孤岛综采工作面覆岩运动特征及矿压显现研究

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煤矿在进入开采末期,为了最大限度地回收资源,大量的煤柱急需开采,这些煤柱工作面大多已形成孤岛,因其开采受采空区周围支承压力影响,孤岛工作面覆岩运动规律和矿压显现规律与普通工作面开采条件下有很大差别。研究孤岛工作面开采的覆层运移规律和矿压显现规律是保证安全生产的关键所在。本文通过资料收集、理论分析、现场实测,建立力学模型,并结合数值模拟,对赵固一矿11031-1孤岛工作面的覆层运移特征和矿压显现规律进行了初步研究。论文介绍了孤岛工作面典型的“S”型采场覆岩空间结构,初步分析了该工作面覆岩空间结构的矿压分布特征及矿压显现规律,并对覆岩“三带”高度进行了分析。文中结合11031-1孤岛工作面建立数值模拟模型,对工作面的应力场和位移场变化进行详细分析,结合理论计算进行验证和对比,得到出该孤岛工作面来压步距及超前支撑压力分布。最后对11031-1工作面进行矿压观测,并对现场实测数据进行整理分析,结果与理论分析和数值模拟结果相吻合;而且支架阻力、围岩变形量等实测结果皆在安全生产的允许范围之内;工作面的回采过程中没有出现反常现象,能够满足该工作面的安全生产。
致谢第4-5页
摘要第5-6页
Abstract第6页
1 绪论第9-13页
    1.1 研究背景及意义第9页
    1.2 国内外研究现状第9-11页
        1.2.1 覆岩运动研究现状第9-10页
        1.2.2 孤岛采场矿压显现研究现状第10-11页
    1.3 本文研究内容第11-12页
    1.4 技术路线第12-13页
2 孤岛工作面开采覆岩运移规律理论分析第13-25页
    2.1 赵固一矿孤岛工作面地质采矿条件第13-15页
        2.1.1 地理概况第13页
        2.1.2 11031-1 孤岛工作面概况第13-15页
    2.2 煤岩物理力学性质测定第15-16页
        2.2.1 取样地点及主要实验设备第15页
        2.2.2 岩石物理力学参数测定结果第15-16页
        2.2.3 煤岩体强度参数确定第16页
    2.3 采场覆岩结构类型概述第16-17页
    2.4 采场覆岩“S”型空间结构的演化规律第17-19页
        2.4.1 工作面矿压显现及规律第17-19页
        2.4.2 采场覆岩“S”型结构的形成第19页
    2.5 采场覆岩“S”型结构的矿压规律第19-20页
    2.6 采场回采巷道大空间结构研究第20-22页
        2.6.1 大空间结构的形成与发展演化第20-21页
        2.6.2 孤岛工作面大结构的稳定性分析第21-22页
    2.7 工作面上覆岩层“三带”理论计算第22-24页
    2.8 本章小节第24-25页
3 11031-1 孤岛工作面矿压数值模拟及理论计算第25-57页
    3.1 11031-1 孤岛工作面矿压数值模拟第25-41页
        3.1.1 数值模型的建立第25-27页
        3.1.2 数值模拟矿压显现规律分析第27-41页
    3.2 11031-1 孤岛工作面采场来压步距分析第41-55页
        3.2.1 孤岛面回采初次来压理论分析第41-53页
        3.2.2 孤岛面回采周期来压理论分析第53-54页
        3.2.3 工程理论计算第54-55页
    3.3 本章小结第55-57页
4 11031-1 孤岛工作面矿压显现规律观测第57-73页
    4.1 工作面矿压观测第57-67页
        4.1.1 观测内容及目的第57页
        4.1.2 观测方案第57-58页
        4.1.3 支架工作阻力实测曲线第58-67页
    4.2 工作面回采巷道矿压观测第67-71页
        4.2.1 巷道围岩变形观测第67-69页
        4.2.2 巷道超前支护阻力观测第69-71页
    4.3 本章小结第71-73页
5 结论与展望第73-75页
    5.1 结论第73-74页
    5.2 展望第74-75页
作者简历第75-77页
参考文献第77-81页
学位论文数据集第81页
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