王台铺煤矿高水材料巷柱式采煤充填技术研究

摘要

论文对充填开采现状、分类及应用实例进行了总结，对部分开采的国内外现状进行了简要学习，对充填开采的理论研究现状及煤柱强度理论进行了系统学习。从矿井绿色开采和保护地表建筑物方面对巷式充填开采工艺的前景进行了展望，确定了文章的主要研究内容和技术路线。
　　通过实验室试验对充填材料的基本性能进行了测试研究，包括充填浆液的反应温度、充填体的强度和充填体的压缩性能，并对试验数据进行了系统分析，得出了充填体的基本性能变化规律。
　　对巷柱式充填采煤工艺进行了介绍，根据不同的生产能力要求，进行了管道的选型设计。
　　采用FLAC3D数值模拟软件对巷式充填开采工艺的采充间隔进行了模拟，得出了煤柱及项板的应力与位移变化规律，确定了各阶段的最大采充间隔。
　　最后，对试验面的充填开采现状及进度进行了简要介绍，对充填开采效果进行了分析。

目录

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摘要

1 绪论

1．1 充填开采现状、分类及应用实例

1．1．1 固体充填

1．1．2 膏体充填

1．1．3 高水充填

1．2 部分开采应用现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 部分开采的理论研究现状及应用前景

1．3．1 充填开采支撑作用研究现状

1．3．2 巷式充填采煤的应用前景

1．4 论文主要研究内容、研究方法和技术路线

2 高水材料基本性能测试研究

2．1 高水材料基本性能参数

2．2 高水材料浆液反应温度测试

2．2．1 测试目的

2．2．2 测试方案

2．2．3 测试数据

2．2．4 测试结果分析

2．3 高水材料充填体抗压强度测试

2．3．1 测试目的

2．3．2 测试方案

2．3．3 测试数据

2．3．4 测试结果分析

2．4 充填体的压缩性能测试

2．4．1 测试目的

2．4．2 测试方案

2．4．3 测试数据及结果分析

2．5 本章小结

3 巷柱式充填开采工艺及管路选型

3．1 试验面概况

3．2 充填开采工艺

3．3 高水材料管道选型

3．3．1 临界流速计算

3．3．2 不同充填能力的管道设计

3．3．3 充填管路选型结果

3．4 本章小结

4 巷式充填开采数值模拟研究

4．1 FLAC3D数值模拟研究

4．1．1 模拟目的与模拟软件

4．1．2 模型建立及其边界条件

4．1．3 力学参数选取

4．2 煤柱参数模拟

4．2．1 理论计算

4．2．2 数值模拟

4．3 采充间隔的数值模拟

4．3．1 第一阶段充填开采数值模拟

4．3．2 第二阶段充填开采数值模拟

4．3．3 数值模拟结果分析

4．4 本章小结

5 高水材料巷式充填开采实践与效果

5．1 试验面进度

5．1．1 充填开采情况

5．1．2 充填效果

5．2 煤柱及充填体受力监测

5．2．1 煤体受力监测

5．2．1 充填体受力监测

5．3 地表减沉效果

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 创新点

6．3 研究展望

参考文献

致谢