七五生建煤矿深部区域回采巷道变形破坏特征及支护技术模拟研究

摘要

本文以七五生建煤矿深部区域（北七采区大部，均为宽条带开采工作面）3上煤层不同岩性顶板回采巷道为研究背景，针对深部区域不同地质条件下回采巷道合理支护参数选择的问题，运用理论分析、数值模拟相结合的方法，进行了较为系统的研究。通过分析深部区域回采巷道围岩应力分布，结合深部回采巷道围岩变形特征，研究了深部回采巷道围岩破坏机理，得出深部回采巷道围岩变形破坏及塑性区发展过程，同时确定了深部回采巷道围岩破坏范围影响因素；通过对深部回采巷道围岩变形及影响因素进行数值模拟研究，直观分析了深部回采巷道开挖后，随着时间演变，出现的围岩变形规律、应力变化规律及巷道埋深和岩性对巷道围岩稳定的影响；对七五生建煤矿深部区域不同岩性顶板条件回采巷道进行围岩稳定性分类和围岩松动圈分类，并确定支护形式，理论计算出不同岩性顶板回采巷道初始支护参数；依据计算得出的初始支护参数，运用FLAC3D模拟软件采取控制变量法对影响支护效果的锚杆长度、直径、间排距等因素分不同方案进行模拟比较，最后确定最优巷道支护参数；并对所得支护参数与原支护参数进行了数值模拟对比及工程实践验证，论证了所设计参数的合理性。对保证安全生产、控制巷道变形、减少巷道维护成本等具有重要意义。

目录

声明

1 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究方法、内容及技术路线

2 深部回采巷道变形特征及影响因素理论分析

2.1 工程概况

2.2 深部回采巷道变形破坏机理及变形特征

2.3 深部回采巷道围岩破坏范围影响因素

2.4 小结

3 深部回采巷道围岩变形破坏及影响因素数值模拟分析

3.1 数值模拟计算机模型的建立

3.2 深部回采巷道围岩变形破坏分析

3.3 深部回采巷道围岩变形破坏影响因素分析

3.4 小结

4 深部回采巷道围岩控制技术研究

4.1 深部回采巷道矿压控制原则及方法

4.2 回采巷道支护原则与设计理念

4.3回采巷道支护参数初始设计

4.4 小结

5 深部回采巷道支护参数数值模拟分析及确定

5.1 支护方案模拟及效果分析

5.2 回采巷道支护参数确定

5.3 优化后支护参数与原支护参数模拟对比及工程验证

5.4 小结

6 结论

6.1 主要结论

6.2 不足与展望

6.3 论文创新点

参考文献

攻读硕士期间主要成果

致谢