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沟谷地形对浅埋煤层工作面动载矿压的影响规律研究

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1 绪论

1.1 问题的提出与研究意义(Introduction and Research Meaning)

1.2 文献综述(Literature Review)

1.3 主要研究内容与方法(Main Research Contents and Methods)

2 沟谷地形下浅埋煤层工作面动载矿压的产生机理

2.1 活鸡兔井沟谷地形下工作面动载矿压显现特征(Behavior Characteristics of Dynamic Strata Pressure of Working Faces Under Gully Terrain in Huojitu Coal Mine)

2.2 浅埋煤层工作面过沟谷地形产生动载矿压的机理(Mechanism of Dynamic Strata Behaviors When Working Faces Crossing Gully Terrain)

2.3 沟谷地形下浅埋煤层工作面发生动载矿压的物理验证

2.4 沟谷地形下浅埋煤层工作面发生动载矿压的数值模拟验证( Numerical Simulation of Dynamic Strata Pressure Occur of Working Faces in Shallow Seam Under Gully Terrain)

2.5 本章小结(Summary)

3 沟谷地形特征对浅埋煤层工作面动载矿压的影响规律研究

3.1 沟谷沟深对工作面动载矿压的影响(Influence of Gully Depth (Erosion Gully Depth) on the Dynamic Strata Pressure of Working Faces)

3.2 主关键层在沟谷地形中位置对工作面动载矿压的影响规律研

3.3 沟谷坡角对浅埋煤层工作面动载矿压的影响模拟研究(Simulation Research of Slope Angle of Gully on the Dynamic Strata Pressure of Working Faces in Shallow Seam)

3.4 沟坡走向与工作面推进方向关系对工作面动载矿压影响的数值 模 拟 研 究 ( Numerical Simulation Research of the Relationships Between Working Face Advance Direction and the Direction of Gully Mouth on the Dynamic Strata Pressure of Working Faces)

3.5 本章小结(Summary)

4 采高对沟谷地形下浅埋煤层工作面动载矿压的影响4 Influence of Mining Height on Dynamic Strata

4.1 采高对沟谷地形下浅埋煤层工作面动载矿压影响的理论分析

4.2 采高对沟谷地形下浅埋煤层工作面动载矿压影响的物理实验

4.3 采高对沟谷地形下浅埋煤层工作面动载矿压影响的数值模拟

4.4 本章小结(Summary)

5 层间距对沟谷地形下浅埋煤层重复采动工作面动载

5.1 煤层层间距对沟谷地形下浅埋煤层重复采动工作面动载矿压

5.2 层间距对沟谷地形下浅埋煤层上坡段重复采动工作面动载矿

5.3 层间距对沟谷地形下浅埋煤层工作面动载矿压影响的数值模

5.4 本章小结(Summary)

6 沟谷地形下浅埋煤层工作面动载矿压的防治实践6 Prevention Measure of Dynamic Strata Pressure of Repeated Mining Working Face in Shallow Seam under Gully Terrain

6.1 沟谷地形下浅埋煤层工作面动载矿压的预测和防治

6.2 沟谷地形下浅埋煤层工作面动载矿压的的防治实践(Prevention Practice of Dynamic Strata Pressure of Repeated Mining Working Face in Shallow Seam Under Gully Terrain)

6.3 现场实施效果分析(Analysis on the Field Application)

6.4 本章小结(Summary)

7 主要研究成果与结论

7.1 全文结论(Conclusions of Paper)

7.2 论文创新点(Innovations of Paper)

7.3 论文展望(Prospec of Paper)

参考文献

作者简历

学位论文原创性声明

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摘要

我国西部矿区普遍存在着沟谷地形的浅埋煤层开采条件,如地处陕蒙交界的神东矿区,为浅埋近水平煤层,部分沟坡的峰谷落差达30~70m,在沟谷处不仅松散表土层因冲蚀而缺失,部分基岩也因冲蚀而缺失。神东矿区活鸡兔井部分工作面在过沟谷地形时发生多起支架活柱急剧下缩甚至压架等动载矿压灾害事故,严重威胁了煤矿安全高效生产。针对上述问题,本文就沟谷地形对浅埋煤层工作面动载矿压的影响规律进行了深入研究。
  通过现场实测、理论分析、相似模拟与数值模拟实验,对下列内容进行了研究:(1)浅埋煤层工作面过沟谷地形的矿压特征与产生动载矿压机理;(2)沟谷地形特征(沟谷沟深、坡角、被侵蚀的覆岩主关键层位置、沟坡走向投影线与工作面推进方向夹角)对浅埋煤层工作面过沟谷地形产生动载矿压的影响规律;(3)煤层层间距对重复采动工作面过沟谷地形动载矿压的影响规律;(4)浅埋煤层工作面过沟谷地形动载矿压的防治对策。
  论文取得的主要创新成果如下:(1)揭示了浅埋煤层工作面过沟谷地形的矿压特征与动载矿压产生机理。浅埋煤层工作面在过沟谷上坡段易发生动载矿压,沟谷地段覆岩主关键层被侵蚀缺失是引起工作面出现动载矿压的根本原因。(2)掌握了浅埋煤层工作面过沟谷地形产生动载矿压的影响因素。沟深越大、被侵蚀的覆岩主关键层距离煤层越近、沟谷坡角越大、沟坡走向投影线与工作面推进方向夹角越小时,工作面越易发生动载矿压。(3)提出了沟谷地形下浅埋煤层工作面产生动载矿压的防治对策和措施。
  研究成果指导了活鸡兔矿21305、21306两个工作面和补连塔矿22303工作面过沟谷地形动载矿压灾害防治实践,取得了较好效果。
  该论文有图105幅,表25个,参考文献201篇。

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