坚硬顶板条件下底板破坏深度及控制方法技术研究

摘要

本文研究了坚硬顶板围岩及底板岩体应力情况，对坚硬顶板条件下底板破坏深度进行了深入的理论研究，为探讨煤层底板破坏深度奠定了一定的理论基础。论文采用理论分析与数值计算模拟分析相结合的研究方式，首先对坚硬顶板围岩及底板岩体应力进行了详细分析，对坚硬顶板围岩进行了力学分析，得出了坚硬顶板条件下的围岩运动特性；进而从三个角度分析了煤层底板岩体应力状态；最后分析了煤层底板岩体移动规律，获得了一些规律性认识。其次，主要对坚硬顶板条件下底板破坏深度进行了深入的理论研究。在底板破坏深度的理论研究中，首先介绍了底板破坏深度的基本概念及其影响因素，对采场周围岩体应力进行了计算；然后进行了采场端部岩体破坏区计算；进而计算了采场底板最大破坏深度。在采场底板破坏深度的统计分析中，首先介绍了影响底板岩层变形破坏的因素，然后进行了回归分析计算并对回归成果进行了分析。再次，是针对沈村煤矿实际情况，在前面理论分析的基础上进行采场底板破坏深度的数值模拟研究和现场探测研究，对研究结果进行了初步分析，得到了一些认识。最后主要对底板破坏深度的控制方法及技术进行了研究。
　　本文研究表明，运用理论分析与数值模拟方法，可以全面地揭示采动条件下底板岩体的应力场、变形破坏特征与破坏范围、深度，有利于选择、优化设计方案，同时减少试验时间、节省项目经费，提高矿井的经济效益与社会效益。

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Contents

1 绪论

1.1 问题的提出及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要内容

1.4 研究方法和技术路线

2 矿区概况

2.1 矿区位置与气候

2.2 矿井地质及水文地质

2.3本章小结

3 坚硬顶板围岩及底板岩体应力分析

3.1坚硬顶板围岩的力学分析

3.2 煤层底板岩体应力状态

3.3 煤层底板岩体移动规律

3.4 本章小结

4 坚硬顶板条件下底板破坏深度研究

4.1底板破坏深度的理论研究

4.2底板破坏深度统计分析

4.3损伤底板破坏深度计算

4.4 本章小结

5 数值模拟研究和现场探测研究

5.1模拟软件概述

5.2 数值模拟

5.3现场探测研究

5.4 本章小结

6 底板破坏深度控制方法及技术研究

6.1 底板破坏深度预测及控制方法

6.2 技术研究

6.3 本章小结

7 结论

致谢

参考文献