薄煤层膏体巷旁充填沿空留巷技术研究与应用

摘要

本文通过理论分析、实验室试验、数值模拟、现场实测等方法对高瓦斯薄煤层综采工作面膏体胶结料巷旁充填沿空留巷技术进行了研究。
　　通过理论分析，对沿空留巷围岩运动规律进行了研究，采用“充填体—顶板—煤体”力学模型，进行了巷旁支护阻力的解算；通过现场工业性试验与实验室正交试验，研制出了以水泥、砂子、粉煤灰、矸石粉等为主要原料的成本低、增阻快、强度大、可缩性好的新型混凝土膏体胶结充填材料；应用FLAC3D软件对沿空留巷围岩运动与应力分布规律进行了数值模拟研究，确定了巷旁充填体合理宽度，证明了不等强度巷旁支护体支护技术的合理性；采用理论分析与数值模拟结合的方法，确定了包括提前开帮固顶和不等强巷旁支护等支护技术在内的沿空留巷联合支护体系；根据赵官煤矿1705东工作面的现场工程条件，确定了沿空留巷支护参数，布置了合理的巷旁充填系统，现场工业性试验的结果证明本文研究成果能够较好的指导实际生产。

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1 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与技术路线

2沿空留巷围岩运动规律及控制模型

2.1 沿空留巷围岩运动规律

2.2 沿空留巷围岩控制力学模型

2.3 沿空留巷巷旁充填体可缩性研究

2.4 本章小结

3 巷旁充填材料试验研究

3.1 充填材料

3.2 充填料配比试验

3.3 试验结果分析

3.4 巷旁充填材料力学性能

3.5 本章小结

4 薄煤层沿空留巷围岩运动数值模拟研究

4.1 模拟软件介绍

4.2 薄煤层沿空留巷围岩应力变化与变形规律模拟

4.3 薄煤层沿空留巷巷旁充填体合理宽度模拟

4.4 不等强(度)材料巷旁支护体应用效果模拟

4.5 本章小结

5 薄煤层沿空留巷支护体系

5.1巷内支护

5.2 巷旁支护

5.3 本章小结

6 工程应用

6.1 工程概况

6.2 沿空留巷支护参数

6.3 巷旁充填系统与工艺

6.4 沿空留巷矿压监测分析

6.5 本章小结

7结论与展望

7.1 主要结论

7.2 论文不足与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间主要成果