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大倾角煤层综采面围岩活动规律与支架适应性研究

作　者: 温明明
导　师: 王家臣
学　校: 中国矿业大学（北京）
专　业: 采矿工程
关键词: 大倾角煤层围岩活动规律支架围岩关系支架适应性
分类号: TD823.21
类　型: 博士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

我国大部分矿区转向条件复杂的大倾角煤层开采，但目前大倾角煤层开采的发展水平远低于缓倾斜煤层，仍存在着一系列没有解决的基本技术难题。本论文通过理论分析、实验室相似模拟、数值模拟和现场观测等手段，研究了大倾角煤层围岩运移规律和支架稳定性，针对工作面支架载荷和上下顺槽顶底板移近量进行了监测，探索大倾角煤层顶板岩层变形运移破坏规律及支架围岩相互作用关系，并在此基础上研究大倾角煤层综采面支架稳定性。本论文以此为依据，建立大倾角煤层走向长壁工作面允许采用综合机械化采煤法合理化模型。根据此模型可以检验指定地质技术条件下大倾角工作面是否适合采用综合机械化开采。并为相同条件下煤层开采方法的合理选择，也为大倾角煤层综采面开采提供了理论与实践依据。

全文目录

摘要  6
Abstract  6-7
详细摘要  7-10
Detailed Abstract  10-16
1 绪论  16-26
  1.1 研究背景及意义  16-18
  1.2 国内外研究现状  18-22
    1.2.1 国外研究现状  19
    1.2.2 国内研究现状  19-22
  1.3 论文的主要研究内容  22-23
  1.4 预期创新点  23-26
2 大倾角煤层综采面矿压显现和围岩活动规律  26-42
  2.1 大倾角煤层工作面矿压显现规律  26-28
  2.2 大倾角煤层工作面回采巷道矿压规律研究  28-29
  2.3 大倾角煤层综采面顶板运移相似模拟研究  29-40
    2.3.1 大倾角煤层综采面顶板运移二维相似模拟研究  29-32
    2.3.2 大倾角煤层综采面顶板运移三维相似模拟研究  32-37
    2.3.4 大倾角煤层综采面顶板运移数值模拟研究  37-40
  2.4 本章小结  40-42
3 大倾角煤层综采面支架稳定性分析  42-52
  3.1 摩擦系数 f 测试  42-43
  3.2 支架高宽比与支架稳定性实验研究  43-45
  3.3 极限开采角实验研究  45-50
  3.4 本章小结  50-52
4 大倾角煤层综采面支架与围岩相互作用关系  52-64
  4.1 采场围岩活动 UDEC 数值模拟  52-56
  4.2 大倾角煤层综采面支架稳定性数值模拟  56-62
  4.3 本章小结  62-64
5 大倾角煤层综采面顶板破断的理论模型  64-86
  5.1 顶板破断的理论模型建立  64-66
  5.2 初次来压前的顶板力学模型  66-70
  5.3 周期来压的顶板力学模型 1  70-73
  5.4 周期来压的顶板力学模型 2  73-75
  5.5 支架受力分析  75-82
  5.6 液压支架抗倒稳定性分析  82-83
  5.7 液压支架抗滑稳定性分析  83-85
  5.8 本章小结  85-86
6 大倾角煤层综采面支架适应性现场试验  86-110
  6.1 试验工作面概况  86
  6.2 工作面设备选型及回采工艺  86-91
    6.2.1 工作面设备选型  86-90
    6.2.2 大倾角工作面回采工艺  90-91
  6.3 大倾角煤层综采的关键技术  91-94
    6.3.1 液压支架稳定性分析  91-92
    6.3.2 液压支架防倒防滑  92-94
  6.4 支架承载特性与适应性分析  94-107
    6.4.1 支架支护阻力的频率分布  95-99
    6.4.2 支架初撑力工作特性与适应性分析  99-100
    6.4.3 支架末阻力工作特性与适应性分析  100
    6.4.4 液压支架整体平均受力分析  100-104
    6.4.5 老顶周期来压监测结果分析  104-107
  6.5 开采效果  107-109
  6.6 本章小结  109-110
7 结论与展望  110-114
  7.1 主要结论  110-112
  7.2 主要创新点  112-113
  7.3 研究展望  113-114
参考文献  114-120
致谢  120-122
作者简介  122
攻读博士学位期间主要参与科研项目及发表论文情况  122

大倾角煤层综采面围岩活动规律与支架适应性研究

内容摘要

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