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近距离煤层群下煤层回采巷道布置及围岩控制技术研究

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1 绪论

1.1课题背景及意义(Background and Significance of the Subject)

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

1.3主要研究内容及技术路线(MainContents andTechnicalRoute of theResearch)

2 工程地质状况分析

2.1试验地点概况(Overview ofTestLocation)

2.2煤岩层物理力学性质试验研究(ExperimentalResearch on the Coal andRockPhysical andMechanicalProperties)

2.3巷道前期矿压观测(EarlyPressureObservation of the Roadway)

2.4本章小结(Brief Summary)

3 近距离煤层群开采下伏岩层活动规律研究

3.1近距离层群开采底板应力分布规律(StressDistribution of Floor in the Close Coal Seams)

3.2近距离煤层开采底板岩层破坏规律(Rulesof Floor Strata in the CloseCoalSeams)

3.3本章小结(Brief Summary)

4 近距离煤层群下煤层回采巷道合理位置研究

4.1下煤层回采巷道合理位置分析(Analysising onReasonable Position ofRoadway inLowerCoalSeam)

4.2 下煤层回采巷道合理位置数值模拟分析( Numerical Simulation ofReasonablePosition ofRoadway inLowerCoal Seam)

4.3下煤层回采巷道合理位置确定(TheDetermination of ReasonablePosition ofRoadway inLowerCoalSeam)

4.4本章小结(Brief Summary)

5 近距离煤层群下煤层动压回采巷道支护技术研究

5.1下煤层动压回采巷道变形规律(TheDeformationLaw of DynamicPressureRoadway inLowerCoalSeam)

5.2下煤层动压回采巷道围岩变形破坏机理(TheMechanism of Deformation andFailure ofSurroundingRock ofDynamicPressure Roadway inLowerCoalSeam)

5.3下煤层动压回采巷道围岩控制技术(ControlTechnology of SurroundingRock ofDynamicPressureRoadway inLowerCoal Seam)

5.4下煤层动压回采巷道支护参数优化(Design and Optimization of Roadway Supporting Parameters under Dynamic Pressure in the Close Coal Seams)

5.5下煤层动压回采巷道支护技术方案(Supporting Technical Scheme of Roadway under Dynamic Pressure in the Close Coal Seams)

5.6支护方案可行性分析(The Feasibility Analysis of Supporting Project)

5.7本章小结(Brief Summary)

6 主要结论

参考文献

作者简历

一、基本情况

二、学术论文

三、专利申请

四、软件著作权

五、研究项目

学位论文原创声明

学位论文数据集

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摘要

我国许多矿区煤层开采属于近距离煤层开采,近距离煤层开采中,下煤层回采巷道常存在受上煤层采动影响的问题,使得下煤层回采巷道围岩控制十分困难,因此,近距离煤层群下部回采巷道布置及围岩控制研究对矿井安全高效开采具有重要意义。
  在近距离煤层开采中,下煤层回采巷道围岩稳定性主要受其位置及支护方式的影响。本文以沙曲矿近距离煤层赋存条件为基础,结合试验地点具体情况,通过理论分析和数值模拟方法分析了近距离煤层开采底板岩层应力分布规律和底板岩层破坏规律,确定了近距离煤层下煤层回采巷道在原岩应力区和卸压区的布置原则以及3+4号煤层应力集中区域、卸压区域和原岩应力区域的范围,据此并结合区段煤柱合理留设尺寸确定了新24208胶带巷的合理位置为24208回风巷(原胶带巷)左侧45m处的原岩应力区。数值模拟分析了近距离煤层下部煤层回采巷道围岩变形规律,建立了矩形巷道顶板岩梁力学模型,分析得出了近距离煤层群下部煤层动压回采巷道由于局部过载而导致巷道整体失稳的变形破坏机理,依据巷道围岩变形规律和围岩变形破坏机理,提出了近距离煤层底板动压回采巷道单体液压支柱临时加强支护+W钢带+锚网索非对称联合支护方案,运用理论计算和数值模拟的方法确定了锚杆与锚索的支护参数:顶板锚杆采用Φ22×2400mm螺纹钢树脂锚杆,锚索采用采用Φ17.8×7000mm的钢绞线锚索,两帮采用Φ20×2200mm螺纹钢树脂锚杆,顶板锚杆间排距为750mm×800mm,左帮锚杆间排距为800mm×800mm,右帮锚杆间排距为700mm×800mm,锚索间排距为1600mm×1600mm。论证了支护方案在理论、技术及经济上的可行性。

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