注浆加固效果明显,整体注浆加固方案支护和修复效果理想。该论文有图45幅,表12个,参考文献72篇。
康红普[6](2021)在《我国煤矿巷道围岩控制技术发展70年及展望》文中认为总结新中国成立70年来,我国煤矿巷道围岩控制领域取得的主要研究成果,涉及巷道围岩地质力学特性,围岩变形、破坏特征与机制,围岩控制理论及技术。介绍煤系沉积岩地层强度、煤岩体结构特征及煤矿井下地应力分布规律,采煤引起的采动应力场分布特征及对采动巷道围岩稳定性的影响。指出煤矿巷道围岩变形具有分阶段性、流变性和冲击性,巷道围岩破坏有煤岩破坏、结构面破坏及围岩结构失稳破坏3种模式,软岩、强采动、大变形是我国煤矿巷道围岩控制的主要特点。论述5类巷道围岩控制方法与原理:控制围岩松动载荷、控制围岩变形、在围岩中形成承载结构、围岩改性及围岩卸压。阐述巷道围岩在掘进全过程的控制原理,重点介绍预应力锚杆支护理论及支护应力场的概念。将巷道围岩控制技术分为5类:表面支护、锚固、改性、卸压及联合控制技术,介绍金属支架、锚杆与锚索、注浆加固、水力压裂卸压及联合控制技术的发展历程和应用情况。最后,分析煤矿巷道围岩控制中存在的问题,并展望未来技术发展趋势。
焦亚兵[7](2020)在《磁西矿深井大断面巷道支护方案优化研究》文中指出煤炭在我国能源发展中占有重要地位。近年来随着煤矿开采深度的不断增加,大断面巷道的使用也愈加频繁。而随着埋深增加与巷道断面的扩大,巷道围岩出现了变形量大、变形持续时间长等破坏特征,传统的支护形式已经很难满足巷道的安全使用,对深井大断面巷道支护方案的优化研究成为解决此类问题的重中之重。本文以磁西一号井副井马头门为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场监测等手段,对磁西矿深井大断面巷道围岩变形破坏及支护技术进行分析研究,取得以下成果:(1)总结了磁西矿深井大断面巷道变形破坏特征及其影响因素,分析研究了高地应力作用下磁西煤矿深部巷道变形破坏机理,基于围岩松动圈理论推算出磁西一号井副井马头门巷道围岩松动圈属大松动圈极不稳定围岩,需进行全断面的重点支护。(2)利用FLAC3D数值模拟软件进行巷道未支护条件下的开挖分析,结合巷道变形破坏特征与实际工程情况,设计了四种不同的初始支护方案并建立数值模型进行位移、应力和支护结构受力的分析对比,决定采用方案三作为初始支护优化方案。(3)将监测数据与数值模拟结果进行了对比,证明了支护方案切实合理可行,能够有效地改善围岩的应力分布,大幅降低了巷道顶底板和两帮的变形量,提高支护结构的承载能力,保证了巷道的稳定性,对于深井大断面巷道的支护工作有一定的指导借鉴意义。本文对磁西矿深井大断面巷道支护技术进行了分析研究,提出了合理的支护方案并应用于工程实际中,同时结合矿压实时监测验证了支护方案的可行性,为深井大断面巷道支护提供借鉴,并对类似工程具有指导意义。
沈攀[8](2020)在《缓倾斜软煤层直角梯形巷道支护技术研究》文中提出石炭井二矿煤层倾角在21°~27°,埋深449~520m,平均厚度5.6m,抗压强度10MPa左右,属于典型的缓倾斜软弱煤层。巷道沿煤层顶板掘进,断面形式为直角梯形。采用锚网支护,巷道出现了严重的非对称破坏甚至坍塌,直接影响煤矿生产安全和效益。本文以此为工程背景,采用理论分析、数值模拟、室内相似模型试验以及现场监测手段开展该类巷道支护技术研究。主要工作和结论如下。(1)通过现场调查和理论分析可以得出,引起巷道严重的非对称破坏甚至坍塌的主要原因是由于煤层倾角导致巷道围岩应力分布出现明显的非对称性特性;室内相似模型试验结果进一步表明:顶板应力集中明显向低帮倾斜,巷道低帮应力集中大小明显大于高帮,并随地应力的增大而表现得更为明显;在这种非对称应力作用下,低帮变形破坏明显大于高帮,也导致底板呈现拉-挤非对称的隆起破坏特征。(2)在分析锚杆(索)支护理论的基础上,根据缓倾斜软煤层直角梯形巷道围岩应力-变形非对称特征,提出了两种针对该类巷道非对称支护参数设计原则,并据此对石炭井二矿缓倾斜软煤层直角梯形巷道各项支护参数进行了设计。(3)采用数值计算模型,对该巷道支护前后应力分布及变形规律进行了对比分析。结果表明:巷道支护后,巷道围岩竖向、水平非对称应力分布特征得到明显改善,竖向应力明显向巷道中部转移,各边角处应力集中差异明显减小,巷道整体变形趋于稳定。说明该支护方案能有效的控制围岩稳定性。(4)现场监测结果表明:巷道顶板下沉量、两帮收敛量、顶板离层、锚杆受力均在允许范围之内。进一步说明支护方案是科学合理的,也为类似地区缓倾斜软煤巷道支护提供科学依据和参考。
王彬[9](2020)在《煤矿巷道锚杆(索)分次支护及快速掘进技术研究》文中指出在煤矿巷道掘进过程中,巷道支护速度远远赶不上掘进速度,锚杆(索)支护时间占整个巷道成巷时间的60~70%,且巷道掘进与锚杆(索)支护不能够完全平行作业,严重制约了巷道的快速掘进。由于巷道掘进工作面存在“空间+时间”效应,使得巷道围岩变形和应力释放不能一次性完成。本文依据掘进工作面的“空间+时间”效应,展开对掘进过程中巷道围岩变形和应力释放进行研究,并提出巷道锚杆(索)分次支护的思想,旨在提高巷道的掘进速度。研究主要结论如下:(1)分析并总结现有煤矿掘进巷道围岩的变形破坏类型以及围岩的变形特性,针对掘进工作面的“空间+时间”效应,分别从物理效应、力学效应以及时间效应进行描述。在开挖面“空间+时间”效应的影响下,巷道围岩纵向变形形式可分为:稳定变形型、持续变形型、加速变形型。(2)现有的煤巷支护设计均采用一次成巷的支护技术,锚杆(索)支护时间过长,忽略了开挖面的时空效应,未充分考虑巷道围岩的变形特性且支护理念不适应巷道的快速掘进,严重影响巷道的掘进效率。依据巷道掘进工作面的“空间+时间”效应影响,提出了煤巷锚杆(索)分次支护的思想,旨在减少在掘进过程中锚杆(索)的支护时间,以此来提高巷道的掘进速度,实现煤矿巷道的快速掘进。(3)对掘进巷道建立时空效应下的力学模型,通过弹性-粘弹性对掘进巷道进行力学分析,推导出巷道在掘进时围岩的变形、应力随空间和时间的变化规律。随着掘进面的循环推进,巷道围岩应力释放逐渐增大,围岩的变形和塑性区半径逐渐增大。通过理论分析在靠近开挖面附近处,围岩变形和应力释放较小,紧跟工作面支护一定数量的锚杆保证掘进空间安全稳定,剩下的锚杆在不影响掘进的情况下进行支护,减少在掘进过程中锚杆(索)的支护时间,提高巷道的掘进效率,实现巷道的快速掘进。(4)以柠条塔S12001掘进巷道为背景,结合具体地层参数,利用分次支护的思想进行支护设计,并形成一套分次支护施工工艺。应用本文理论计算结果与现场实测数据对比分析,验证理论的正确性。分次支护方案不仅能够有效控制围岩变形,保证掘进空间安全,还能减少在掘进过程中锚杆(索)的支护时间,提高巷道的掘进效率,研究成果对实际工程具有深远的指导意义。
王新[10](2020)在《瓦斯突出煤层安全高效开采技术经济分析》文中认为瓦斯突出煤层传统方式开采存在诸多缺点,巷道掘进工程量大、采掘关系紧张、煤与瓦斯采出率低、吨煤成本高等。因此寻求一种适合瓦斯突出煤层的安全高效开采方式,实现科学开采具有极为重要的现实意义。本文以贵州林华煤矿为研究对象,提出了适用于瓦斯突出煤层安全高效开采的沿空留巷、顺层抽放、一条岩石底抽巷技术方法体系,采用理论分析、数值模拟、成本分析与工业试验相结合的方式对该体系进行了技术可行性及经济合理性研究。该体系在依靠切顶卸压留巷与顺层瓦斯抽放两大核心技术实施下,不仅可以缓解煤矿工作面采掘接续紧张、提高煤炭资源回采率、维护巷道围岩稳定,同时还能够大幅度减少岩石巷道掘进工程量,降低吨煤成本,产生巨大经济效益。主要研究内容及所取得研究成果如下:(1)提出了沿空留巷、顺层抽放、一条岩石底抽巷技术方法体系(简称“L-H法”),并建立瓦斯突出煤层采区模型,详细介绍了该方法的具体内容,实施工艺。(2)以林华煤矿9#煤层2采区为研究对象,并结合具体地质条件,设计了切顶留巷和顺层抽放技术方案与工艺参数;分析了“L-H法”的技术可行性,合算了经济成本,验证经济可行性。(3)对“L-H法”实施效果进行分析总结。通过巷道矿压观测得出切顶卸压技术的实施对巷道围岩有着良好的控制效果;瓦斯抽采效果能够达到原抽采方案的1.8倍,达到国家所规定<8m3/t的防突标准;保障安全的同时也创造了巨大经济效益。(4)通过对林华煤矿9#煤层2采区近一年的工业性试验,验证所提出“L-H法”对于瓦斯突出煤层的适用性,实现了技术适用、安全可靠、经济合理的目的。
二、对煤矿深部岩巷围岩稳定与支护几个关键问题的认识(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、对煤矿深部岩巷围岩稳定与支护几个关键问题的认识(论文提纲范文)
(1)高应力区巷道采动影响时效特征及稳定控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 立题背景与意义 |
1.2 巷道采动影响研究现状 |
1.3 巷道围岩控制研究现状 |
1.3.1 巷道围岩控制理论 |
1.3.2 锚杆支护理论 |
1.3.3 巷道围岩控制技术研究现状 |
1.4 高应力区巷道受采动影响存在的问题 |
1.5 研究内容与方法 |
1.6 技术路线 |
第2章 巷道围岩原位力学特性研究 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 工作面地质构造情况 |
2.1.2 煤层赋存 |
2.1.3 水文情况 |
2.1.4 巷道布置 |
2.2 抽采巷支护参数及破坏特征 |
2.2.1 支护方式及参数 |
2.2.2 巷道破坏特征 |
2.3 巷道围岩力学参数及原位探测分析 |
2.3.1 巷道围岩力学参数 |
2.3.2 巷道围岩原位探测分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 巷道采动影响机理与时效特征分析 |
3.1 巷道采动影响机理分析 |
3.1.1 回采工作面覆岩破断特征 |
3.1.2 回采应力对巷道的影响机理 |
3.1.3 回采工作面推进对巷道的影响 |
3.2 巷道采动影响时效特征数值分析 |
3.2.1 FLAC~(3D)数值计算模型的建立 |
3.2.2 巷道采动影响数值计算 |
3.3 本章小结 |
第4章 巷道支护结构体采动影响实测分析 |
4.1 巷道支护结构采动影响实测分析 |
4.1.1 锚杆、锚索工作载荷监测布置 |
4.1.2 采动期间锚杆动态载荷受力分析 |
4.1.3 采动期间锚索动态载荷受力分析 |
4.1.4 采动期间巷道收敛量分析 |
4.2 巷道围岩破裂演化原位探测分析 |
4.2.1 巷道围岩裂隙原位探测对比 |
4.2.2 巷道围岩破裂扩展分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 高应力区采动影响巷道支护方案优化 |
5.1 支护方案优化 |
5.1.1 优化机理与设计依据 |
5.1.2 优化方案确定 |
5.2 优化方案数值模拟结果分析 |
5.2.1 巷道围岩垂直应力分布对比 |
5.2.2 巷道围岩水平应力分布对比 |
5.2.3 巷道围岩变形量对比 |
5.2.4 巷道围岩塑性区分布对比 |
5.3 本章小结 |
第6章 工程实践与应用 |
6.1 优化方案应用 |
6.2 监测方案及测站布置 |
6.3 矿压监测与结果分析 |
6.3.1 测站锚杆受力监测结果分析 |
6.3.2 测站锚索受力监测结果分析 |
6.3.3 测站围岩变形监测结果分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 本文主要结论 |
7.2 不足与展望 |
7.3 创新点 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(2)千米深井巷道高压劈裂注浆围岩加固机理与技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题意义 |
1.2 国内外研究现状-文献综述 |
1.2.1 煤矿深井高应力巷道支护机理与技术 |
1.2.2 岩体裂隙结构理论 |
1.2.3 注浆加固理论 |
1.2.4 注浆材料发展 |
1.2.5 注浆方法 |
1.3 存在问题 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
2 千米深井巷道围岩裂隙演化特征与可注性试验研究 |
2.1 千米深井地应力及煤岩强度分布规律 |
2.1.1 千米深井地应力分布规律 |
2.1.2 千米深井围岩强度分布规律 |
2.2 千米深井巷道围岩裂隙演化特征 |
2.2.1 千米深井典型煤岩体裂隙分布特征 |
2.2.2 千米深井围岩裂隙变形特征数值模拟 |
2.3 高应力低渗透巷道围岩常规注浆试验研究 |
2.3.1 注浆试验 |
2.3.2 试验结果 |
2.4 本章小结 |
3 高压劈裂注浆裂隙扩展与浆液渗透规律研究 |
3.1 高压劈裂注浆裂隙起裂准则 |
3.1.1 纵向裂隙起裂分析 |
3.1.2 横向裂隙起裂分析 |
3.2 真三轴条件下高压劈裂注浆裂隙扩展试验 |
3.2.1 高压劈裂注浆试验系统 |
3.2.2 高压劈裂注浆试验 |
3.2.3 试验方案设计 |
3.2.4 试验结果与讨论 |
3.3 高压注浆浆液渗透扩散规律 |
3.3.1 高压注浆浆液渗透规律数值模型 |
3.3.2 高压渗透注浆浆液扩散规律 |
3.3.3 高压劈裂注浆浆液扩散规律 |
3.4 本章小结 |
4 高压劈裂注浆围岩改性加固机理研究 |
4.1 高压劈裂注浆浆液对围岩改性机制 |
4.1.1 常规劈裂注浆改性机制 |
4.1.2 深井煤岩体高压劈裂注浆改性机制 |
4.2 高压劈裂围岩注浆宏观参数强化规律 |
4.2.1 剪切刚度与法向刚度的影响规律 |
4.2.2 内摩擦角的影响规律 |
4.2.3 内聚力和抗拉强度的影响规律 |
4.2.4 注浆压力对注浆性能影响规律 |
4.3 高压劈裂围岩注浆强化细观分析 |
4.3.1 注浆体扫描电镜细观形貌分析 |
4.3.2 煤浆界面区纳米压痕试验分析 |
4.4 本章小结 |
5 高压劈裂注浆围岩加固材料及技术装备研发 |
5.1 高压劈裂注浆围岩加固技术研发 |
5.1.1 高压劈裂间歇注浆技术 |
5.1.2 高压劈裂注浆参数控制 |
5.2 高压劈裂注浆装备研发 |
5.2.1 高压注浆泵研发 |
5.2.2 高压劈裂注浆封孔技术研发 |
5.3 注浆材料性能增强研究 |
5.3.1 速凝早强改性 |
5.3.2 超细化处理 |
5.3.3 纳米材料增强 |
5.3.4 工艺适应研究 |
5.4 本章小结 |
6 千米深井高压劈裂注浆技术工业性试验 |
6.1 试验巷道生产地质条件 |
6.1.1 地应力与围岩强度 |
6.1.2 围岩窥视 |
6.1.3 锚固力测试 |
6.2 高压劈裂注浆现场试验 |
6.2.1 高压劈裂注浆试验方案 |
6.2.2 高压劈裂注浆工艺流程 |
6.3 高压劈裂注浆围岩改性效果分析 |
6.3.1 注浆量数据统计 |
6.3.2 锚固力对比 |
6.3.3 注浆效果钻孔窥视 |
6.3.4 掘进揭煤取样 |
6.3.5 SEM细观形貌分析 |
6.4 本章小结 |
7 主要结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)淮南潘集矿区深部煤系岩石力学性质及其控制因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 煤炭深部开采及赋存条件探查研究现状 |
1.2.2 深部赋存条件下的岩石力学性质研究现状 |
1.2.3 沉积特性和岩体结构对岩石力学性质的影响研究现状 |
1.2.4 存在的问题与发展趋势 |
1.3 主要研究内容和方法 |
1.3.1 论文主要研究内容 |
1.3.2 研究方法与技术路线 |
1.4 论文研究工作过程与工作量 |
2 研究区工程概况与地质特征 |
2.1 研究区勘查工程概况 |
2.1.1 研究区位置及范围 |
2.1.2 潘集矿区深部勘查工程概况 |
2.2 研究区地层特征 |
2.2.1 区域地层 |
2.2.2 研究区含煤地层 |
2.3 研究区地质构造特征 |
2.3.1 区域构造及演化 |
2.3.2 研究区构造特征 |
2.4 研究区水文地质特征 |
2.4.1 区域水文地质 |
2.4.2 研究区水文地质特征 |
2.5 本章小结 |
3 潘集矿区深部煤系岩石沉积特性及岩体结构特性分析 |
3.1 潘集矿区深部煤系岩石学特征 |
3.1.1 煤系岩石显微薄片鉴定 |
3.1.2 煤系砂岩岩石学特征 |
3.1.3 煤系泥岩岩石学特征 |
3.2 潘集矿区深部煤系岩性组成特征 |
3.2.1 研究区13-1煤顶底板岩性类型及分布特征 |
3.2.2 研究区11-2煤顶底板岩性类型及分布特征 |
3.2.3 研究区8煤顶底板岩性类型及分布特征 |
3.2.4 研究区4-1煤顶底板岩性类型及分布特征 |
3.2.5 研究区1(3)煤顶底板岩性类型及分布特征 |
3.3 潘集矿区深部煤系沉积环境分析 |
3.3.1 研究区煤系砂体剖面分布特征 |
3.3.2 研究区煤系沉积环境分析 |
3.4 潘集矿区深部煤系岩体结构特性分析 |
3.4.1 主采煤层顶底板岩石质量评价 |
3.4.2 主采煤层顶底板岩体完整性评价 |
3.5 本章小结 |
4 潘集矿区深部煤系赋存条件探查及其展布规律研究 |
4.1 潘集矿区深部地应力测试与分布特征研究 |
4.1.1 深部地应力测试工程布置 |
4.1.2 深部地应力测试方法与测试结果 |
4.1.3 淮南潘集矿区深部地应力分布特征 |
4.1.4 深部构造对地应力场的控制作用分析 |
4.2 潘集矿区深部地温探查与地温展布特征评价 |
4.2.1 深部地温测试与测温数据处理 |
4.2.2 研究区地温梯度及分水平地温场展布特征 |
4.2.3 深部主采煤层地温场特征 |
4.3 本章小结 |
5 潘集矿区深部煤系岩石物理力学性质试验研究 |
5.1 深部煤系岩石采样与制样 |
5.1.1 研究区采样钻孔工程布置 |
5.1.2 煤系岩石样品采集与制备 |
5.2 深部煤系岩石物理性质测试与评价 |
5.3 常规条件下深部煤系岩石力学性质试验研究 |
5.3.1 常规条件岩石力学试验与结果分析 |
5.3.2 煤系岩石力学性质参数相关性分析 |
5.3.3 不同层位岩石力学性质变化特征 |
5.3.4 本节小结 |
5.4 围压条件下煤系岩石力学性质试验研究 |
5.4.1 室内三轴试验装置与试验过程 |
5.4.2 深部煤系岩石三轴试验结果与分析 |
5.4.3 深部地应力场下煤系岩石力学性质变化规律与预测模型 |
5.4.4 本节小结 |
5.5 温度条件下煤系岩石力学性质试验研究 |
5.5.1 温度条件下试验装置与试验方案 |
5.5.2 深部温度条件下煤系岩石力学参数变化特征 |
5.5.3 温度条件对深部煤系岩石力学性质的影响规律分析 |
5.5.4 本节小结 |
5.6 本章小结 |
6 深部煤系岩石力学性质差异性及其控制因素研究 |
6.1 深部煤系岩石力学性质差异性分布 |
6.1.1 煤系岩石力学性质试验参数分布的差异性 |
6.1.2 主采煤层顶底板岩石力学性质垂向分布的差异性 |
6.1.3 主采煤层顶底板岩石力学性质平面分布的差异性 |
6.2 深部煤系岩石沉积特性对力学性质的控制作用 |
6.2.1 煤系岩石力学性质的岩性效应 |
6.2.2 煤系岩石矿物成分对力学性质的控制作用 |
6.2.3 煤系岩石微观结构对力学性质的控制作用 |
6.3 深部岩体结构性特征对力学性质的影响 |
6.3.1 岩体结构性特征对岩石力学性质的影响 |
6.3.2 深部构造特征对岩石力学性质的影响 |
6.4 深部赋存环境对煤系岩石力学性质的影响 |
6.4.1 深部地应力环境对煤系岩石力学性质的影响 |
6.4.2 深部地温环境对煤系岩石力学性质的影响分析 |
6.5 本章小结 |
7 主要结论与创新点 |
7.1 主要结论 |
7.2 研究创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(4)侏罗系弱胶结软岩巷道变形失稳机制及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 弱胶结软岩物理力学性质研究现状 |
1.2.2 弱胶结软岩巷道变形失稳机制研究 |
1.2.3 弱胶结软岩巷道支护理论与控制技术研究 |
1.3 研究现状评述及存在的问题 |
1.4 研究内容、方法与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法和技术路线 |
2 弱胶结软岩物理力学特性与巷道宏观失稳特征研究 |
2.1 工程概况 |
2.2 岩体基本物理力学特性分析 |
2.2.1 试件选取和加工 |
2.2.2 岩石物理特性分析 |
2.2.3 岩石力学特性分析 |
2.3 巷道宏观失稳特征分析 |
2.3.1 顶板围岩离层特征 |
2.3.2 冒落区宏观失稳特征 |
2.3.3 巷道围岩宏观失稳原因分析 |
2.4 本章小结 |
3 弱胶结软岩本构模型与参数辨识研究 |
3.1 损伤力学理论基础 |
3.1.1 岩石损伤变量理论基础 |
3.1.2 岩石屈服准则 |
3.1.3 岩石损伤脆塑性损伤模型 |
3.2 弱胶结软岩本构模型建立 |
3.2.1 岩石损伤本构模型的建立 |
3.2.2 岩石损伤本构模型的参数确定 |
3.3 弱胶结软岩本构模型参数辨识及验证 |
3.3.1 岩石参数取值 |
3.3.2 Hoek-Brown参数辨识及对模型的影响 |
3.3.3 Weibull参数辨识及对模型的影响 |
3.3.4 残余强度对模型的影响 |
3.3.5 模型的验证 |
3.4 本章小结 |
4 弱胶结软岩巷道变形失稳机制力学分析 |
4.1 巷道顶板离层机理分析 |
4.1.1 巷道顶板岩梁内力分析 |
4.1.2 巷道顶板离层失稳原因 |
4.2 巷道顶板冒落力学分析 |
4.2.1 裂隙尖端应力场分析 |
4.2.2 复合断裂准则 |
4.2.3 巷道顶板裂隙扩展参数分析 |
4.2.4 巷道顶板失稳机制分析 |
4.3 本章小结 |
5 弱胶结软岩巷道围岩变形演化规律数值模拟分析 |
5.1 层理结构面对煤巷围岩稳定性影响 |
5.1.1 层理结构面对围岩应力场演化规律 |
5.1.2 层理结构面对围岩塑性区演化规律 |
5.1.3 层理结构面对围岩位移场演化规律 |
5.2 侧压力系数对巷道围岩稳定性影响 |
5.2.1 侧压力系数对围岩应力场演化规律 |
5.2.2 侧压力系数对围岩塑性区演化规律 |
5.2.3 侧压力系数对围岩位移场演化规律 |
5.3 断面形式对煤巷围岩稳定性影响 |
5.3.1 断面形式对围岩应力场演化规律 |
5.3.2 断面形式对围岩塑性区演化规律 |
5.3.3 断面形式对围岩位移场演化规律 |
5.4 本章小结 |
6 弱胶结软岩巷道变形失稳物理模拟 |
6.1 试验模型设计 |
6.1.1 试验目的 |
6.1.2 试验过程 |
6.2 试验结果对比分析 |
6.2.1 常规支护方案分析 |
6.2.2 第二种支护方案分析 |
6.2.3 对比分析 |
6.3 本章小结 |
7 弱胶结软岩巷道围岩控制及工程应用 |
7.1 巷道围岩控制技术研究 |
7.1.1 试验巷道工程概况 |
7.1.2 巷道围岩支护方案 |
7.2 试验巷道支护效果评价 |
7.2.1 矿压监测方案 |
7.2.2 支护方案评价 |
7.3 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(5)小回沟煤矿破碎围岩巷道失稳规律与注浆加固支护技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
2 西运输大巷工程概况及围岩失稳规律 |
2.1 工程概况 |
2.2 围岩地质力学测试 |
2.3 围岩变形破坏规律 |
2.4 本章小结 |
3 西运输大巷围岩锚注加固机理及支护技术研究 |
3.1 常规破碎围岩巷道支护技术 |
3.2 注浆前后破碎围岩巷道受力力学分析 |
3.3 “强力锚索+锚注”联合支护机理 |
3.4 本章小结 |
4 西运输大巷围岩关键注浆参数数值模拟研究 |
4.1 数值模型的建立 |
4.2 模拟目标与方案 |
4.3 模拟结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 工业性试验 |
5.1 “强力锚索+锚注”联合支护方案优化 |
5.2 西运输大巷矿压显现规律 |
5.3 本章小结 |
6 主要结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)磁西矿深井大断面巷道支护方案优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文研究内容及研究方法 |
2 磁西矿大断面巷道变形破坏机理分析 |
2.1 工程概况 |
2.2 巷道变形破坏特征及影响因素 |
2.3 巷道变形破坏机理分析 |
2.4 本章小结 |
3 磁西矿大断面巷道支护方案数值模拟优化研究 |
3.1 模型的建立 |
3.2 巷道初始支护方案设计 |
3.3 数值模拟计算结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 现场应用及监测 |
4.1 支护方案及支护参数 |
4.2 监测方案 |
4.3 矿压监测结果 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(8)缓倾斜软煤层直角梯形巷道支护技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 缓倾斜软煤层巷道围岩应力分布规律研究现状 |
1.2.2 缓倾斜软煤层巷道支护技术研究现状 |
1.2.3 现有研究的不足 |
1.3 研究内容及方法 |
1.4 技术路线 |
2 工程概况及巷道围岩破坏特征分析 |
2.1 煤层赋存条件 |
2.2 工程条件 |
2.3 巷道围岩破坏特征 |
2.4 巷道围岩应力分布特征理论分析 |
2.4.1 顶板围岩应力分布特征 |
2.4.2 两帮围岩应力分布特征 |
2.5 基于相似模拟试验的巷道围岩应力分布特征研究 |
2.5.1 相似试验模型及参数选取 |
2.5.2 模型加载及试验设备 |
2.5.3 试验结果及分析 |
2.6 小结 |
3 缓倾斜软煤层直角梯形巷道支护设计 |
3.1 锚杆(索)支护理论及技术 |
3.1.1 锚杆(索)支护理论 |
3.1.2 锚杆(索)支护参数设计理论 |
3.2 基于围岩非对称应力的加密支护设计原则 |
3.3 基于围岩松动圈范围的锚杆长度设计原则 |
3.4 石炭井二矿煤层巷道支护参数设计 |
3.4.1 顶板锚杆参数确定 |
3.4.2 锚索支护参数确定 |
3.4.3 帮部支护参数确定 |
3.4.4 巷道支护方案 |
3.5 小结 |
4 巷道支护方案数值模拟分析 |
4.1 模型的建立 |
4.1.1 模型选取 |
4.1.2 岩层参数选取 |
4.1.3 支护结构参数选取 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 竖向应力对比分析 |
4.2.2 水平应力对比分析 |
4.2.3 竖向位移对比分析 |
4.2.4 水平位移对比分析 |
4.2.5 围岩塑性区对比分析 |
4.3 围岩稳定性分析 |
4.4 小结 |
5 现场监测与围岩稳定性分析 |
5.1 主要监测项目及监测方法 |
5.1.1 巷道表面位移监测 |
5.1.2 巷道顶板离层的监测 |
5.1.3 锚杆受力状态监测 |
5.1.4 围岩松动圈测量 |
5.2 监测结果分析 |
5.2.1 巷道表面位移监测结果分析 |
5.2.2 巷道顶板离层的监测结果分析 |
5.2.3 锚杆受力状态监测结果分析 |
5.2.4 围岩松动圈结果分析 |
5.3 围岩稳定性对比分析 |
5.4 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)煤矿巷道锚杆(索)分次支护及快速掘进技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究及发展现状 |
1.2.1 巷道锚杆(索)支护研究现状 |
1.2.2 巷道快速掘进研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 煤巷锚杆(索)分次支护技术的提出 |
2.1 围岩变形破坏类型及机理 |
2.1.1 拉裂破坏 |
2.1.2 剪切破坏 |
2.1.3 巷道围岩失稳力学机理分析 |
2.2 掘进巷道开挖面的时空效应 |
2.2.1 物理效应 |
2.2.2 力学效应 |
2.2.3 围岩变形的时间效应 |
2.3 时空效应下巷道围岩纵向变形分析 |
2.4 煤巷锚杆(索)分次支护技术 |
2.5 小结 |
3 巷道锚杆(索)分次支护力学计算分析 |
3.1 力学模型建立与分析 |
3.2 巷道开挖时空效应及参数分析 |
3.2.1 时空效应分析 |
3.2.2 参数分析 |
3.2.3 算例验证计算分析 |
3.3 巷道掘进时围岩应力分析 |
3.3.1 围岩释放应力 |
3.3.2 掘进巷道分次支护设计 |
3.3.3 巷道分次支护时间关系 |
3.4 锚杆(索)分次支护设计思路 |
3.5 小结 |
4 柠条塔S12001辅运顺槽分次支护设计及效果评价 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 地质条件 |
4.1.2 水文条件 |
4.1.3 瓦斯煤层自燃、煤尘爆炸性及其他地质情况 |
4.1.4 煤层顶底板性质 |
4.2 巷道锚杆(索)分次支护方案设计 |
4.2.1 现有巷道锚杆支护设计方案 |
4.2.2 锚杆(索)分次支护设计方案 |
4.2.3 分次支护时机分析 |
4.3 S12001辅运顺槽分次支护施工及效果分析 |
4.3.1 巷道掘进方式 |
4.3.2 分次支护工艺 |
4.3.3 分次支护效果模拟分析 |
4.4 现场监测方案及结果 |
4.4.1 监测方案 |
4.4.2 监测结果及分析 |
4.4.3 分次支护经济效益分析 |
4.5 小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)瓦斯突出煤层安全高效开采技术经济分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 相关研究综述 |
1.3 研究内容和方法 |
1.4 技术路线 |
2 工程地质条件 |
2.1 矿井位置 |
2.2 矿井地质及煤层赋存条件 |
2.3 矿井瓦斯、煤尘和煤的自燃倾向性 |
2.4 本章小结 |
3 瓦斯突出煤层安全高效开采新方法 |
3.1 “L-H法”技术内容 |
3.2 工作面沿空留巷方式选择 |
3.3 工作面瓦斯抽采方式选择 |
3.4 本章小结 |
4 “L-H法”可行性分析 |
4.1 沿空留巷可行性分析 |
4.2 顺层钻孔瓦斯抽采可行性分析 |
4.3 本章小结 |
5 工程应用效果 |
5.1 20917工作面巷道效果分析 |
5.2 20915工作面瓦斯抽放效果分析 |
5.3 经济效益分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与创新点 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
四、对煤矿深部岩巷围岩稳定与支护几个关键问题的认识(论文参考文献)
- [1]高应力区巷道采动影响时效特征及稳定控制研究[D]. 常立宗. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]千米深井巷道高压劈裂注浆围岩加固机理与技术研究[D]. 张振峰. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [3]淮南潘集矿区深部煤系岩石力学性质及其控制因素研究[D]. 沈书豪. 安徽理工大学, 2020(07)
- [4]侏罗系弱胶结软岩巷道变形失稳机制及应用研究[D]. 蔡金龙. 安徽理工大学, 2020(07)
- [5]小回沟煤矿破碎围岩巷道失稳规律与注浆加固支护技术研究[D]. 徐晓煜. 中国矿业大学, 2020(07)
- [6]我国煤矿巷道围岩控制技术发展70年及展望[J]. 康红普. 岩石力学与工程学报, 2021(01)
- [7]磁西矿深井大断面巷道支护方案优化研究[D]. 焦亚兵. 山东科技大学, 2020(06)
- [8]缓倾斜软煤层直角梯形巷道支护技术研究[D]. 沈攀. 西安科技大学, 2020(01)
- [9]煤矿巷道锚杆(索)分次支护及快速掘进技术研究[D]. 王彬. 西安科技大学, 2020(01)
- [10]瓦斯突出煤层安全高效开采技术经济分析[D]. 王新. 山东科技大学, 2020(06)