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酸刺沟矿综采工作面煤柱稳定性分析及巷道支护技术研究

作　者: 刘军
导　师: 张宏伟
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 采矿工程
关键词: 围岩松动圈围岩结构探测数值模拟护巷煤柱锚杆支护
分类号: TD353
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 96次
引　用: 1次
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内容摘要

酸刺沟矿6_上105-1工作面与6_上103-2工作面相邻,两者之间留有30m煤柱。为了保证6_上105-1综采工作面的顺利开采,实现矿井高产高效目标,需要对6_上103-2工作面与6上105-1工作面之间的煤柱的稳定性和巷道支护进行研究,确保6_上105-1工作面能够顺利回采。在对酸刺沟矿地质条件分析的基础上,通过对酸刺沟矿6_上105-1工作面回采巷道围岩松动圈、围岩结构探测,结合酸刺沟矿已有煤岩物理力学参数、地应力的测量结果,应用理论分析、地质分析、数值模拟等方法对回采巷道围岩控制进行研究。分析采区工程地质条件,确定了采区煤岩体的基本工程地质环境;分析了酸刺沟矿地应力条件;利用围岩松动圈测试和围岩结构探测分别确定回采巷道围岩松动圈范围及状态。分析采场支承压力分布规律及其影响范围,为巷道锚杆支护设计提供基础数据与理论依据。理论计算煤柱宽度,通过数值模拟,分析煤柱应力及弹塑性变形区分布,确定了护巷煤柱宽度;采用理论计算、工程类比的方法,提出可行的支护方案,通过数值模拟分析各方案支护效果,确定回采巷道锚杆支护参数,提出巷道矿压及煤柱应力监测方案。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
1 绪论  11-22
  1.1 问题提出  11-12
  1.2 巷道锚杆支护技术研究现状  12-19
    1.2.1 巷道锚杆支护技术研究现状  12-15
    1.2.2 巷道锚杆支护理论研究现状  15-19
  1.3 护巷煤柱研究现状  19-20
  1.4 研究内容与目标  20-21
  1.5 技术路线  21-22
2 矿区地质概况与地质力学评价  22-35
  2.1 井田概况  22-24
    2.1.1 位置与交通  22-23
    2.1.2 自然地理  23
    2.1.3 气象、地震  23-24
  2.2 井田地质特征  24-28
    2.2.1 地层、地质构造  24
    2.2.2 瓦斯、煤尘及煤层自然发火情况  24-26
    2.2.3 水文地质情况  26
    2.2.4 井田含煤地层  26
    2.2.5 煤层  26-28
  2.3 6上煤105-1 工作面概况  28-31
    2.3.1 工作面概况  28-30
    2.3.2 煤层及顶底板情况  30
    2.3.3 地质构造情况  30-31
  2.4 井田地质力学评估  31-34
    2.4.1 区域构造应力状态分析  31-33
    2.4.2 现今地应力测量  33-34
    2.4.3 地质力学评估  34
  2.5 本章小结  34-35
3 回采巷道围岩松动圈测试及岩层探测  35-47
  3.1 回采巷道围岩松动圈测试  35-40
    3.1.1 松动圈测试原理  35-37
    3.1.2 6_上105-1 工作面顺槽围岩松动圈测试  37-40
  3.2 围岩结构探测  40-46
    3.2.1 围岩探测概述  40-41
    3.2.2 探测地点及测孔布置  41-42
    3.2.3 探测结果分析  42-46
  3.3 本章小结  46-47
4 采场围岩应力分析  47-56
  4.1 采场周围支承应力分布  47-48
  4.2 采场围岩应力数值分析  48-55
    4.2.1 数值分析内容及方法  48-50
    4.2.2 采场围岩应力分布规律模拟  50-55
  4.3 本章小结  55-56
5 区段护巷煤柱的理论分析和数值分析  56-70
  5.1 区段护巷煤柱的理论分析  56-63
    5.1.1 区段护巷煤柱稳定性的影响因素  56
    5.1.2 区段护巷煤柱应力布  56-59
    5.1.3 区段护巷煤柱稳定的基本条件  59-63
  5.2 区段护巷煤柱的数值分析  63-69
    5.2.1 数值分析内容  63-64
    5.2.2 区段护巷煤柱数值计算结果分析  64-69
  5.3 本章小结  69-70
6 6_上105-1 工作面胶运顺槽支护设计  70-86
  6.1 回采巷道地质条件及现有支护设计  70-71
  6.2 锚杆支护参数设计  71-72
  6.3 6_上105-1 工作面胶运顺槽支护方案设计  72-73
  6.4 回采巷道锚杆支护方案模拟分析  73-79
    6.4.1 数值计算模型和计算方案  73-74
    6.4.2 数值计算结果分析  74-79
  6.5 6_上105-1 工作面胶运顺槽支护设计  79-82
  6.6 巷道矿压及煤柱应力监测方案  82-84
    6.6.1 巷道矿压监测方案  82-84
    6.6.2 煤柱应力监测方案  84
  6.7 本章小论  84-86
7 结论  86-88
  7.1 主要结论  86-87
  7.2 展望  87-88
参考文献  88-91
作者简历  91-93
学位论文数据集  93-94

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