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金源煤矿首采孤岛工作面沿空小煤柱变形机理与控制对策研究
作 者: 王者鹏
导 师: 秦忠诚
学 校: 山东科技大学
专 业: 工程力学
关键词: 小煤柱护巷 屈服区宽度 数值模拟 围岩控制
分类号: TD353
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 49次
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内容摘要
小煤柱护巷技术经过不断地发展与完善,已成为矿井提高采区采出率的重要技术途径之一。煤柱尺寸的留设,由于煤层赋存条件及开采技术条件的变化,各矿区不尽相同,甚至差别很大。本文针对金源煤矿1321孤岛工作面的具体情况,分析了影响煤柱屈服区宽度的关键因素,推导了小煤柱宽度计算公式,利用数值模拟方法,分析了不同煤柱宽度时围岩应力及巷道变形量的变化,并分析了煤柱开挖前后围岩应力的变化;不同宽度煤柱护巷模拟结果表明,随着煤柱宽度的逐渐减小,巷道变形量逐渐增大,尤其当煤柱宽度由6m减小为4m时,巷道变形量急剧变大,说明巷道的稳定性急剧下降。针对1321孤岛工作面小煤柱护巷的特点和需要解决的问题,对沿空巷道围岩应力进行了分析,提出了具体支护设计方案,并对支护效果进行了模拟。模拟结果表明:支护对巷道整体变形都起到了一定的抑制效果,其中对顶板和煤柱侧帮的支护效果最为明显。通过现场工业性试验和矿压观测研究分析得到:巷道顶板锚杆及锚索支护参数选择合理;煤柱锚固体强度偏低,煤柱宽度应适当加大,锚杆支护强度应进一步提高。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-11 1 绪论 11-24 1.1 课题的提出及意义 11-12 1.2 国内外研究现状 12-22 1.3 主要研究内容 22-23 1.4 本章小结 23-24 2 工程概况 24-29 2.1 矿井概况 24-25 2.2 采掘工程概况 25 2.3 1321孤岛工作面基本情况 25-29 3 沿空小煤柱变形机理分析与宽度设计 29-57 3.1 对屈服区的一般认识 29-30 3.2 屈服区宽度的理论解 30-35 3.3 屈服区宽度的影响因素分析 35-40 3.4 小煤柱宽度计算 40-43 3.5 煤柱宽度的数值模拟 43-56 3.6 合理煤柱尺寸确定 56 3.7 本章小结 56-57 4 孤岛面沿空巷道围岩控制对策 57-70 4.1 沿空巷道围岩控制原理 57-58 4.2 合理的锚杆支护技术 58-61 4.3 巷道围岩应力分析与支护设计 61-69 4.4 本章小结 69-70 5 孤岛面沿空小煤柱护巷工业性试验 70-77 5.1 工业性试验 70-71 5.2 巷道矿压观测 71-75 5.3 应用效果 75-76 5.4 本章小结 76-77 6 结论与展望 77-79 6.1 主要结论 77-78 6.2 不足与展望 78-79 参考文献 79-83 致谢 83-84 附录 84
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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山压力与支护 > 矿井支护与设备 > 巷道支护
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