特厚煤层上向分层充填回采巷道围岩控制技术

摘要

本文针对特厚煤层上向分层充填回采巷道围岩控制技术，在阐述特厚煤层上向分层充填开采方法的基础上，采用现场调研、理论分析、数值模拟、工业性试验等方法，研究了特厚煤层上向分层充填不同层位回采巷道在掘进期间和回采期间围岩受力变形特征，提出了不同层位回采巷道支护方案，并通过工业性试验证明了研究成果的正确性。取得的主要成果如下：
　　（1）阐述了特厚煤层上向分层充填开采的基本原理，建立了特厚煤层上向分层充填开采系统，提出了特厚煤层上向分层充填开采的关键设备，形成了特厚煤层上向分层充填开采工艺，揭示了特厚煤层上向分层充填开采回采巷道围岩控制的难点与关键技术。
　　（2）采用ABAQUS数值模拟软件，建立了特厚煤层上向分层充填开采数值模拟模型，分析了特厚煤层上向分层充填开采不同层位回采巷道在掘进期间和回采期间的围岩受力变形特征，得到了不同层位回采巷道围岩应力演化及变形规律。
　　（3）基于理论分析结果，提出了针对不同层位回采巷道围岩变形控制的支护方案，并采用 ABAQUS数值模拟软件研究了不同支护方案下回采巷道围岩受力变形特征。
　　（4）将研究成果应用于赤峰西拉沐伦（集团）公格营子煤矿二采区0622充填开采工作面，并对0622回风巷和0622运输巷进行了围岩变形与应力变化监测，实测结果与理论分析基本吻合。

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变量注释表

1 绪论

1.1 研究背景与意义（Research Background and Significance）

1.2 国内外研究现状（Research Status at Home and Aboard）

1.3 研究内容与技术路线（Research and Technology Route）

1.4 主要研究成果（Expected Main Results）

2 特厚煤层上向分层充填开采方法

2.1 特厚煤层上向分层充填开采原理(Mechnism of Extra Thick Coal Seam with Upward Slicing Backfilling)

2.2 特厚煤层上向分层充填回采巷道布置(Entry Layout of Extra Thick Coal Seam with Upward Slicing Backfilling)

2.3 特厚煤层上向分层充填开采关键设备(Key Equipment of Extra Thick Coal Seam with Upward Slicing Backfilling)

2.4 特厚煤层上向分层充填回采工艺设计(Technics Design of Extra Thick Coal Seam with Upward Slicing Backfilling)

2.5 本章小结(Chapter Summary)

3 特厚煤层上向分层充填回采巷道围岩变形分析

3.1 数值分析模型与方案(Numerical Analysis Model and Projest)

3.2回采巷道掘进期间围岩变形分析(Surrounding Rock Deformation Analysis During Excavation Process)

3.3 工作面回采期间回采巷道围岩变形分析(Surrounding Rock Deformation Analysis During Working Face Retreating Process)

3.4 本章小结(Chapter Summary)

4 特厚煤层上向分层充填回采巷道支护方案设计

4.1 不同层位回采巷道围岩控制难点分析(Difficulties Ananlysis of Retreating Entry Surrounding Rock Control in Different Layers)

4.2 不同层位回采巷道支护方案设计(Support Plan Design of Retreating Entry in Different Layers)

4.3 不同层位回采巷道支护效果分析(Support Results Ananlysis of Retreating Entry in Different Layers)

4.4 本章小结(Chapter Summary)

5 工程应用

5.1 采矿地质条件(Geological Mining Conditions)

5.2 试验区域概况(Test area Summary)

5.3 回采巷道围岩受力变形观测及分析(Deformation Monitor and Analysis of Surrounding Rock in Retreating Entry)

5.4 本章小结(Chapter Summary)

6 结论与展望

6.1 主要结论（Main Conculusions）

6.2 研究展望 （Further Expectation）

参考文献

作者简历

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