倾斜长壁大倾角开采实践

倾斜长壁大倾角开采实践

一、倾斜长壁大倾角俯斜轻放开采实践(论文文献综述)

李超[1](2020)在《大采高综采煤壁滑移片帮机理及控制研究》文中研究指明大采高综采因其适用性强和工艺简单等优势,已成为我国厚煤层开采的主要方法之一。然而随着开采深度的增加和开采高度的加大,大采高综采煤壁片帮问题更加突出,严重地制约了工作面安全、高效生产。大采高综采煤壁片帮以斜直线型和圆弧型滑移为主,占比80%以上。现有成果多采用滑动体理论研究两种片帮的破坏机理及影响因素,但是在研究过程中,存在煤壁稳定性安全系数变化规律不明、最大滑移深度及最危险滑移面难以预测等问题,由此对工程实际中煤壁片帮控制带来了困难。鉴此,本文采用现场观测、理论推导、实验室试验和数值模拟相结合的方法,以红庆河煤矿3-1101工作面为背景,对大采高综采面煤壁斜直线型和圆弧型滑移面安全系数的变化规律、煤壁最危险滑移面与极限平衡滑移面的位置,液压支架初撑力、护帮高度和护帮板水平推力对工作面煤壁稳定性的影响规律,弱化顶板控制煤壁片帮机理等问题展开了系统研究。论文的主要工作和取得的主要成果如下:(1)考虑工作面煤壁受力特征,采用极限平衡分析精确解法建立了煤壁斜直线型滑移片帮的力学模型,并推导了其安全系数计算的数学模型,得出了滑移面安全系数随滑移面位置的变化规律,据此提出了确定斜直线型极限滑移深度和最危险滑移深度的方法,并通过现场实测验证了片帮深度预测方法和安全系数数学模型的准确性。结果表明:沿着煤壁深度方向,滑移面安全系数随滑移面深度的增加呈先减小后增大的变化规律;沿着煤壁高度方向,随着滑移面起点从底板向顶板移动,煤壁滑移面的安全系数呈先减小后增大的变化规律,最小安全系数位置(即最危险滑移面位置)始终出现在距底板0.31倍采高处,不受开采因素的影响。根据滑移面安全系数变化规律得到红庆河煤矿3-1101工作面斜直线型滑移面最小安全系数为0.9277,对应的最危险滑移深度为0.90 m,最大滑移深度为2.12 m。与已有压剪式算法和滑落式算法等最大片帮深度预测方法相比较,其结果更接近现场实测的最大片帮深度2.08 m。煤壁最小安全系数数值随煤体内聚力和内摩擦角的增大分别呈线性规律和指数规律增加,随埋深和采高均呈对数规律降低,并且根据增幅得出了内聚力和埋深对斜直线型滑移面最小安全系数的影响较为显着。(2)考虑工作面煤壁受力特征,采用简化Bishop条分法建立了煤壁圆弧型滑移片帮的力学模型,并推导了其安全系数计算的数学模型,得出了安全系数的分布规律,据此提出了确定煤壁圆弧型极限滑移深度和最危险滑移深度的方法,并通过现场实测验证了片帮深度预测方法和安全系数数学模型的准确性。结果表明:在煤壁深度方向上,煤壁滑移面安全系数随滑移面深度的增加呈先减小后增大的规律。根据安全系数分布规律得出了红庆河煤矿3-1101工作面圆弧型最大滑移片帮深度为2.2 m,与已有压剪式算法和滑落式算法等最大片帮深度预测方法相比较,更接近现场实测的最大片帮深度2.25 m。煤壁圆弧型滑移面最小安全系数随煤的内聚力的增加呈线性规律增大,随煤的内摩擦角的增加呈二次项式规律增大,随煤层埋深和采高的增加均呈对数规律降低。当采用仰斜开采时,随煤层倾角的增加呈线性规律降低;当采用俯斜开采时,随煤层倾角的增加呈线性规律增大。(3)采用FLAC3D数值模拟软件,模拟分析了液压支架初撑力、护帮高度和护帮板水平推力对煤壁稳定性的影响规律,揭示了支架护帮板支护参数与支架初撑力维护煤壁稳定性的机理。结果表明:当支架初撑力由0 k N提升到12000 k N后,煤壁超前支承压力峰值降低了16.8%,煤壁破坏面积降低了27.78%,煤壁水平变形量降低了21.33%。说明提高支架初撑力可减小顶板下沉量,改变超前支承压力分布,减小煤壁破坏面积和水平变形量。提高护帮高度和护帮板水平推力,可有效减小煤壁水平变形量,但是煤壁支承压力以及破坏面积的减少甚微,表明提高护帮板支护是通过对煤壁的横向变形进行干预,使其变回三向受力状态,从而提高煤壁稳定性。提升初撑力是通过减小煤壁承受载荷以维护煤壁稳定,提升护帮板支护通过减小煤壁水平变形以维护煤壁稳定。(4)基于强度折减理论,采用FLAC3D数值模拟软件计算了煤壁稳定系数,并定量地研究了煤壁稳定性与液压支架初撑力、护帮高度与护帮板推力之间的关系。结果表明:在任意给定初撑力条件下,煤壁最小安全系数与护帮高度和护帮板推力均呈正相关关系,且每组护帮高度和护帮板推力对应一个滑移面最小安全系数,据此,可为液压支架选型以及护帮板优化提供定量指标。(5)基于温克尔弹性地基梁理论和基本顶断裂结构“砌体梁”理论,分别揭示了直接顶和基本顶注水控制片帮的机理,并用数值模拟验证了顶板注水方法的良好效果。结果表明:直接顶在注水后弹性模量降低,根据弹性地基梁理论建立煤壁与顶板的受力模型,分析后可得出直接顶的软化会使煤壁上方支承压力峰值向煤壁内部转移且支承压力整体下降,从而提升煤壁稳定性。初采期的基本顶在开切眼注水预裂后由固支梁受力状态转化为简支梁受力状态,初次断裂步距会大幅缩短,煤壁支承压力也随之降低;基本顶初次断裂后,在巷道中对基本顶进行超前预裂,可以降低基本顶的断裂步距和回转量,从而降低顶板施加在工作面煤壁的压力,达到控制片帮的目的。与“顶板未处理”相比较,当使用“顶板注水处理”方法后,支承压力峰值降低了17.82%,峰值位置距煤壁表面的距离增加了40%,煤壁破坏面积降低了26.92%,煤壁滑移面最小安全系数提高了19.67%。

伍永平,刘旺海,解盘石,田双齐[2](2020)在《大倾角煤层长壁伪俯斜采场围岩应力演化及顶板破断特征》文中研究指明以绿水洞煤矿3132俯伪斜工作面为工程背景,研究了大倾角伪俯斜采场围岩应力演化、顶板破断及采场空间尺度特征。结果表明,大倾角伪俯斜采场围岩存在应力拱特性,沿走向呈对称性应力拱,沿倾斜方向呈非对称性应力拱;在工作面推进过程中,基本顶应力演化形态依次为楔形→倒立桃形→倒立梯形等主要形态;基本顶岩层在中上部区域呈拉、压破坏,在下部区域呈压破坏;伪俯斜采场支承应力峰值较真倾斜采场支承应力峰值略大,随开挖次数的增加支承应力峰值逐渐叠加产生累积效应;伪俯斜采场受顶板断裂、垮落"时序性"以及矸石充填"负约束效应"的影响,易形成空间尺度上大、下小的非对称性采场空间。

田双奇[3](2020)在《大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板运移规律》文中提出大倾角煤层是国内外采矿界公认的难采煤层。近年来,大倾角煤层开采在理论研究、技术应用与装备研制方面均取得了长足进步,但开采实践表明,该类煤层开采仍存在支架受载不均衡且易发生倾倒下滑、煤壁片帮与飞矸频发等问题,伪俯斜综采方法可有效解决上述难题,因此,深入研究大倾角长壁伪俯斜布置下采场围岩变形及破坏运移规律,可为大倾角煤层长壁伪俯斜采场岩层控制提供理论支持。以绿水洞煤矿大倾角伪俯斜长壁综采工作面为工程背景,采用大比例三维物理相似模拟实验、数值模拟以及现场矿压观测综合手段,分析了大倾角伪俯斜采场空间顶板变形、破断、运移及充填特征,研究了非均衡充填作用下的伪俯斜采场基本顶力学响应特征。研究结果表明:大倾角煤层伪俯斜工作面直接顶的破断具有明显的分区特征和时序性特征。较真倾斜工作面,工作面垮落顶板的运移空间减小,矸石充填范围增加,在采空区下部形成了“充填矸石有效支撑区域(约工作面长度的2/5)”;基本顶初次破断与周期性破断主要发生在倾斜中部和上部区域,破断裂隙沿倾向延伸;在充填矸石的支撑作用下,基本顶下部破坏滞后于中部和上部,其破断裂隙沿走向延伸,破坏范围与程度小于中部和上部;正常回采阶段,工作面下端头区域顶板的破坏滞后于上端头区域顶板。伪俯斜采场基本顶在垮落顶板的非均衡充填作用下,应力分布与变形具有明显的区域性差异,基本顶中部和上部应力释放和变形程度以及倾斜下部应力集中程度均小于真斜采场基本顶,导致伪俯斜采场基本顶的空间破坏范围小于真斜采场的基本顶;此外,伪俯斜工作面前方基本顶倾斜中部集中应力大于真斜工作面,倾斜上部和下部均小于真斜工作面。随着伪斜角变大,伪俯斜采场基本顶的运移活跃程度和空间破坏范围小于真斜采场。伪俯斜工作面的矿压显现特征与一般的真斜采场类似,但伪俯斜工作面的“支架-围岩”作用关系更加复杂,尤其是采空区冒落顶板滚滑过程中对支架的冲击作用,是影响“R(顶板)-S(支架)-F(底板)”系统稳定性的重要因素。因此,将伪俯斜工作面的“支架-围岩”作用关系沿垂直岩层方向、倾斜方向、走向方向划分为“R-S-F”作用、“矸石-支架与支架”作用、“矸石-支架-煤壁”作用,与真倾斜工作面相比,后两种系统的稳定性控制对于伪俯斜采场岩层控制的要求更高。现场工程实践表明,在论文研究结论的指导下,采用了工作面分区域顶板控制、提高支护强度、严格控制伪斜角等措施,有效解决了伪俯斜工作面岩层控制系列难题,保障了工作面安全,取得了显着的经济社会效益。

任旭阳[4](2020)在《东峡煤矿大倾角特厚煤层分层综放下分层工作面矿压显现规律》文中进行了进一步梳理大倾角厚煤层分层开采过程中,下分层工作面的矿压显现与一般的长壁工作面有着显着的不同,工作面围岩受到两次采动影响,工作面的顶板管理难度大。研究大倾角特厚煤层分层综放开采下分层工作面采场矿压规律,对东峡煤矿的高产高效生产有重要的现实意义。本文综合采用数值模拟分析、理论分析、现场矿压观测等方法,并结合当前大倾角煤层开采、分层开采的理论成果,研究了东峡煤矿煤6-2#大倾角特厚煤层分层综放采场下分层开采的围岩应力分布规律、下分层工作面顶板结构及变形破坏特征及工作面矿压显现规律。结果显示,上分层35219-1工作面回采会导致下分层35219-2工作面岩层出现应力释放,产生了区域性的变形破坏,其倾向下部区域的破坏深度大于中、上部区域,影响了下分层工作面的回采,并改变了分层综放采场的围岩结构、力学状态及运移特征。可根据覆岩结构的不同,将下分层工作面沿倾向分为上部的实体煤区与下部的上分层工作面采空影响区。其中实体煤区“支架-围岩”系统较为稳定,支架的主要载荷为直接顶自重和基本顶下沉作用的压力,支架工作阻力变化较小,回采中没有明显的来压现象。而上分层工作面采空影响区倾斜各处的“支架-围岩”结构不同,导致工作面上中部先于下部发生来压,具有时序性;而倾向各处来压持续长度呈现出中部垮落充填区>上部来接顶区>下部滑移充填区的关系。故应针对两区域的不同特点进行顶板管理。本文的研究可指导35219-2分层综放工作面的实际生产,并对类似条件工作面的安全高效开采具有一定的借鉴意义。

杨文斌[5](2020)在《煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理研究》文中指出大倾角煤层是指倾角在35°~55°的煤层,是国内外公认的难采煤层。特别是当煤层厚度较大且顶板为煤矸互层顶板时,煤壁片帮、架前冒顶等现象频发,工作面安全高效开采难度巨大。以2130煤矿25213工作面为工程背景,采用理论分析、物理相似模拟、数值计算以及现场试验相结合的研究方法,分析了煤矸互层顶板强度特征、煤矸互层顶板大倾角大采高工作面围岩变形破坏规律以及采空区非均匀充填条件下工作面煤壁受载与变形特征,揭示了煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理。研究表明:煤矸互层顶板属于软煤硬矸的复合顶板,夹矸层中煤的强度对其整体强度影响较大。随煤线的厚度增大,煤矸互层顶板整体强度降低,裂隙发育空间较大;夹矸层一定程度提升了煤矸互层顶板的强度和稳定性。在工作面开采过程中,煤矸互层顶板的破断、运移具有明显的时序性和非均衡性特征,沿工作面倾向堆积矸石具有非均匀充填特性。相比一般顶板工作面,煤矸互层顶板易发生架前漏冒现象,支架工作阻力降低,超前支承压力峰值与影响范围距煤壁更远,但是煤壁顶部区域裂隙发育较为充分。在采空区非均匀充填作用影响下,煤壁的垂直应力及位移分布具有“中部最大,上部次之、下部最小”的分区特点,工作面中上部区域煤壁塑性破坏范围较广,以剪切破坏为主。煤矸互层顶板组合结构的强度越低,煤壁垂直应力及位移量有所减小。与一般顶板相比,煤壁的垂直应力及变形破坏趋势都有所减弱。煤矸互层顶板工作面煤壁受载分区特征为:中上部区域高于下部区域;沿铅垂方向煤壁的受载和变形具有非对称性,最易破坏位置为工作面中上部区域的煤壁顶部;给出了煤壁失稳强度判定准则,得到了影响煤壁稳定性的主要因素。分析了煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮的原因,提出了煤矸互层顶板冒落防控措施、煤壁预加固技术等煤壁片帮综合防控对策,工程应用表明工作面煤壁片帮、顶板漏冒等问题得到缓解。研究可为类似条件下工作面安全高效开采提供理论依据。

李顺顺[6](2020)在《芦岭矿Ⅱ1041综采工作面俯采大角度旋转开采技术研究》文中研究指明为解决芦岭矿Ⅱ104东翼采区原设计布置的3个工作面造成的回采巷道布置困难,搬家频繁,综采面连续推进长度短的问题,利用理论分析、数值模拟、相似模拟和现场观测等多种方式,并基于Ⅱ104东翼采区煤层赋存条件及原巷道布置特点,将原设计的3个工作面合成一个Ⅱ1041工作面,对综采大角度旋转开采方案、工艺参数和旋转技术要求、矿压显现规律等方面关键技术进行了系统研究。根据Ⅱ1041综采工作面地质条件,探讨了旋转开采旋转中心方案选择、旋转工艺设计等问题,确定了采用进刀比1:8的旋转开采方案,经过54个循环,共旋转74°完成旋采。利用数值模拟的方法,对旋转工作面回采过程进行了模拟,重点研究了旋采段采场超前支承压力和侧向支承压力分布特征,对顶板塑性区时空演化规律进行了研究,对采场覆岩位移特征进行分析,结果表明:工作面回采至不同位置时,最大垂直应力及老顶最大位移分布情况均不同,具体表现为回采至机巷1号拐点时最大,3号拐点次之,2号拐点最小。机头机尾处的应力分布情况也不同,表现为应力集中系数在机尾处较大,而在机头处较小。利用相似模拟的方法,采用平面相似模拟与立体相似模拟相结合,直观的再现了Ⅱ1041工作面旋转开采时老顶岩层的破断形式,为工作面旋转开采时矿压预测预报以及采场顶板维护提供依据。利用分形理论,对旋转工作面覆岩移动破坏特征进行了分析,得出了旋转工作面覆岩移动破坏规律;利用现场矿压观测的方式,用十字布点法对工作面运输巷和工作面回风巷进行了监测,得到了巷道变形规律特征;通过对工作面支架数据进行分析,得到了工作面矿压显现特征,旋转期间支架最大工作阻力为6481 kN,与额定工作阻力相比仍有4.7%的富余量,且支架无倒架、挤架的现象,巷道变形量满足安全生产要求。针对Ⅱ1041综采旋转工作面顶板破碎,刮板输送机上窜下滑等问题,提出了Ⅱ1041工作面旋采期间刮板输送机的上下窜动以及支架旋转角度的控制方法,保证了工作面的正常回采。图[54]表[11]参[62]

解盘石,田双奇,段建杰[7](2019)在《大倾角伪俯斜采场顶板运移规律实验研究》文中研究指明为研究大倾角伪俯斜采场顶板垮落运移及其与支架相互作用关系。采用大比例三维物理相似模拟实验和数值计算相结合的研究手段,深入分析了伪俯斜采场初采阶段和正常回采阶段顶板应力演化与变形破坏规律,垮落顶板充填特征以及"支架-顶板"相互作用规律。结果表明,大倾角伪俯斜采场顶板应力分布与位移具有非对称性,顶板具有非对称"O-X"破断特征,且具有明显的时序特征,其中"O"破断顺序为:采空区侧边界—采煤工作面侧边界—上部边界—下部边界;"X"破断顺序为:工作面倾斜上方基本顶先发生破坏,随后基本顶沿顺时针方向依次破断。顶板周期性来压与垮落均具有分区特性与时序性,沿走向工作面各个区域顶板的垮落位置与支架相对位置不同,其中,工作面倾斜中部支架直接受到垮落顶板的作用,具体为"砸—压—推",而倾斜上部与下部垮落顶板仅在下滑过程中对支架产生倾向向下的推力,未出现明显的砸、压现象,上部作用最弱,破断顶板使支架发生不同程度的"倒"、"扭"现象;垮落顶板对采空区的充填可分为4个阶段,各个阶段交替转化的过程对工作面中、下部支架的稳定性产生了影响,矸石堆积区最终沿走向形成充填稳定区域与动态运移区域。为大倾角煤层伪俯斜采场岩层控制提供科学依据,也丰富了大倾角煤层采场岩层控制理论。

王业飞[8](2019)在《底板起伏条件下综放工作面回采工艺及破碎煤岩控制研究》文中提出煤层底板褶皱起伏变化影响工作面的正常生产,而且煤岩交界面处煤岩破碎易冒,影响工作面的安全生产。本文以新景煤矿80117工作面底板褶皱起伏条件为背景,建立了工作面地质构造三维模型,分析了煤层底板在工作面走向及倾向的起伏变化特征,分析了不同回采轨迹条件下工作面设备稳定性、顶板活动规律以及对资源回收率的影响,确定了在保证设备稳定和工作面安全生产条件下,以最大限度减少割底板岩石为原则的回采工艺。通过Surfer软件进行三维建模,分析得出了80117工作面煤层底板起伏特征,为现场工作面走向及倾向工艺调整及参数确定提供了依据。通过对新景煤矿综放工作面回采工艺及设备稳定性分析,确定了在工作面推进至底板起伏条件下的仰俯采角度和采煤机进刀参数,得出在过背斜时,仰采角度在10°-16°范围,过向斜沟部时,俯斜角度为16°。通过现场实践发现,在采动应力和构造应力叠加影响下,工作面煤岩交界处片帮冒顶严重,是影响工作面安全生产的主要因素。采用实验得出破碎煤岩体在注浆加固作用下,固结体强度得到一定的增强。通过UDEC数值计算分析得出了在注浆加固条件下的浆液扩散规律和固结效果,为现场注浆参数确定提供了理论依据。现场通过调整工作面的截割轨迹和仰俯采角度,大幅减少了采煤机截割底板岩石量,通过在破碎煤岩体内进行超前注浆加固,有效的维护了采场煤岩的稳定性,保障了工作面的安全正常推进,在底板较坚硬的局部区域通过预裂爆破方式,大大降低了采煤机的负荷。项目研究取得了较好的技术效果和效益。该论文有图44幅,表4个,参考文献108篇。

赵旭峰[9](2018)在《大倾角薄煤层群联合开采研究》文中认为随着易采煤层资源的不断减少,难采煤层逐渐成为煤矿面临的难题,因此难采煤层的理论研究和技术应用越来越受到重视,本文以大倾角薄煤层群联合开采布置方式为主要研究内容,旨在能够解决薄煤层群在大倾角条件下联合开采遇到的一些难题。本文研究的主要内容有:1)薄煤层群联合开采在大倾角条件下工作面的布置方式;2)薄煤层综合机械化开采对工作面“三机”的技术要求以及综采设备在大倾角煤层条件下的适应性和稳定性分析;3)薄煤层群联合开采条件下,上煤层工作面与下煤层工作面的合理错距的确定;4)上下煤层工作面回采巷道位置的合理布置,以及保护煤柱留设宽度的确定。针对以上四个方面的研究内容,提出工作面不同的布置方案,对其分别在技术、经济等方面进行比较,同时也建立相应的力学模型进行分析和数值计算,最后在本文的第六章结合潞安五里堠煤矿的实际案例,进行井下测站测点的布置,然后实测数据并绘制曲线对研究结论进一步分析和验证。通过理论研究和现场实测,本文得出了关于大倾角薄煤层群联合开采条件下一些可行的结论:1)在煤层倾角大于20°的条件下,工作面采用伪俯斜布置、回采巷道端头与工作面垂直、推进方向与煤层走向保持一定夹角的布置方式是理想的工作面布置方案之一;2)建立力学模型进行分析,并提出大倾角工作面液压支架、刮板输送机和采煤机保持稳定而不发生下滑、倾倒的临界条件;3)薄煤层群联合下行开采,层间距在6m-8m条件下,上煤层工作面超前于下煤层工作面推进的合理错距范围为28m-33m;4)在煤层群层间距小于8m的条件下,以上煤层作为参考,上下煤层回采巷道采用内错式布置更加合理;以潞安五里堠为例计算,上煤层相邻回采巷道煤柱留设为7m,下煤层相邻回采巷道煤柱留设为27m。本文的研究成果不仅丰富了大倾角薄煤层群联合开采领域的理论知识,而且可以为其他类似条件的煤矿开采提供参考和借鉴。

王建亭,靳昌龙[10](2018)在《大倾角综采俯采工艺应用实践》文中研究表明通过对大倾角俯采工作面顶板破坏机理的分析,得出了俯采工作面顶板运动规律;通过对大倾角俯采工作面采煤机、综采支架、刮板输送机的力学分析,认识了采煤机、综采支架、刮板输送机失稳下滑的机理,针对其失稳下滑原因提出了控制措施,为大倾角俯采工作面安全高效回采提供了科学依据。

二、倾斜长壁大倾角俯斜轻放开采实践(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、倾斜长壁大倾角俯斜轻放开采实践(论文提纲范文)

(1)大采高综采煤壁滑移片帮机理及控制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 煤壁片帮迹线类型
        1.2.2 煤壁片帮力学机制
        1.2.3 煤壁片帮深度预测方法
        1.2.4 煤壁片帮防治方法
        1.2.5 煤壁超前支承压力
    1.3 存在的主要问题与发展趋势分析
    1.4 论文的研究内容、研究方法及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
        1.4.3 技术路线
第2章 工作面煤壁斜直线型滑移面稳定性及滑移深度研究
    2.1 煤壁斜直线型滑移面安全系数计算模型
        2.1.1 边坡滑移面安全系数K的极限平衡分析精确解法
        2.1.2 煤壁斜直线型滑移面安全系数推导
        2.1.3 煤壁塑性区范围的确定
        2.1.4 煤壁超前支承压力参数m、n的确定
    2.2 煤壁斜直线型滑移面安全系数求解及其随滑移面位置的变化规律
        2.2.1 煤壁滑移面安全系数求解
        2.2.2 煤壁滑移面安全系数随滑移面位置的变化规律
    2.3 煤壁极限平衡滑移面与最危险滑移面深度的确定及预测准确性分析
        2.3.1 煤壁极限平衡滑移面深度与最危险滑移面深度的确定
        2.3.2 煤壁最大片帮深度预测方法对比
    2.4 煤壁最小安全系数K_(min)的影响因素分析
    2.5 本章小结
第3章 工作面煤壁圆弧型滑移面稳定性及滑移深度研究
    3.1 煤壁圆弧型滑移面安全系数计算模型
        3.1.1 简化毕肖普(Bishop)条分法
        3.1.2 煤壁圆弧型滑移面安全系数计算式推导
    3.2 煤壁圆弧型滑移面安全系数的计算
        3.2.1 煤壁滑移面位置的确定
        3.2.2 煤壁安全系数K的求解
    3.3 极限平衡滑移面与最危险滑移面深度的确定及预测准确性分析
        3.3.1 煤壁极限平衡滑移面的确定
        3.3.2 煤壁最危险滑移面深度的确定
    3.4 煤壁最小安全系数K_(min)的影响因素分析
    3.5 本章小结
第4章 支架初撑力与护帮板推力对煤壁稳定性的影响
    4.1 红庆河煤矿及3~(-1)101 工作面概况
        4.1.1 矿区概况
        4.1.2 工作面概况
        4.1.3 煤及顶板岩层的物理力学性质测试
    4.2 红庆河煤矿3~(-1)101 工作面超前支承压力数值模拟研究
        4.2.1 计算模型的建立
        4.2.2 模拟参数的确定
        4.2.3 模拟计算过程
        4.2.4 模拟计算结果及分析
    4.3 支架初撑力对煤壁稳定性影响的理论分析
    4.4 支架初撑力对煤壁支承压力及煤壁破坏影响的数值模拟研究
        4.4.1 计算模型的建立和模拟参数的确定
        4.4.2 模拟计算过程
        4.4.3 模拟计算结果与分析
    4.5 支架护帮板推力对煤壁稳定性影响的理论分析
    4.6 支架护帮板推力对煤壁变形破坏影响的数值模拟研究
        4.6.1 计算模型的建立和模拟参数的确定
        4.6.2 模拟计算过程
        4.6.3 模拟计算结果与分析
    4.7 护帮板推力对最小安全系数影响的数值模拟研究
        4.7.1 煤壁滑移面安全系数模拟软件及计算原理介绍
        4.7.2 煤壁滑移面安全系数计算模型的建立
        4.7.3 煤壁滑移面安全系数计算过程
        4.7.4 煤壁滑移面安全系数计算模型载荷施加
    4.8 本章小结
第5章 顶板注水对大采高综采面煤壁片帮控制作用研究
    5.1 注水弱化直接顶控制工作面煤壁片帮的理论分析
    5.2 注水预裂基本顶控制工作面煤壁片帮的理论分析
        5.2.1 初采期注水预裂基本顶对煤壁稳定性的影响
        5.2.2 正常推进期注水预裂基本顶对煤壁稳定性影响
    5.3 3~(-1)101 工作面顶板注水效果数值模拟验证
        5.3.1 计算模型的建立和模拟参数的确定
        5.3.2 模拟计算过程
        5.3.3 模拟计算结果与分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 不足之处
    6.4 展望
参考文献
攻读学位期间取得的科研成果
致谢

(2)大倾角煤层长壁伪俯斜采场围岩应力演化及顶板破断特征(论文提纲范文)

1 工程背景
2 大倾角长壁工作面伪俯斜布置
3 伪俯斜采场围岩演化规律数值计算
    3.1 数值计算模型
    3.2 采场围岩应力演化特征
        3.2.1 覆岩应力分布特征
        3.2.2 基本顶应力演化特征
        3.2.3 支承应力演化特征
4 伪俯斜顶板岩层垮落特征
    4.1 伪俯斜基本顶垮落特征
    4.2 伪俯斜顶板空间垮落形态
5 结论

(3)大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板运移规律(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 国内外研究动态及发展趋势
        1.2.1 国外大倾角煤层开采研究现状
        1.2.2 国内大倾角煤层开采研究现状
        1.2.3 国内外研究综述
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板破坏与运移特征三维物理相似模拟分析
    2.1 研究目的
    2.2 工程背景
        2.2.1 矿井工程概况
        2.2.2 绿水洞煤矿3212工作面概况
    2.3 三维物理相似材料模拟实验
        2.3.1 实验模型的建立
        2.3.2 实验方法与监测手段
    2.4 伪俯斜采场直接顶破断与运移特征
        2.4.1 采场直接顶区域性破坏特征
        2.4.2 采场直接顶区域稳定性转化特征
    2.5 伪俯斜采场基本顶破断特征
        2.5.1 采场基本顶初次破坏特征
        2.5.2 采场基本顶周期性破坏特征
    2.6 伪俯斜采场垮落顶板充填特征
    2.7 小结
3 大倾角煤层长壁伪俯斜采场基本顶应力演化与运移特征数值模拟分析
    3.1 研究目的
    3.2 三维数值计算模型的建立
        3.2.1 多工况下数值计算模型的建立
        3.2.2 数值计算模型的开采
    3.3 伪俯斜采场空间顶板应力的传递与转换
    3.4 伪俯斜采场基本顶应力演化与运移特征
        3.4.1 采场基本顶应力演化特征分析
        3.4.2 采场基本顶位移演化特征分析
    3.5 不同伪斜角布置条件下的伪俯斜采场基本顶运移特征对比分析
        3.5.1 伪斜角变化对基本顶应力演化的影响
        3.5.2 伪斜角变化对基本顶位移演化的影响
        3.5.3 伪斜角变化对基本顶塑性破坏范围的影响
    3.6 小结
4 大倾角煤层长壁伪俯斜工作面矿山压力监测
    4.1 矿压观测目的
    4.2 测区布置和观测过程
        4.2.1 测区布置
        4.2.2 观测过程
    4.3 观测结果
        4.3.1 工作面不同区域工作阻力
        4.3.2 支架工作状态
    4.4 工作面矿压显现规律
        4.4.1 沿工作面走向矿山压力显现特征
        4.4.2 沿工作面倾向矿山压力显现特征
        4.4.3 “支架-围岩”系统稳定性分析
    4.5 小结
5 大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板运移及控制
    5.1 伪俯斜采场顶板运移规律
        5.1.1 顶板破坏与运移特征
        5.1.2 伪俯斜采场空间顶板支承压力分布特征及转换规律
    5.2 伪俯斜采场顶板空间破坏特征
    5.3 伪俯斜采场“支架-围岩”作用特征
    5.4 伪俯斜采场顶板区域稳定性控制措施
        5.4.1 回采过程中工作面顶板稳定性控制
        5.4.2 合理设计工作面布置方式控制顶板稳定性
    5.5 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(4)东峡煤矿大倾角特厚煤层分层综放下分层工作面矿压显现规律(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 国内外研究动态及发展趋势
        1.2.1 分层开采国内外研究现状
        1.2.2 国内外放顶煤开采技术发展
        1.2.3 国内外倾斜煤层放顶煤开采理论及技术的研究现状
        1.2.4 国内外研究评述
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 工作面生产技术条件
    2.1 矿井简介
    2.2 35219-2工作面回采技术及地质条件
        2.2.1 回采技术条件
        2.2.2 煤层地质条件
        2.2.3 影响工作面回采的因素
    2.3 本章小结
3 采场围岩应力特征的数值模拟
    3.1 建立数值计算模型
    3.2 分层开采下围岩力学演化特征
        3.2.1 沿倾向分层开采与单煤层开采采场围岩应力分布特征
        3.2.2 沿走向分层开采与单煤层开采下分层工作面围岩力学特征
    3.3 不同倾角下分层开采围岩力学演化特征
        3.3.1 沿倾向采场及围岩应力分布特征
        3.3.2 沿走向下分层工作面围岩力学特征
    3.4 本章小结
4 下分层工作面顶板结构特征
    4.1 上分层工作面开采对下分层岩层的破坏作用
        4.1.1 上分层工作面开采后采场围岩结构
        4.1.2 上分层底板岩层破坏力学模型
        4.1.3 下分层工作面岩层破坏特征
    4.2 下分层工作面“支架—围岩”关系及矿压规律
        4.2.1 下分层采场围岩特征
        4.2.2 工作面“支架-围岩”关系
        4.2.3 工作面矿压规律分区
    4.3 本章小结
5 工作面矿压显现现场观测
    5.1 观测目的及内容
        5.1.1 观测目的
        5.1.2 监测方法及测点布置
    5.2 下分层工作面支架支护阻力特征
        5.2.1 支架工作阻力监测数据处理
        5.2.2 支架支护阻力分区特征
    5.3 下分层工作面矿压显现规律
        5.3.1 下分层工作面来压特征
        5.3.2 超前支承压力的观测分析
    5.4 工作面顶板控制措施
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

(5)煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理研究(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 大倾角煤层复合顶板研究动态
        1.2.2 大倾角大采高煤壁片帮研究动态
        1.2.3 国内外研究现状综述
    1.3 研究内容
    1.4 拟采取的研究方案及技术路线
        1.4.1 研究方案
        1.4.2 技术路线
2 煤矸互层顶板强度特征
    2.1 矿井地质概况
    2.2 煤岩力学性质分析
    2.3 不同煤岩组合试件单轴加载数值模拟
        2.3.1 PFC2D计算模型的建立
        2.3.2 煤矸互层试件强度特征
        2.3.3 煤矸互层试件裂纹扩展特征
    2.4 本章小结
3 煤矸互层顶板对大倾角大采高工作面围岩活动规律的控制作用
    3.1 物理相似模拟实验模型设计及监测手段
    3.2 沿工作面走向围岩变形破坏特征
        3.2.1 煤矸互层顶板变形破断、垮落特征
        3.2.2 煤壁变形破坏特征
    3.3 工作面支承压力分布特征
        3.3.1 沿工作面走向矿压显现基本规律
        3.3.2 煤壁支承压力分布特征
    3.4 沿工作面倾向顶板垮落、矸石充填特征
        3.4.1 顶板垮落、运移特征
        3.4.2 非均匀充填特征对煤壁支承压力的作用机制
    3.5 本章小结
4 煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁受载及变形规律
    4.1 数值计算模型建立
    4.2 不同顶板条件下煤壁应力分布与变形破坏特征
        4.2.1 煤壁应力分布特征
        4.2.2 煤壁位移变形特征
        4.2.3 煤壁塑性破坏特征
    4.3 不同煤线厚度条件下煤壁应力与变形破坏特征
        4.3.1 不同煤线厚度条件下煤壁应力分布特征
        4.3.2 不同煤线厚度条件下煤壁位移分布特征
    4.4 不同夹矸层数条件下煤壁应力与变形破坏特征
        4.4.1 不同夹矸层数条件下煤壁应力分布特征
        4.4.2 不同夹矸层数条件下煤壁位移分布特征
    4.5 本章小结
5 煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理及防治对策
    5.1 煤壁分区域受载特征
    5.2 煤壁力学分析
        5.2.1 煤壁受载与约束条件
        5.2.2 煤壁失稳区域及强度判断
    5.3 煤壁片帮机理分析
    5.4 煤壁片帮防治对策
        5.4.1 煤壁片帮原因分析
        5.4.2 煤壁片帮防治措施
        5.4.3 煤壁片帮防治效果
    5.5 本章小结
6 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(6)芦岭矿Ⅱ1041综采工作面俯采大角度旋转开采技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 问题来源及背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 存在的问题
    1.4 论文研究的主要内容
    1.5 研究方法和技术路线
2 Ⅱ1041综采工作面旋转开采工艺分析
    2.1 Ⅱ1041工作面概况
        2.1.1 工作面概况
        2.1.2 旋转区域的地质和开采条件
    2.2 旋转开采综采工作面的技术关键
        2.2.1 旋转综采工作面开采对设备的要求
        2.2.2 旋转综采工作面开采的适应性分析
        2.2.3 综采工作面旋转开采巷道布置
    2.3 Ⅱ1041综采工作面旋转开采旋转中心方案选择
        2.3.1 确定旋转中心的技术要求
        2.3.2 旋采中心方案比较
    2.4 旋转工艺设计
        2.4.1 方案一: 虚中心分段割煤旋转开采方式
        2.4.2 方案二: 虚中心大甩采旋转割煤方式
        2.4.3 两种旋转开采方案的比较分析
    2.5 本章小结
3 Ⅱ1041工作面旋转开采数值模拟
    3.1 模型设计与本构关系的确立
        3.1.1 计算模型的建立
        3.1.2 本构关系及网格划分
        3.1.3 岩体物理力学参数的选取
        3.1.4 模型的原岩应力分布
    3.2 数值模拟结果分析
        3.2.1 工作面采至机巷1号拐点处采场应力、位移分布情况
        3.2.2 工作面采至机巷2号拐点处采场应力、位移分布情况
        3.2.3 工作面采至机巷3号拐点处采场应力、位移分布情况
        3.2.4 Ⅱ1041工作面不同段开采时采场围岩应力、位移比较分析
    3.3 Ⅱ1041工作面旋采期间覆岩破坏分析
    3.4 本章小结
4 旋转工作面覆岩移动破坏特征分析
    4.1 平面相似模拟试验
        4.1.1 试验研究内容与目的
        4.1.2 平面相似模型设计
        4.1.3 试验结果分析
    4.2 立体相似模拟试验
        4.2.1 试验研究内容与目的
        4.2.2 立体相似模拟试验设计
        4.2.3 立体相似模拟试验模型制作
        4.2.4 试验结果分析
    4.3 覆岩破坏分形特征分析
        4.3.1 立体相似模拟试验工作面顶板破坏分形特征
        4.3.2 平面相似模拟试验工作面顶板破坏分形特征
    4.4 本章小结
5 采场围岩控制及矿压观测
    5.1 现场围岩控制措施
        5.1.1 工作面顶板管理及措施要求
        5.1.2 工作面端头支护方式及管理措施
        5.1.3 工作面两巷加强支护的管理措施
        5.1.4 工作面运输机下滑控制
        5.1.5 支架调向管理
        5.1.6 工作面大倾角支架防倒管理技术
    5.2 矿压观测的内容、方法及测区布置
    5.3 巷道变形规律
    5.4 Ⅱ1041旋采工作面矿压显现特征分析
        5.4.1 Ⅱ1041旋采工作面支架工作状态分析
        5.4.2 Ⅱ1041工作面旋采期间矿压显现特征
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

(7)大倾角伪俯斜采场顶板运移规律实验研究(论文提纲范文)

1 现场工程技术条件
2 三维数值计算模型与相似模拟实验设计
    2.1 三维数值计算模型
    2.2 物理相似材料实验
    2.3 物理相似模拟实验监测设备与实验方法
3 顶板应力演化与变形特征
4 顶板破断与运移规律
    4.1 基本顶初次破断特征
    4.2 基本顶周期破断特征
5 垮落顶板充填特征
6 结 论

(8)底板起伏条件下综放工作面回采工艺及破碎煤岩控制研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容及技术路线
2 底板起伏工作面工程地质条件分析
    2.1 80117工作面基本情况
    2.2 80117工作面三维地质建模
    2.3 底板起伏条件下需解决的技术难题
    2.4 本章小结
3 底板起伏条件下综放工作面回采工艺分析
    3.1 倾向方向工作面轨迹分析
    3.2 走向方向工作面轨迹分析
    3.3 底板起伏条件下综放工作面煤炭损失分析
    3.4 影响工作面推进速度主要因素
    3.5 本章小结
4 构造区破碎煤岩注浆加固控制
    4.1破碎煤岩体注浆加固实验
    4.2 破碎煤岩块注浆加固数值模拟
    4.3 工作面破碎煤岩注浆加固分析
    4.4 本章小结
5 工程实践
    5.1 工作面回采设备调整
    5.2 煤岩破碎区的注浆加固控制
    5.3 坚硬底板爆破预裂
    5.4 本章小结
6 主要结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(9)大倾角薄煤层群联合开采研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 相关基本概念
        1.2.2 大倾角薄煤层群联合开采工作的研究成果
    1.3 大倾角薄煤层群联合开采实践存在的问题
        1.3.1 联合开采工作面布置存在的难题
        1.3.2 大倾角工作面布置存在的难题
    1.4 本文的主要研究方法与内容
第二章 大倾角薄煤层群工作面合理布置方式的研究
    2.1 概述
    2.2 采煤工作面常见的布置方式
    2.3 走向长壁工作面的布置方案比较
    2.4 倾斜长壁工作面的布置方案比较
    2.5 伪俯斜开采和仰伪斜开采的理论分析及计算
        2.5.1 伪俯斜工作面伪斜角度和超前距离的分析确定
        2.5.2 仰伪斜工作面伪斜角度和超前距离的分析确定
        2.5.3 工作面布置方案的最终确定
    2.6 本章小结
第三章 大倾角薄煤层群工作面综采设备稳定性分析
    3.1 大倾角薄煤层工作面综采设备的特点
    3.2 大倾角薄煤层工作面液压支架的稳定性分析
        3.2.1 液压支架的力学模型
        3.2.2 液压支架的受力分析
        3.2.3 液压支架的控制措施
    3.3 大倾角薄煤层工作面采煤机的稳定性分析
        3.3.1 大倾角薄煤层工作面采煤机的力学模型及受力分析
        3.3.2 大倾角薄煤层工作面采煤机的控制措施
    3.4 大倾角薄煤层工作面输送机的稳定性分析
        3.4.1 大倾角薄煤层工作面输送机的力学模型和受力分析
        3.4.2 大倾角薄煤层工作面输送机的控制措施
    3.5 本章小结
第四章 大倾角薄煤层群联合开采工作面合理错距研究
    4.1 概述
    4.2 工作面概况和生产条件
    4.3 上煤层工作面开采对底板岩层应力传递影响范围
    4.4 联合开采方案的分析论证
        4.4.1 同一区段上下工作面错距的两种理论分析
        4.4.2 同一区段上下工作面错距的两种方案及计算
    4.5 联合开采方案的可行性论证
        4.5.1 减压区布置工作面的论证
        4.5.2 稳压区布置工作面的论证
        4.5.3 分析论证结论
    4.6 本章小结
第五章 大倾角薄煤层群联合开采巷道合理布局研究
    5.1 工作面概况
    5.2 大倾角薄煤层群联合开采巷道布置形式
        5.2.1 采动引起的底板岩层应力分布规律
        5.2.2 下煤层工作面回采巷道的位置及布置类型
        5.2.3 上下煤层工作面区段煤柱留设宽度的计算
        5.2.4 上下煤层回采巷道合理错距的确定
    5.3 上下煤层回采巷道布置方案的最终确定
    5.4 本章小结
第六章 五里堠煤矿大倾角薄煤层群联合开采研究
    6.1 矿井概况
        6.1.1 井田位置
        6.1.2 煤层分组、分层关系和开采顺序
    6.2 采煤方法
        6.2.1 工作面概况
        6.2.2 工作面设备选型
        6.2.3 回采工艺
    6.3 大倾角薄煤层群联合开采矿压显现规律
        6.3.1 测点布置与仪器安装
        6.3.2 上煤层工作面矿压显现规律分析
        6.3.3 下煤层工作面矿压显现规律分析
    6.4 本章小结
第七章 研究结论和展望
    7.1 主要的研究结论
    7.2 不足与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学位论文

(10)大倾角综采俯采工艺应用实践(论文提纲范文)

1 概况
2 大倾角俯采工作面顶板破坏机理
3 大倾角俯采工作面不确定性因素分析
    3.1 大倾角俯采割煤特征分析
    3.2 大倾角俯采移架特征分析
    3.3 刮板运输机失稳原因分析
4 大倾角俯采工作面生产中采取的措施
    4.1 采煤机控制措施
    4.2 液压支架控制措施
    4.3 刮板运输机改造及防滑控制
5 应用效果及结语

四、倾斜长壁大倾角俯斜轻放开采实践(论文参考文献)

  • [1]大采高综采煤壁滑移片帮机理及控制研究[D]. 李超. 太原理工大学, 2020(02)
  • [2]大倾角煤层长壁伪俯斜采场围岩应力演化及顶板破断特征[J]. 伍永平,刘旺海,解盘石,田双齐. 煤矿安全, 2020(09)
  • [3]大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板运移规律[D]. 田双奇. 西安科技大学, 2020(01)
  • [4]东峡煤矿大倾角特厚煤层分层综放下分层工作面矿压显现规律[D]. 任旭阳. 西安科技大学, 2020(01)
  • [5]煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理研究[D]. 杨文斌. 西安科技大学, 2020(01)
  • [6]芦岭矿Ⅱ1041综采工作面俯采大角度旋转开采技术研究[D]. 李顺顺. 安徽理工大学, 2020(03)
  • [7]大倾角伪俯斜采场顶板运移规律实验研究[J]. 解盘石,田双奇,段建杰. 煤炭学报, 2019(10)
  • [8]底板起伏条件下综放工作面回采工艺及破碎煤岩控制研究[D]. 王业飞. 中国矿业大学, 2019(04)
  • [9]大倾角薄煤层群联合开采研究[D]. 赵旭峰. 太原理工大学, 2018(10)
  • [10]大倾角综采俯采工艺应用实践[J]. 王建亭,靳昌龙. 能源与环境, 2018(02)

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倾斜长壁大倾角开采实践
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