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复杂围岩条件极近距离薄煤层群开采相关技术研究

作　者: 陈彦军
导　师: 尹增德
学　校: 山东科技大学
专　业: 采矿工程
关键词: 极近距离薄煤层群顶底板控制模型采高巷道布置
分类号: TD325
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文运用现场调研、理论分析、数值模拟和实验室相似材料模拟综合研究方法,对极近距离薄煤层群开采的相关技术进行了研究,提出了复杂组合开采条件下极近距离薄煤层群顶底板控制模型及其控制方法,进而得到极近距离薄煤层群在上、下煤层采空条件下中间煤层开采回采巷道布置的合理参数及其围岩控制方法,最后运用于开采实践中。具体工作如下：首先运用弹、塑性力学,对极近距离薄煤层群开采围岩应力及变形进行了研究,得到了中间煤层开采围岩应力及变形规律。其次通过数值模拟方法建立模型,对上部煤层开采底板岩体应力状态及移动规律、上部煤层开采底板破坏深度与采高的关系、下部煤层开采造成的覆岩破坏高度及其顶板岩层移动规律进行了研究。同时通过实验室相似材料模拟实验研究,从变形角度对极近距离煤层群开采的基本条件进行分析、验证。再次通过综合分析,对复杂组合开采条件下顶底板进行分类并建立相应开采条件的围岩控制模型。最后在现场调研以及在相关研究的基础上,分析了影响回采巷道布置的因素,提出了极近距离薄煤层群开采回采巷道布置的合理时空参数,确定了开采中合理的围岩控制方案并运用于现场。本文的研究对于极近距离薄煤层群的开采具有重要的工程实际意义和理论意义,解决了近距离薄煤层开采过程中的实际问题,为同类条件下煤层的开采提供了经验。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-17
  1.1 课题的提出及研究意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-15
  1.3 研究内容及技术路线  15-17
2 极近距离薄煤层群开采围岩应力及变形理论研究  17-25
  2.1 概述  17-18
  2.2 围岩应力分布规律及变形破坏范围  18-24
  2.3 本章小结  24-25
3 极近距离薄煤层群开采数值模拟研究  25-44
  3.1 模拟软件的选择  25-26
  3.2 模型建立  26-28
  3.3 数值模拟结果分析  28-43
  3.4 本章小结  43-44
4 极近距离薄煤层群开采相似材料模拟实验研究  44-55
  4.1 相似材料模拟实验概述  44-45
  4.2 实验研究内容及方案设计  45-50
  4.3 实验过程及结果分析  50-53
  4.4 本章小结  53-55
5 复杂组合开采条件下顶底板分类及围岩控制模型  55-60
  5.1 顶板分类方法  55-56
  5.2 底板分类方法  56-57
  5.3 复杂组合开采条件下顶底板类型及围岩控制模型  57-58
  5.4 本章小结  58-60
6 中间煤层回采巷道合理位置及控制研究  60-72
  6.1 影响回采巷道布置的因素  60-62
  6.2 回采巷道布置方式  62-65
  6.3 回采巷道围岩受力、变形分析及其围岩控制  65-71
  6.4 小结  71-72
7 主要结论  72-74
参考文献  74-80
附录  80-81
致谢  81

复杂围岩条件极近距离薄煤层群开采相关技术研究

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