一、Analysis for interaction of supports and surrounding rock of gateways in longwall minging（论文文献综述）
曹俊才[1]（2020）在《煤矿巷道预应力锚杆时效支护理论研究》文中提出巷道的开挖与支护是一个非线性过程,不同的开挖强度、开挖速度、开挖方式、开挖工艺、支护时机、支护参数,导致了不同的围岩变化规律和不同的围岩损伤程度。围岩的损伤变形与时间密切相关,由于围岩的时效机理复杂,造成合理的支护形式和支护时机确定困难。针对围岩的时效支护问题,本文构建了时效围岩的理论模型,推导了围岩的扰动边界与时间的关系函数,确定了时效围岩应力和位移的解析计算方程,探究了预应力锚杆的时效支护机理,给出了预应力锚杆与围岩相互作用的应力、变形计算方法;研究了锚杆的支护长度和预应力的最优匹配值,揭示了锚杆托盘的应力扩散机制;提出了超级预应力锚杆支护的理念,探讨了超级支护与时效支护的关系;编制了时效围岩的计算软件,给出了时效计算软件的工程算例。主要取得以下进展:（1）揭示了围岩扰动范围随应力传递时间变化的规律。巷道围岩的扰动范围与时间的二次方根成正比;随着时间的推移,围岩扰动范围的变化分为两个阶段:首先是急速变大,然后是缓慢衰减;在急速变大阶段的扰动范围一般为巷道半径的3～5倍;岩性极差的围岩容易在急速变大阶段发生失稳,缺失缓慢衰减阶段。（2）研究了围岩时效变化的对称性原理。时效围岩持续变化和发展的根本原因是对称性或缺,围岩的对称性或缺主要包括围岩深部和浅部的应力不对称和变形不对称两方面;减弱时效围岩的应力不对称和变形不对称有助于长时稳定支护,大幅提高支护预应力可以有效减弱围岩的应力和变形不对称。（3）探索了预应力锚杆支护的时效性。预应力锚杆在支护过程中,随着围岩的时效变形,锚杆轴力发生了变化;当锚杆轴力超过了临界拉拔力时,锚固界面发生渐进脱粘,使得锚杆自由段和锚固段长度发生了变化,影响了锚杆的临界预应力和锚固盲区的范围;同时,锚杆轴力的时效变化改变了托盘的弹性变形、蠕变变形和受力状态,影响了托盘的应力扩散规律;这些都表现出了锚杆支护的时效性。（4）揭示了锚杆自由段长度和临界预应力之间的关系。预应力锚杆支护存在两个有效压应力区,锚固段有效压应力区和自由段有效压应力区;随着预应力的不断增大,两个压应力区逐渐靠近,最终融合;当两个压应力区即将融合时,锚杆的预应力为临界预应力;不同长度的锚杆具有不同的临界预应力,锚杆自由段的长度越长,临界预应力越大。（5）探究了锚杆长度、预应力对锚固盲区的影响。预应力的大小不能改变锚固盲区的范围,只能缓解盲区的受力环境;锚固盲区的范围与锚杆的长度有关,锚杆自由段长度越长锚固盲区范围越大;锚固盲区的岩体主要靠岩体自身的强度自稳和护表网片等维护;锚固盲区不能自稳时,缩小锚杆间排距是最有效的方法之一。（6）分析了锚杆托盘的应力扩散机制。锚杆轴力不能完全反映锚杆支护的真实工况,还需要结合托盘的受力和变形;托盘应力呈中间大?边缘小的分布规律;托盘的尺寸越大?厚度越厚,围岩变形过程中,锚杆支护增阻越快,控制围岩变形越有效;大托盘受力面积大、支护范围广,有利于提高围岩的护表能力,缺点是大托盘的边缘力矩较大,不利于托盘的受力优化,容易变形。（7）提出了超级支护的理念。施加预应力超过锚杆最优预应力的支护方式称为超级支护,锚杆最优预应力取锚杆临界预应力的40%。试验表明,超级锚杆支护可以显着改善围岩的应力环境,可以延缓和抑制围岩的变形速度、缩小围岩的损伤范围,可以改善特定环境下特定位置的疑难支护问题;能够扩大锚杆支护的间排距,而不降低支护的整体强度,这有助于巷道快速掘进。（8）设计了实现超级预应力的组锚杆结构。组锚杆结构是将多个杆体安装在一个托盘上,并将锚杆均匀布置在了托盘的边缘附近;组锚杆的优势在于可以集中支护?节约支护空间,可以匹配空间资源稀缺的智能掘进;组锚杆结构有利于快速实现超级预应力支护,有利于弱化托盘的边缘力矩,有利于托盘预应力的长期维持。（9）编制了模拟预应力锚杆时效支护的计算软件。该软件不仅可以模拟时间作用下巷道围岩的变化规律,还可以综合模拟开挖?支护?回采及下一个工作面接续全过程,实现了超大尺寸模型的精细化求解;计算模型的尺寸可以依据研究对象尺度灵活放缩。该论文有图87幅,表5个,参考文献217篇。
刘晨光[2]（2020）在《大倾角工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度和支护方法研究》文中研究指明合理的煤柱宽度能够维护沿空巷道稳定性,提高资源的回采率,实现矿井的安全高效开采和可持续发展。近年来留窄煤柱沿空掘巷技术在缓倾斜煤层得到了大力的发展,但受大倾角煤层开采围岩破坏及应力分布复杂性的影响,该技术在大倾角煤层应用较少。因此,研究大倾角条件下,煤柱侧向支承压力分布规律、窄煤柱上覆岩层破断规律、窄煤柱合理宽度及沿空巷道支护方法等问题,对实现大倾角煤层安全高效开采具有重要的指导意义。本文以新疆焦煤集团2130煤矿25222工作面回风巷为研究背景,运用现场调研、实验室试验、理论计算、数值模拟等方法,对大倾角工作面沿空巷道围岩破坏规律和应力演化特征进行了系统的研究,主要结论如下:在上区段工作面采动影响下,采空区边缘煤体侧向支承压力峰值逐渐向煤体深部转移,并在煤体内部形成一定范围的塑性区。沿空巷道上覆岩层基本顶断裂位置距上区段采空侧煤壁距离为2.47m。在不同巷道断面和掘进层位条件下,沿顶煤弧形断面掘进时垂直应力集中系数相对较低,顶板下沉量为279.25mm,比沿顶煤矩形断面掘巷时减少96.27%,巷道右上角主要破坏方式为剪切破坏。当煤柱宽度为6m时,煤柱内出现一定范围的稳定承载区,巷道围岩的位移量和塑性区范围较小,稳定性提高,有利于锚杆的锚固。对大倾角工作面沿空掘巷异形巷道进行支护时,采用锚杆材质HRB335的左旋无纵筋螺纹钢锚杆,长度为2.2m,直径为20mm,预紧力为60kN,间排距为600mm×600mm;锚索长度为7m,排距为1200mm×1200mm可以有效控制巷道的围岩变形,支护效果较好。
刘清洲[3]（2020）在《浅埋近距离房柱式采空区之上综采围岩结构稳定性研究》文中进行了进一步梳理浅埋近距离房柱式采空区之上综采时,其围岩结构的稳定性与单一煤层采场围岩结构的稳定性相比更为复杂,它是各种因素相互影响的结果,这已严重制约着该类煤层群的安全高效开采,迫切需要对此类开采条件下的围岩结构特征、运动规律及稳定性等进行深入研究。围岩承载结构是采场岩层移动变形控制的关键,若此时仅研究具有较强承载力的基岩外部承载结构,而忽略基岩运动形成的内部结构对覆岩的承载效应,这将导致围岩结构稳定性计算结果的失真。因此,本文根据此类开采条件,通过理论分析、数值模拟及工程实测相结合的方法对其稳定性进行了研究。主要研究成果如下:（1）模拟研究表明,下煤层房柱式开采后,在层间岩层形成的应力平衡壳对覆岩起到了良好的支撑效果,围岩结构完整性较好,且层间岩层上方岩体所受应力与原岩应力相比基本无变化。上煤层开采过程中,基岩运动引起的内部承载结构将围岩所受应力向采场周围转移的同时,不但对结构内岩层的稳定起到重要的保护作用,而且可以抵抗采场岩层的移动变形,对采场矿压显现程度有着重要的影响,且210m宽的工作面在围岩稳定方面能够发挥有效的承载作用,上煤层开采后围岩稳定性较好。（2）通过对浅埋近距离房柱式采空区之上综采围岩结构的研究,揭示了上煤层工作面初次来压时箱梁桥结构的形成机理,确定了应力壳高度、腹板宽度等参数的计算公式,推导了其系统平衡时需满足的解析条件。建立了工作面周期来压时覆岩垮落结构的力学模型,确定了基本顶两端压力、剪力及垮落块体长度等参数的计算公式。（3）采空区破碎岩块的碎胀性不但使采空区自由空间高度减小,而且其类似于散体的特性使受冲构件的静变形性能增强,对冲击能量的吸收较多,可以很好的降低冲击应力。实践表明,上煤层工作面回采过程中,矿压显现未出现异常,巷道围岩变形较小,破坏深度较浅,围岩稳定性较好,上行开采安全可行。
张剑[4]（2020）在《西山矿区近距离煤层群开采巷道围岩控制技术研究及应用》文中认为近距离煤层群开采巷道围岩显现出独特的矿压特征,单一煤层开采巷道围岩控制理论不再完全适用。论文针对近距煤层开采巷道围岩控制理论研究存在的不足,以西山矿区典型近距煤层开采为工程背景,采用现场测试、理论分析、数值模拟、模型试验、及现场实践等综合性研究方法,开展地质参数测试、巷道围岩活动规律、巷道布置方法、巷道顶板稳定控制原理、及巷道控制现场试验等内容,研究成果可为近距煤层开采煤矿巷道围岩稳定控制提供技术支撑和理论依据,主要成果集中如下:（1）西山矿区地应力为中等水平,构造应力占主导地位,采深决定地应力场类型,水平最大主应力方向呈N5°WN89.7°W和N5.6°EN87°E,揭示出矿区地应力场分布规律。2#主采煤层顶板岩性包括泥岩、砂质泥岩、及细砂岩,强度为2060MPa;8#主采煤层顶板岩性包含石灰岩、泥岩、及砂岩,强度为20100MPa,探明顶板岩性组成及强度分布特征。顶板岩层发育沉积和构造两类结构面,测明主采煤层顶板煤岩体结构面发育特征。（2）建立宽煤柱底板力学模型,推导出煤柱底板应力解析式,采深和煤柱宽度是影响煤柱底板应力分布的重要参数,采深加大则应力增高,煤柱增宽,则应力降低,但应力集中系数与采深和煤柱宽度无关,理论分析与数值计算相吻合。探究采深、岩体强度、及工作面长度对底板破坏深度的影响,得出采深越深,则底板破坏深度就越大,而底板岩体强度越高,则底板破坏深度就越小,采深和底板岩体强度是影响底板采动破坏深度的关键参数。探讨底板为非均匀多岩性岩层赋存特征,提出底板岩体强度宜采用各岩层强度的加权平均值,修正底板岩层屈服破坏深度函数式。（3）构建以杜儿坪煤矿近距煤层为原型的相似模型,采用非接触式应变-位移测量系统,研究近距上下煤层开挖过程煤柱和采空区底板位移场-应力场的演化规律,结论为:（1）上煤层开挖,煤柱底板应力分布形态由单峰转变为双峰,且以煤柱中央为轴呈对称分布特征,与理论分析与数值计算吻合;下煤层开挖,煤柱底板应力分布形态发生显着改变,最终煤柱应力释放失稳破坏,揭示出煤柱底板应力动态演变规律。（2）上下煤层开挖,采空区底板位移均显现先增加后减小最后恢复为0,揭示出采空区底板变形破坏演化规律;（3）量测出上煤层采后残留煤柱两侧覆岩破断角,先采面为60°,后采面为55°。（4）剖析煤矿常用近距煤层反向内错布置法的局限性,提出同向内错布置法,综合分析确认煤柱底板应力影响深度大于底板采动破坏深度,提出内错距的两类确定方法:（1）若层间距小于底板破坏深度,则内错距采用（?）;若层间距大于底板破坏深度,则内错距采用（?）。（5）揭示出采空区底板岩体强度呈渐进式衰减劣化特征,提出采用劣化率表征采动损伤程度,建立底板岩体强度劣化率计算式;提出下煤层巷道顶板分成单岩性岩层、两岩性岩层、多岩性岩层3种类型,建立有无锚杆锚索加固顶板力学模型,探讨层间距、巷道宽度、采深对顶板稳定的影响,揭示出层间距越大则越有利于顶板稳定,巷道跨度越宽则越不利于顶板稳定,采深加深则顶板稳定性降低,阐明预应力锚杆锚索加固顶板的力学原理,将叠合梁转变为组合梁,增强顶板抗弯刚度,降低顶板挠曲变形,确保顶板稳定。（6）以西山杜儿坪煤矿典型近距煤层为试验对象,采用同向内错布置73903工作面,基于内错距确定方法,得到皮带巷和轨道巷错距分别为9m和10m,提出皮带巷采用锚杆锚索控制技术,矿压观测表明皮带巷围岩变形可控满足回采使用,通过现场实践检验了理论研究成果的科学合理。
秦冬冬[5]（2020）在《新疆准东矿区缓斜巨厚煤层多分层开采覆岩结构演变机理及控制》文中认为新疆作为我国第十四个亿吨级煤炭基地,是重要的能源接替区和战略能源储备区,区内准东、伊犁和吐哈等大型整装煤田均赋存有巨厚煤层。本文基于新疆开发集中的准东煤田典型巨厚煤层赋存条件,综合运用现场调研、理论分析、实验测试、物理模拟和数值计算等研究方法,针对巨厚煤层大尺度开采空间扩展与多频次应力扰动的开采特点,围绕巨厚煤层分层开采覆岩结构演变及采场矿压控制展开系统研究。主要成果有:（1）根据准东煤田典型巨厚煤层赋存条件,掌握了煤层顶板岩层力学参数,明确了70 m巨厚煤层多煤层合并和分叉的空间形态特点,将巨厚煤层赋存条件分为单一巨厚煤层（含极近距离煤层群）和近距离煤层群两类。（2）掌握了巨厚煤层分层开采覆岩“前期下位坚硬岩层破断岩块梁式铰接—中期下位铰接结构弱化失效,梁式铰接结构梯次上移—后期采出空间持续增大,远采场岩层横O-X破断,破断岩块挤压成壳”的破断铰接特征,揭示了大尺度开采空间和多次扰动条件下覆岩结构“梁式结构—高位梁式结构—壳式结构”的演变过程。（3）研究了梁式结构稳定条件、位置确定方法和厚基本顶分层破断特性,明确了壳式结构形成条件、铰接块体的尺寸参数与稳定机理,得出了基于分层采厚和工作面推进速度的应力拱高度计算公式,提出了以分层采厚和失稳岩层碎胀系数为关键参数的“梁式结构、高位梁式结构或应力拱结构”顶板承载结构形态判别方法。（4）建立了巨厚煤层大开采大尺度开采空间和多次扰动条件下的“煤壁—支架—覆岩”力学模型,明确了不同开采阶段顶板承载结构形态和需控岩层变化特征,提出了相应的支架工作阻力计算公式,掌握了分层开采全过程中支架载荷“随着顶板承载结构逐渐上移,前期缓慢增加、后期趋于稳定”的变化特征,确定了巨厚煤层分层开采液压支架合理的工作阻力和初撑力。（5）基于“避免出现悬臂梁结构,保障近采场顶板承载结构稳定”的采场矿压控制原则,提出了巨厚煤层“开采前期基本顶和切眼侧坚硬岩层预裂”、“开采后期减小工作面长度+降低分层采厚+快速推进”和“采空区及离层区注浆”等采场矿压控制技术措施。论文共有图184幅,表24个,参考文献164篇。
单仁亮,彭杨皓,孔祥松,肖禹航,原鸿鹄,黄博,郑赟[6]（2019）在《国内外煤巷支护技术研究进展》文中提出简要总结我国煤巷支护领域现阶段的部分主要成果,同时阐述国外煤巷支护技术研究现状。国内煤巷支护技术近些年主要是围绕锚杆支护而开发的多种单一或组合支护系统,但是煤巷支护现场不断涌出了的新问题;国外煤巷支护系统具有多样性,为我国煤巷支护理论、装备及技术研究的进一步完善、多元化发展尤其是千米深井煤巷围岩控制带来了有益的启发。笔者综合采用理论分析、模型试验、数值模拟及现场试验等多种研究方法对煤巷支护深入研究,提出煤巷强帮强角支护理论与技术、纵向梁复合式支护技术、协同支护技术、抗剪锚管索支护技术,实现了真正意义上的"锚杆锚索一体化（协同）支护"。此外,基于研制的动压巷道物理模型试验装置,改进了煤巷支护模拟技术,然后讨论了每项技术的创新点、适用条件及意义、存在的不足及改进方向。最后,基于上述研究成果,提出了我国煤巷支护技术发展趋势与建议,未来煤巷支护将采用多种主动支护工艺相结合或主被动支护相结合等多元化方法,并逐步向智能支护方向发展。
韩红凯[7]（2019）在《关键层对支承压力分布影响规律的理论研究》文中研究指明煤炭开采后必然引起覆岩移动,导致覆岩载荷发生转移,从而引起应力场的重新分布而在采场围岩形成支承压力,这是采场围岩产生变形与冒落、来压与动力显现的根源。现有关于支承压力分布规律的研究未考虑覆岩关键层的影响,缺乏考虑覆岩关键层影响的支承压力计算方法。本文重点采用理论分析的方法,结合数值模拟、物理相似模拟以及现场实测等手段,开展了关键层对支承压力分布影响规律的理论研究,建立了基于覆岩关键层的支承压力计算方法。通过对比分析亭南、海孜、高家堡以及顾桥煤矿不同覆岩关键层条件下的支承压力分布规律,并利用UDEC数值模拟软件和物理相似模拟实验研究了不同覆岩关键层赋存条件下的支承压力分布规律,发现覆岩关键层对支承压力的分布影响显着。利用关键层理论和Winkler弹性地基梁理论,发现采场上覆岩层载荷可通过不同层位裂隙带关键层破断块体以及弯曲下沉带关键层向采场两侧实体煤岩体转移并形成支承压力,揭示了关键层影响支承压力分布的机理。利用Winkler弹性地基梁理论将裂隙带和弯曲下沉带不同层位关键层视为多个相互作用的弹性地基梁,上部关键层的载荷将通过相邻的下部关键层及其载荷岩层组成的弹性地基以非均布载荷的方式作用于相邻的下部关键层。在考虑覆岩中所有关键层作用的基础上,建立了基于关键层的支承压力计算力学模型,推导了不同采动程度下任意断面采场支承压力的计算方程,得到了基于覆岩关键层的支承压力计算方法,实现了根据具体地层钻孔柱状、工作面开采参数计算采场的支承压力分布。给出了各个计算参数的取值方法,尤其是不同开采尺寸时采空区弹性地基系数的确定方法,并得到了现场实测和模拟结果的验证。研究掌握了不同开采尺寸下覆岩关键层厚度、刚度、层位和层数变化对支承压力分布的影响规律,发现不同的覆岩关键层赋存条件下支承压力分布存在明显差异。发现关键层的厚度越小或刚度越低或距离煤层越远,关键层对支承压力分布的影响程度越小,提出了影响支承压力分布的临界关键层位置确定方法。利用研究成果掌握了亭南煤矿巨厚坚硬关键层条件下支承压力的演化规律,提出207工作面应留设不少于286m宽的大巷保护煤柱;确定了亭南煤矿和顾桥煤矿影响支承压力分布的临界关键层位置,得出亭南煤矿需要考虑覆岩主关键层对支承压力分布的影响,而顾桥煤矿却可忽略覆岩主关键层的影响;得出了高家堡煤矿一盘区和二盘区间煤柱上支承压力的叠加应力分布,提出可在煤柱中大巷的高应力集中区开展卸压爆破并加强支护,保障矿井的安全生产。该论文有图92幅,表17个,参考文献233篇。
甄恩泽[8]（2020）在《金凤矿倾斜厚煤层切顶成巷围岩结构特征及矿压规律研究》文中研究说明我国是煤炭消费大国,煤炭作为主要能源供体是国民经济发展的重要支撑。目前,在我国一次能源消费结构中,煤炭消费占比仍居首位,且预计在未来数十年,煤炭仍是我国能源需求的主要供体。随着煤炭资源不断开采,储量日趋减少,传统留设煤柱开采方式造成的资源浪费问题亟需解决,无煤柱开采成为未来煤炭资源开采的发展方向,切顶成巷无煤柱开采技术作为新兴的高效、安全的新型无煤柱开采方法,应用越来越为广泛。且随着浅埋煤炭资源的消耗,部分矿区已经进入深部或复杂地质条件下的煤层开采,其中倾斜煤层资源占据较大比重,在倾斜煤层中运用切顶成巷无煤柱开采技术,既符合煤炭资源可持续发展战略方向,同时也可解决倾斜煤层开采中的动力灾害等系列问题,为探究倾斜厚煤层切顶成巷无煤柱开采时,切顶成巷围结构特征、采场应力演化及矿压显现规律,同时为类似地质条件矿井提供借鉴。本文以宁夏银川金凤煤矿切顶成巷为工程背景,运用理论分析、数值模拟等研究方法,结合室内岩石力学实验、现场试验等多种手段,对金凤煤矿倾斜厚煤层切顶成巷围岩结构特征、采场覆岩应力演化、切顶成巷关键参数及现场矿压显现规律进行了系统研究分析,主要研究内容如下:（1）首先对切顶成巷技术原理及关键技术做出了详细介绍,并对恒阻大变形锚索支护及双向聚能定向爆破技术作用机理进行了分析,然后对多种切顶成巷围岩控制技术进行了归纳,提出了适用于保证倾斜厚煤层切顶成巷围岩稳定的多方位控制体系。（2）针对倾斜厚煤层切顶成巷围岩结构特征及稳定性进行了力学分析,得出倾斜厚煤层切顶成巷无煤柱采场基本顶初次破断时,其内部挠曲呈现非对称分布现象,挠曲最大位置处于采场中上部,基本顶首次拉伸式断裂位置处于沿倾向方向的前方煤壁及开切眼后方煤壁中上部;倾斜厚煤层切顶卸压无煤柱采场基本顶在工作面下部及中上部断裂跨距不同,基本顶断裂形式,出现下部开口较大,上部开口较小的非规则“o-x”形周期破断。（3）建立了倾斜厚煤层切顶成巷围岩结构力学模型,提出了切顶成巷顶板三种失稳模式,并给出对应的失稳条件,并通过理论分析得出了切顶成巷实体煤侧塑性区煤岩层层间界面应力表达式、塑性区宽度及实体煤帮的变形量,求得了采场下部采空区矸石垫层长度,并依据动量定理可知,得出切顶成巷的侧向支护体系的冲击力,通过对切顶成巷围岩环境做出系统详细的分析,为关键参数的选取提供理论支撑。（4）运用数值模拟软件对倾斜厚煤层切顶成巷无煤柱采场覆岩应力场演化规律及垮落特征进行了分析,得出倾斜厚煤层切顶成巷无煤柱开采工作面推进过程中,沿工作面走向方向上,形成以工作面前后方煤壁为拱脚,以推进距离中部为最高点的应力拱。沿工作面倾向方向形成拱脚在工作面两侧煤壁,拱顶位于工作面中上部的非对称应力拱。（5）通过模拟不同煤层倾角切顶成巷无煤柱开采,分析了倾角变化对采场应力场分布的影响,得出三种煤层倾角工作面中及上部的超前工作面应力集中系数呈现出煤层倾角越小,应力集中系数越小的规律,工作面下部呈现煤层倾角最大时应力集中系数最小的现象;三种煤层倾角切顶成巷无煤柱开采在工作面前方应力集中系数与煤层倾角的大小成反比,且呈现出煤层倾角越大,应力集中位置距离切顶成巷越远的分布特征。三种煤层倾角工作面后方侧向压力应力集中系数大小为:煤层倾角15°>煤层倾角30°>煤层倾角45°,且采场顶板岩层中的应力释放区呈现出明显的非对称性,并且倾角越大,非对称性表现越明显;倾斜煤层切顶成巷无煤柱开采采场覆岩冒落拱呈非对称状态,拱顶最高位置位于工作面中上部,冒落拱上部为裂隙发育带;水平煤层切顶成巷无煤柱开采采场冒落拱发育完成后,拱顶最高位置位于工作面中部,呈现出左右对称状态。（6）通过岩石力学参数试验,测试得出金凤煤矿011810工作面运输巷顶板岩石力学参数,依据现场地质钻孔及巷道岩性探测孔对顶板岩性进行了详细探查并依据结果进行了设计分区;随后依据岩石力学参数,运用理论计算分析与数值模拟相结合的方法,进行了不同分区的顶板切缝高度及深度的确定;通过理论计算对倾斜厚煤层切顶成巷顶板恒阻锚索支护参数进行了确定,最后科学给出了切顶成巷围岩维护各项支护参数。（7）通过对现场实测矿压数据进行分析,得出倾斜厚煤层切顶成巷实施过程中采场矿压显现特征及切顶成巷围岩变形及应力变化规律,切顶卸压自动成巷无煤柱开采采场矿压呈现非对称来压现象,工作面中上部区域>工作面中部>工作面上部>工作面下部。工作面两端头位置相比于工作面中部区域,其来压强度及周期来压步距都有变化,工作面中部区域整体来压强度最大,且来压步距偏小,两端头位置周期来压步距偏大;倾斜煤层切顶成巷顶底板变形呈现非对称变形,实体煤侧顶板下沉量小于碎石帮侧顶板下沉量;恒阻大变形锚索受力变化分为三个区域,不同区域内的应力增幅有所不同;切顶成巷临时支护区内液压单体压力变化规律及侧向压力变化趋势与成巷受动压影响距离密切相关。
宁静[9]（2020）在《鄂尔多斯深部矿区覆岩破断特征及顶板控制研究》文中提出随着开采强度加大,鄂尔多斯煤炭开采逐步向深部发展,深部矿区矿井逐步投产。鄂尔多斯深井高强度开采矿压特征与我国中东部地区深部开采表现的巷道大变形和强流变性、冲击地压以巷道掘进和回采期间为主等特征存在一定的差异,除表现为高地应力下采掘严重失衡、临空巷围岩剧烈变形外,其煤层上覆厚硬岩层破断下周期来压步距大、矿压显现强烈。鄂尔多斯深部矿区具有的高地压、强扰动、复杂地质条件的特征,使得该地区深部开采呈现采动卸荷效应强烈、煤岩弹脆塑性变形与破坏特征显着、来压急增阻现象明显的特征,采场发生强矿压切顶压架等灾害现象的机率增加。因此,深入分析鄂尔多斯深部矿区开采覆岩破断、运动特征和规律,研究深部大采高综采顶板灾害机制、预测及控制技术,对于鄂尔多斯矿区深部矿区安全和高效开采具有重要意义。本文以鄂尔多斯纳林河煤矿为工程依托,结合现场监测、理论分析、数值模拟和相似模拟等方法,对鄂尔多斯深部矿区采动覆岩的运动、破断特征及顶板控制技术开展研究。本文以鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤层开采对顶板破断和矿压显现及工作面顺槽变形特征进行分析;基于三轴压缩试验,分析了鄂尔多斯纳林河深部矿区覆岩变形和破坏特性,研究了应力水平、含水率对纳林河泥岩、砂岩变形和破坏特性的影响规律;建立了描述鄂尔多斯深部矿区覆岩弹脆塑变形和破坏特征的理想弹脆塑力学模型;利用上述力学模型,模拟分析了工作面推进过程中采动覆岩和煤壁渐进破坏及变形特征;基于相似材料试验模型研究了工作面推进过程中覆岩破断形态及结构;综合现场调查、数值模拟及相似材料模型试验,提出了鄂尔多斯深部矿区大采高综采基本顶煤壁前方和煤壁处断裂的力学模型,分析了影响基本顶断裂的因素及影响规律,并提出相应顶板控制技术。通过研究,取得了以下认识:（1）鄂尔多斯深部矿井地应力较大,综采开挖卸荷强度大,采区覆岩破坏剧烈,煤壁片帮严重;大量破坏覆岩仍然承载,对采区覆岩运动、破断和稳定性有重要影响;支架及顶板矿压大,基本顶支撑区域可以划分为原岩支撑区、液压支架支撑区和垮落岩体充填支撑三个区域;基本顶与上覆关键层的周期破断引起大小周期来压现象。（2）围压对纳林河矿砂岩和泥岩的强度有很大影响。随着围压增加,纳林河砂岩和泥岩的峰值强度和残余强度增大。鄂尔多斯纳林围岩变形可以简化为线弹性、脆性破坏和理想塑性变形三个阶段,建立了能描述鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩弹脆塑变形特征的理想弹脆塑力学模型。（3）基于理想弹脆塑力学模型,建立了鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤综采的数值模型,模拟了工作面推进过中顶板和煤壁的变形、破坏过程,再现关键层顶板承载结构的形成和大小周期来压现象。本文数值模型能够很好地描述鄂尔多斯深部矿区覆岩的力学行为和鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩的运动及破断行为。（4）根据现场调查、相似材料模型和数值模拟获得的基本顶承载和支撑结构特征,以基本顶为研究对象,建立了原岩支撑区、液压支架支撑区和垮落顶板充填支撑区的三区基本顶承载力学模型,编制了相应的有限元程序,提出了基于“三区支撑”的基本顶煤壁前方断裂力学判据,分析了基本顶厚度、基本顶模量、周期垮落步距、支架刚度、充填体刚度等因素对基本顶煤壁前方破断的影响规律。（5）建立了考虑支架和垮落顶板充填支撑作用的基本顶悬臂梁-铰接岩梁力学模型,提出了鄂尔多斯深部综采矿区基本顶煤壁处断裂的力学判据。（6）鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤综采基本顶一般不会发生煤壁前方和煤壁处断裂,随着工作面推进,基本顶断裂主要发生在支架后方,不会发生切顶压架事故,这与现场监测结果基本相符。（7）提出了合理提高支架刚度和支护强度、加快工作面推进速度等鄂尔多斯深部矿区大采高综采顶板控制技术。
王雷[10]（2019）在《深部采区高强锚注自成巷控制机理研究》文中研究表明传统长壁式开采需要留设护巷煤柱,受到“三高一扰动”的影响,护巷煤柱围岩松散破碎,自身承载能力弱,支护构件失效频繁,巷道顶板网兜严重、帮部剧烈鼓出、底臌大变形,巷道频繁维护与返修,同时回采巷道留设的护巷煤柱,不仅造成煤炭资源的严重浪费,还造成工作面围岩应力集中,引发工作面冲击地压、煤与瓦斯突出等重大安全事故,严重制约着煤矿安全、高产和高效的运营。针对上述问题,明确深部采区自成巷短臂梁破坏机理,开展深部采区自成巷锚注机理和控制效果研究,为深部采区自成巷支护提出针对性控制措施,对煤矿安全高效生产具有重要的理论与工程意义。本文以新汶矿区孙村煤矿为工程背景,采用理论分析、数值试验、室内试验和现场试验研究方法,研究深部采区自成巷锚注控制机理,主要研究工作及成果如下:（1）深部采区锚注自成巷顶板破坏机理研究基于自成巷原理,自成巷顶板结构具有明显阶段性的特点,将自成巷顶板划分为四个区域,即切缝准备区、切缝实施区、切缝影响区和切缝稳定区,同时基于上限分析理论和能量转化平衡原理,建立自成巷顶板不同区域的力学分析模型,推导了不同区域分阶段自成巷短臂梁冒落曲线方程,明确了不同参数下切顶短臂梁冒落变化规律。随着岩体粘聚力c、注浆锚索预应力p、临时支护力F和巷帮围岩强度pt的增加,切顶短臂梁冒落范围逐渐向巷帮方向转移,当注浆锚索间距d、围岩应力q、切顶角度θ和应力集中系数λ减小时,切顶短臂梁冒落范围逐渐向巷帮方向转移,岩体内摩擦角φ增大,切顶短臂梁b呈增大趋势,但差距不明显,而切顶短臂梁a呈明显减小趋势。（2）深部采区自成巷锚注控制机理研究考虑注浆围岩参数和注浆锚索支护参数等因素影响,推导了锚注复合体力学参数计算公式,揭示了锚注复合体力学参数变化规律。锚注复合体粘聚力与注浆围岩粘聚力、注浆围岩内摩擦角和锚索预紧力正相关,与间排距负相关,锚注复合体内摩擦角与注浆围岩内摩擦角和注浆锚索预紧力正相关,与间排距负相关。开展了注浆体、锚注体力学试验和注浆锚索锚固性能试验,结果表明水灰比和粒径对破碎围岩注浆体强度影响较大,水灰比0.5:1注浆体强度和注浆锚索剪应力较大,粒径10～15mm注浆体强度较小,锚注体强度与预紧力和支护构件数量呈正相关。（3）深部采区自成巷锚注复合体承载强度研究基于自成巷顶板围岩结构,分析了自成巷锚注复合体承载结构的几何参数,建立了自成巷锚注复合体承载强度力学模型,推导了自成巷锚注复合体承载强度计算公式,揭示了自成巷锚注复合体承载强度变化规律。自成巷锚注复合体承载强度与锚注复合体粘聚力、内摩擦角、预紧力、注浆锚索长度和直径呈正相关性,与注浆锚索间排距呈负相关性;通过采用注浆加固技术,对注浆围岩施加高预紧力,选取合理的注浆锚索间距和直径,是提高自成巷稳定性的有效途径。（4）深部采区自成巷锚注支护数值试验研究考虑顶板切缝高度、切缝角度、注浆加固范围和注浆加固参数等因素影响,设计了16种对比方案,开展了深部采区自成巷锚注支护数值对比试验,分析了巷道位移和围岩应力的变化规律,揭示了不同因素影响下深部采区自成巷锚注控制机制。研究表明:随着注浆加固范围和注浆加固等级的增加,自成巷位移量和实体帮竖向应力、水平应力呈降低趋势;随着切顶高度和切顶角度的增加,自成巷不同部位最大位移量和围岩峰值应力呈现减小的趋势,综合考虑施工情况选择切顶高度8m和切顶角度20°。（5）深部采区自成巷锚注支护模型试验研究开展了自成巷锚注支护地质力学模型试验,分析了锚注自成巷围岩应力和位移演化规律,明确了锚注自成巷围岩控制效果。研究表明:随着距自成巷实体帮距离增大,侧向支承压力呈现出先增大后逐渐减小的分布规律,锚注自成巷的侧向支承压力峰值为0.91MPa,距实体巷帮的距离为0.1m;随着开挖进尺的增加,自成巷顶板内部位移先急剧增加后趋于缓慢,开挖进尺0～100mm范围内,切缝顶板受超前支承压力影响,位移显着增加;工作面开挖到监测断面后,顶板上覆岩层随着切缝顶板回转下沉,位移进一步增加,自成巷顶板最大变形量分别为2.5mm,表明锚注自成巷的围岩控制效果显着。（6）深部采区自成巷锚注支护现场应用研究以孙村煤矿2215上平巷为工程依托,进行了浆液扩散规律试验、注浆锚索锚固性能试验和巷道顶板分区等现场试验,并对单体支柱受力、注浆锚索受力和顶板离层进行监测,验证了深部采区自成巷锚注支护控制效果。研究表明:孙村煤矿2215上平巷采用高强锚注自成巷技术,巷道顶板围岩裂隙充填密实,注浆锚索锚固力高,顶板离层值较小,减小了工作面超前支护范围,工作面矿压显现不明显,自成巷围岩控制效果显着。
二、Analysis for interaction of supports and surrounding rock of gateways in longwall minging（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Analysis for interaction of supports and surrounding rock of gateways in longwall minging（论文提纲范文）
（1）煤矿巷道预应力锚杆时效支护理论研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 2 时效围岩的内涵与模型构建 |
| 2.1 时效围岩的内涵 |
| 2.2 时效围岩机制探究 |
| 2.3 时效围岩的衡量方法 |
| 2.4 时效围岩模型建立 |
| 2.5 时效围岩模型参数分析 |
| 2.6 时效围岩承载曲线的简化算法 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 预应力锚杆时效围岩支护机理 |
| 3.1 预应力锚杆支护与时效围岩的联系 |
| 3.2 预应力锚杆的计算模型和关键指标 |
| 3.3 预应力锚杆脱粘失效数值分析 |
| 3.4 锚杆托盘的变形应力演化规律 |
| 3.5 时效锚杆的计算方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 时效围岩超级锚杆支护机理研究 |
| 4.1 超级锚杆支护的内涵 |
| 4.2 超级支护与时效支护的关系 |
| 4.3 时效围岩超级支护试验研究 |
| 4.4 时效围岩超级支护理论分析 |
| 4.5 超级预应力锚杆支护机理分析 |
| 4.6 煤矿超级锚杆结构设计与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 时效围岩模型软件开发与应用 |
| 5.1 时效围岩软件与理论模型评价 |
| 5.2 时效围岩软件在孤岛工作面的应用 |
| 5.3 时效围岩软件在软岩巷道中的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论与成果 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 存在的问题及展望 |
| 参考文献 |
（2）大倾角工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度和支护方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大倾角煤层围岩结构及活动规律研究现状 |
| 1.2.2 沿空掘巷煤柱宽度研究现状 |
| 1.2.3 大倾角巷道支护技术国内外研究现状 |
| 1.2.4 国内外研究现状综述 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 工程地质概况和煤岩力学参数确定 |
| 2.1 矿井地质概况 |
| 2.1.1 工作面概况 |
| 2.1.2 水文地质和瓦斯条件 |
| 2.2 巷道布置情况 |
| 2.3 煤岩力学参数确定 |
| 2.3.1 测试内容及仪器设备 |
| 2.3.2 测试结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 大倾角煤层沿空掘巷围岩稳定性分析 |
| 3.1 大倾角煤层覆岩空间结构特征 |
| 3.1.1 大倾角工作面上覆岩层沿走向的破坏特征 |
| 3.1.2 大倾角工作面上覆岩层沿倾向的破坏特征 |
| 3.2 大倾角煤层覆岩破断特征分析 |
| 3.2.1 直接顶破断运移规律 |
| 3.2.2 基本顶破坏的时序性和不均衡性 |
| 3.2.3 沿空掘巷上覆岩层破断结构分析 |
| 3.2.4 关键块体B参数研究 |
| 3.3 窄煤柱边缘煤体的应力分布特征 |
| 3.3.1 边缘煤体侧向支承压力分布 |
| 3.3.2 边缘煤体塑性区宽度计算 |
| 3.4 回采期间巷道围岩应力分布特征 |
| 3.4.1 回采期间沿倾向围岩应力分布 |
| 3.4.2 回采期间沿走向围岩应力分布 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 巷道断面形状和合理煤柱宽度留设 |
| 4.1 沿空掘巷合理断面及掘巷层位确定 |
| 4.1.1 数值计算模型 |
| 4.1.2 不同断面形状和掘进层位垂直应力分析 |
| 4.1.3 不同断面形状和掘进层位位移场分析 |
| 4.1.4 不同断面形状和掘进层位围岩破坏特征分析 |
| 4.2 窄煤柱合理宽度的确定 |
| 4.2.1 煤柱留设的研究方法 |
| 4.2.2 影响留设煤柱宽度主要因素 |
| 4.2.3 窄煤柱留设宽度的理论计算 |
| 4.3 掘进期间不同宽度煤柱巷道围岩分析 |
| 4.3.1 数值模拟方案及步骤 |
| 4.3.2 掘进期间不同宽度煤柱垂直应力分布特征 |
| 4.3.3 掘进期间不同宽度煤柱位移分布特征 |
| 4.3.4 掘进期间不同煤柱宽度对巷道变形的影响 |
| 4.4 沿空掘巷煤柱合理宽度的确定 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 巷道支护参数确定 |
| 5.1 支护参数优化正交试验 |
| 5.1.1 正交试验因素水平的确定 |
| 5.1.2 正交试验设计 |
| 5.1.3 正交实验结果 |
| 5.2 最优支护方案确定 |
| 5.2.1 支护方案对比 |
| 5.2.2 锚索支护参数 |
| 5.2.3 锚杆其他支护参数 |
| 5.2.4 支护材料消耗 |
| 5.2.5 支护形式与参数设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 巷道围岩稳定性验证 |
| 6.1 回采期间不同宽度煤柱围岩应力分布特征 |
| 6.1.1 回采期间不同宽度煤柱垂直应力分布特征 |
| 6.1.2 回采期间不同宽度煤柱水平应力分布特征 |
| 6.2 回采期间不同宽度煤柱塑性区分布特征 |
| 6.3 巷道掘进期间围岩变形情况分析 |
| 6.4 工作面回采期间围岩变形情况分析 |
| 6.4.1 工作面回采期间巷道垂直应力分布 |
| 6.4.2 工作面回采期间巷道塑性区分布 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）浅埋近距离房柱式采空区之上综采围岩结构稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采场覆岩结构研究 |
| 1.2.2 上行开采研究 |
| 1.2.3 煤柱稳定性研究 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究方案及技术路线 |
| 1.4.1 研究方案 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 矿井概况及煤岩力学参数测试 |
| 2.1 煤层赋存特征 |
| 2.2 煤岩物理力学试验 |
| 2.2.1 试验设计 |
| 2.2.2 煤岩物理力学参数测试 |
| 2.3 单轴压缩模拟 |
| 2.3.1 岩石颗粒流模型 |
| 2.3.2 受力变形及破坏状态 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 浅埋近距离房柱式采空区围岩稳定性分析 |
| 3.1 房柱式采空区围岩稳定性判定 |
| 3.2 房柱式采空区围岩稳定性理论分析 |
| 3.2.1 层间岩层稳定性分析 |
| 3.2.2 房采残留煤柱稳定性分析 |
| 3.3 房柱式采空区围岩稳定性模拟分析 |
| 3.3.1 数值计算模型 |
| 3.3.2 数值模拟结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 浅埋近距离房柱式采空区上综采的箱梁桥结构分析 |
| 4.1 “箱梁桥”结构模型的建立 |
| 4.2 “箱梁桥”结构模型基本参数的确定 |
| 4.2.1 腹板宽度的确定 |
| 4.2.2 应力壳高度的确定 |
| 4.2.3 箱梁应力壳演化特征 |
| 4.3 “箱梁桥”结构承载特性分析 |
| 4.4 工作面宽度对岩层控制的影响 |
| 4.4.1 围岩应力场分布特征 |
| 4.4.2 围岩移动变形特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 上煤层覆岩运动对采场围岩稳定性的影响 |
| 5.1 浅埋长壁工作面覆岩垮落结构的力学分析 |
| 5.2 上煤层覆岩垮落对采场围岩稳定性的影响 |
| 5.3 上煤层开采对采场围岩稳定性影响的模拟分析 |
| 5.3.1 上煤层开采后围岩应力场分布特征 |
| 5.3.2 上煤层开采后围岩移动变形特征 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 房柱式采空区上综采工作面矿压观测分析 |
| 6.1 工作面概况 |
| 6.2 工作面矿压规律分析 |
| 6.3 巷道矿压规律分析 |
| 6.3.1 巷道超前支撑压力监测 |
| 6.3.2 巷道锚杆受力监测 |
| 6.3.3 巷道表面位移监测 |
| 6.3.4 巷道顶板离层量监测 |
| 6.3.5 巷道围岩松动圈观测 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）西山矿区近距离煤层群开采巷道围岩控制技术研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 近距煤层群开采的定义及判别方法 |
| 1.2.2 近距煤层群上行式开采方面的研究 |
| 1.2.3 近距煤层群下行式开采方面的研究 |
| 1.2.4 近距煤层群开采巷道围岩控制方法及支护技术 |
| 1.2.5 研究的不足 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 论文研究方法和技术路线 |
| 第2章 西山矿区巷道围岩基础参数现场测试研究 |
| 2.1 地应力测试与分析 |
| 2.1.1 测量方法及装备 |
| 2.1.2 地应力分布特征分析 |
| 2.2 围岩强度测量与分析 |
| 2.2.1 测量方法 |
| 2.2.2 测量结果及分析 |
| 2.2.3 煤岩体强度分布特征分析 |
| 2.3 巷道顶板围岩结构特征观测与分析 |
| 2.3.1 测量方法 |
| 2.3.2 结果与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 近距离煤层群开采围岩活动机理研究 |
| 3.1 煤柱应力底板传递规律研究 |
| 3.1.1 煤柱稳定性分析 |
| 3.1.2 煤柱应力底板传递规律的理论研究 |
| 3.1.3 煤柱应力分布规律的数值模拟研究 |
| 3.1.4 煤柱应力底板传递特征数值分析 |
| 3.2 近距上煤层采后底板变形破坏特征研究 |
| 3.2.1 底板屈服破坏深度的理论分析 |
| 3.2.2 算例分析 |
| 3.2.3 岩体强度对底板破坏深度的影响分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 近距离煤层群开采围岩活动规律相似模型试验研究 |
| 4.1 相似模型试验方案 |
| 4.1.1 试验方案 |
| 4.1.2 监测方案 |
| 4.2 近距上煤层开采模拟试验研究 |
| 4.2.1 第1 个工作面开挖 |
| 4.2.2 第2 个工作面开挖 |
| 4.3 近距下煤层开采模型试验研究 |
| 4.3.1 第1 个工作面开挖 |
| 4.3.2 第2 个工作面开挖 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 近距煤层巷道布置方法与顶板稳定控制原理研究 |
| 5.1 近距下煤层回采巷道布置方法 |
| 5.1.1 常用回采巷道布置法缺陷分析 |
| 5.1.2 近距下部煤层回采巷道新式布置法 |
| 5.1.3 错距确定方法的研究 |
| 5.1.4 错距的确定原则 |
| 5.1.5 错距的确定方法 |
| 5.2 近距煤层顶板稳定控制原理 |
| 5.2.1 近距下煤层顶底板岩体强度损伤劣化特征分析 |
| 5.2.2 采动底板岩体强度劣化特征分析 |
| 5.2.3 采动底板岩体弹性模量的获取 |
| 5.2.4 近距下煤层回采巷道顶板稳定性控制力学原理 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 近距煤层开采巷道围岩稳定控制试验研究 |
| 6.1 矿井地质概况 |
| 6.1.1 地层分布特征 |
| 6.2 南九采区近距煤层开采现状 |
| 6.2.1 近距煤层采掘现状 |
| 6.2.2 下煤层回采巷道维护状况 |
| 6.2.3 近距下部73902 两巷变形破坏原因分析 |
| 6.3 南九采区近距73903 皮带巷试验 |
| 6.3.1 确定下部73903 两巷布置形式 |
| 6.3.2 确定下部73903 两巷内错距大小 |
| 6.3.3 73903 试验工作面地质参数评估 |
| 6.3.4 基于数值模拟试验的内错巷道围岩稳定性分析 |
| 6.3.5 73903 皮带巷锚杆锚索锚固力试验 |
| 6.3.6 73903 皮带巷支护设计 |
| 6.3.7 73903 皮带巷围岩控制效果评价 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（5）新疆准东矿区缓斜巨厚煤层多分层开采覆岩结构演变机理及控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状与存在的问题 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.4 创新点 |
| 2 新疆巨厚煤层赋存特征与分类 |
| 2.1 分布特征与开采现状 |
| 2.2 巨厚煤层赋存特征 |
| 2.3 赋存条件分类 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 巨厚煤层分层开采覆岩结构演变特征 |
| 3.1 不同分层采厚覆岩破断特征物理模拟 |
| 3.2 不同分层采厚覆岩破断特征数值模拟 |
| 3.3 覆岩结构演变过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 巨厚煤层分层开采覆岩结构演变机理 |
| 4.1 覆岩梁式结构稳定性 |
| 4.2 覆岩壳式结构稳定性 |
| 4.3 应力拱结构稳定性 |
| 4.4 覆岩结构演变机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 巨厚煤层分层开采采场矿压显现特征 |
| 5.1 采场“支架—围岩”力学模型 |
| 5.2 工作面液压支架合理参数确定 |
| 5.3 采场矿压显现实测分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 巨厚煤层分层开采采场矿压控制 |
| 6.1 采场矿压控制机理 |
| 6.2 大井矿区采场矿压控制技术 |
| 6.3 巨厚煤层开采工艺选择 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）关键层对支承压力分布影响规律的理论研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 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 主要研究内容及方法 |
| 2 覆岩关键层影响支承压力分布的机理研究 |
| 2.1 关键层影响支承压力分布的案例分析 |
| 2.2 关键层影响支承压力分布的物理模拟研究 |
| 2.3 关键层影响支承压力分布的数值模拟研究 |
| 2.4 关键层影响支承压力分布的理论研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于覆岩关键层的支承压力计算方法研究 |
| 3.1 基于关键层的支承压力计算模型及方法 |
| 3.2 计算参数的确定 |
| 3.3 计算实例及验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 关键层对支承压力分布的影响规律研究 |
| 4.1 覆岩关键层赋存条件对支承压力分布的影响 |
| 4.2 影响支承压力分布的临界关键层位置确定方法研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 覆岩关键层影响支承压力分布的应用研究 |
| 5.1 亭南煤矿巨厚坚硬岩层下采场支承压力的演化规律 |
| 5.2 亭南煤矿和顾桥煤矿影响支承压力分布的临界关键层位置确定 |
| 5.3 高家堡煤矿盘区边界煤柱应力的叠加计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）金凤矿倾斜厚煤层切顶成巷围岩结构特征及矿压规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 传统沿空留巷无煤柱开采技术研究现状 |
| 1.2.2 倾斜煤层开采覆岩结构特征研究现状 |
| 1.2.3 切顶成巷开采覆岩运动及矿压规律研究现状 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 主要研究内容及研究技术路线 |
| 1.4.1 研究方法及主要研究内容 |
| 1.4.2 研究技术路线 |
| 2 切顶成巷关键技术及试验矿井地质概况 |
| 2.1 倾斜厚煤层切顶卸压自动成巷技术原理 |
| 2.1.1 技术原理 |
| 2.1.2 工艺流程 |
| 2.2 恒阻大变形锚索支护技术 |
| 2.3 双向聚能定向爆破技术 |
| 2.3.1 双向聚能定向爆破机理 |
| 2.3.2 双向聚能定向爆破技术优势 |
| 2.4 倾斜厚煤层切顶成巷围岩控制技术 |
| 2.4.1 切顶成巷碎石帮挡矸支护技术 |
| 2.4.2 组合承载临时支护技术 |
| 2.4.3 采场多方位切顶应力优化技术 |
| 2.5 试验矿井概况 |
| 2.5.1 工作面概况 |
| 2.5.2 切顶成巷区域概况 |
| 2.6 小结 |
| 3 倾斜厚煤层切顶成巷围岩结构特征及稳定性分析 |
| 3.1 倾斜厚煤层切顶成巷无煤柱开采采场覆岩破断机理 |
| 3.1.1 倾斜厚煤层切顶成巷无煤柱开采采场基本顶挠度方程计算 |
| 3.1.2 倾斜厚煤层切顶成巷无煤柱开采采场基本顶初次破断应力分析 |
| 3.2 倾斜厚煤层切顶卸压无煤柱开采采场覆岩垮落特征 |
| 3.2.1 工作面走向覆岩垮落结构 |
| 3.2.2 工作面倾向覆岩垮落结构 |
| 3.3 倾斜厚煤层切顶成巷顶板稳定性 |
| 3.3.1 切顶成巷围岩结构特征 |
| 3.3.2 切顶成巷顶板稳定性力学分析 |
| 3.4 实体煤应力集中区域稳定性分析 |
| 3.4.1 切顶成巷实体煤帮部变形 |
| 3.4.2 切顶成巷实体煤帮稳定性 |
| 3.5 碎石帮稳定性分析 |
| 3.5.1 采空区矸石垫层区域长度 |
| 3.5.2 碎石帮矸石冲击影响分析 |
| 3.6 小结 |
| 4 倾斜厚煤层切顶成巷无煤柱开采应力场分布规律 |
| 4.1 倾斜厚煤层切顶卸压无煤柱开采应力分布及演化规律 |
| 4.1.1 数值模拟软件 |
| 4.1.2 模型建立及参数确定 |
| 4.1.3 工作面推进方向支承压力分布及演化规律 |
| 4.1.4 工作面倾斜方向支承压力分布及演化规律 |
| 4.2 煤层倾角对切顶成巷无煤柱采场应力分布的影响 |
| 4.2.1 数值模型的建立 |
| 4.2.2 煤层倾角对工作面推进方向支承压力的影响 |
| 4.2.3 煤层倾角对工作面倾斜方向支承压力的影响 |
| 4.3 倾斜煤层采场覆岩运动规律对比分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 倾斜厚煤层切顶卸压自成巷关键参数研究 |
| 5.1 切顶成巷围岩力学参数及地质条件分析 |
| 5.1.1 岩石力学参数测试 |
| 5.1.2 煤层分布特征 |
| 5.1.3 顶板岩性条件分析 |
| 5.1.4 切顶成巷设计区域划分 |
| 5.2 倾斜厚煤层切顶成巷顶板切缝参数确定 |
| 5.2.1 切顶成巷顶板切缝高度 |
| 5.2.2 切顶成巷顶板切缝角度 |
| 5.2.3 切缝参数数值模拟分析 |
| 5.2.4 切顶成巷爆破参数 |
| 5.3 倾斜厚煤层切顶成巷支护参数确定 |
| 5.3.1 恒阻大变形锚索支护参数 |
| 5.3.2 临时支护参数 |
| 5.3.3 挡矸支护参数 |
| 5.4 小结 |
| 6 现场实测矿压规律研究 |
| 6.1 倾斜厚煤层切顶卸压自动成巷采场矿压显现规律 |
| 6.1.1 矿压监测测站布置 |
| 6.1.2 采场矿压显现规律 |
| 6.1.3 采场矿压显现特征分析 |
| 6.2 倾斜厚煤层切顶卸压自动成巷围岩变形及受力分析 |
| 6.2.1 倾斜厚煤层切顶成巷围岩变形规律 |
| 6.2.2 切顶成巷围岩变形特征分析 |
| 6.2.3 切顶成巷围岩受力分析 |
| 6.3 现场应用效果 |
| 6.3.1 恒阻大变形锚索支护 |
| 6.3.2 顶板定向预裂切缝爆破 |
| 6.3.3 挡矸支护及巷道成型效果 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）鄂尔多斯深部矿区覆岩破断特征及顶板控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 深部煤矿开采覆岩运动及破断特征研究现状 |
| 1.2.2 浅部煤矿开采覆岩运动及破断特征研究现状 |
| 1.2.3 煤层开采顶板控制技术研究现状 |
| 1.2.4 研究现状总结与分析 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 鄂尔多斯深部矿区采场矿压显现特征研究 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 矿井地应力分析 |
| 2.3 工作面顶板破断特征分析 |
| 2.3.1 工作面顶板初次来压特征 |
| 2.3.2 工作面顶板周期来压特征 |
| 2.3.3 工作面覆岩破断理论分析 |
| 2.4 工作面顺槽围岩变形规律 |
| 2.5 小结 |
| 3 鄂尔多斯深部矿区岩石变形特性试验研究 |
| 3.1 试样制备 |
| 3.1.1 砂岩 |
| 3.1.2 泥岩 |
| 3.2 试验装置 |
| 3.3 三轴压缩试验 |
| 3.4 试验结果分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 鄂尔多斯深部矿区采场覆岩破断数值模拟研究 |
| 4.1 鄂尔多斯覆岩理想弹脆塑力学模型 |
| 4.1.1 鄂尔多斯矿区围岩变形特征 |
| 4.1.2 理想弹脆塑力学模型 |
| 4.1.3 数值实现 |
| 4.1.4 模型验证 |
| 4.2 鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩破坏数值模拟 |
| 4.2.1 数值模型 |
| 4.2.2 计算结果及分析 |
| 4.3 小结 |
| 5 采动覆岩运动破断与顶板结构稳定性的模型试验 |
| 5.1 相似模拟依托工程概况 |
| 5.2 相似材料模型试验 |
| 5.2.1 相似材料试验模型 |
| 5.2.3 试验结果及分析 |
| 5.3 小结 |
| 6 鄂尔多斯深部矿区基本顶破断预测及压架防治技术 |
| 6.1 基本顶煤壁前方断裂的力学模型 |
| 6.1.1 力学模型 |
| 6.1.2 程序验证 |
| 6.2 鄂尔多斯矿区大采高基本顶煤壁前方断裂影响因素及影响规律 |
| 6.2.1 液压支架刚度的影响 |
| 6.2.2 基本顶模量的影响 |
| 6.2.3 直接顶与基本顶摩擦的影响 |
| 6.2.4 k_I的影响 |
| 6.2.5 基本顶厚度的影响 |
| 6.2.6 周期垮落步距的影响 |
| 6.2.7 支架后方充填体刚度的影响 |
| 6.3 基本顶煤壁断裂力学模型 |
| 6.3.1 拉断裂 |
| 6.3.2 剪断 |
| 6.4 纳林河二矿3~(-1)煤综采基本顶断裂及周期垮落步距预测 |
| 6.4.1 工作面前方断裂及周期垮落步距 |
| 6.4.2 工作面煤壁处断裂及周期垮落步距 |
| 6.4.3 支架后方断裂及周期垮落步距 |
| 6.5 鄂尔多斯深部矿井综采压架防治技术 |
| 6.5.1 选择合理的支架刚度和支护阻力 |
| 6.5.2 确保合理的支架初撑力 |
| 6.5.3 厚硬顶板弱化处理 |
| 6.5.4 合理使用护帮装置 |
| 6.5.5 合理的工作面推进速度 |
| 6.6 小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）深部采区高强锚注自成巷控制机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 沿空留巷开采技术研究现状 |
| 1.2.2 无煤柱自成巷研究现状 |
| 1.2.3 深部巷道围岩控制理论研究现状 |
| 1.2.4 深部巷道变形破坏规律研究现状 |
| 1.2.5 巷道锚注理论研究现状 |
| 1.2.6 巷道锚注支护技术研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.5 论文创新点 |
| 第二章 深部回采巷道失稳破坏特征研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工程概况 |
| 2.3 深部回采巷道围岩变形破坏特征 |
| 2.3.1 锚索力学性能试验 |
| 2.3.2 围岩力学参数测试 |
| 2.3.3 矿物成分分析 |
| 2.3.4 巷道围岩松动范围探测 |
| 2.3.5 巷道围岩现场监测 |
| 2.4 深部回采巷道变形破坏数值试验研究 |
| 2.4.1 数值试验方案设计 |
| 2.4.2 建模及模拟参数 |
| 2.4.3 数值试验结果分析 |
| 2.5 深部回采巷道变形破坏原因分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 深部采区锚注自成巷顶板破坏机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 深部采区自成巷顶板围岩演变规律 |
| 3.2.1 自成巷原理 |
| 3.2.2 深部采区自成巷顶板围岩演变规律 |
| 3.3 深部采区自成巷顶板破坏的极限分析 |
| 3.3.1 强度准则 |
| 3.3.2 极限分析 |
| 3.4 深部采区自成巷切缝准备区顶板破坏上限分析 |
| 3.4.1 围岩内部能量耗散率 |
| 3.4.2 外力功率计算求解 |
| 3.4.3 自成巷顶板破裂机制 |
| 3.4.4 不同参数对自成巷切缝准备区顶板冒落曲线的影响 |
| 3.5 深部采区自成巷短臂梁破坏上限分析 |
| 3.5.1 围岩内部能量耗散率 |
| 3.5.2 外力功率计算求解 |
| 3.5.3 自成巷短臂梁破裂机制 |
| 3.5.4 不同参数对自成巷短臂梁冒落曲线的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 深部采区自成巷锚注控制机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 锚注复合体力学参数 |
| 4.2.1 注浆锚索对锚注复合体力学参数的影响 |
| 4.2.2 预紧力对锚注复合体力学参数的影响 |
| 4.2.3 计算结果对比分析 |
| 4.3 破碎围岩注浆体力学性能 |
| 4.3.1 破碎岩体注浆加固效果评价测试仪的研制 |
| 4.3.2 试件制备 |
| 4.3.3 试验结果分析 |
| 4.3.4 破碎围岩注浆体力学机理 |
| 4.4 破碎围岩锚注体力学性能 |
| 4.4.1 试件制备及试验系统 |
| 4.4.2 试验结果分析 |
| 4.5 注浆锚索锚固性能试验 |
| 4.5.1 试验方案设计 |
| 4.5.2 水灰比对注浆锚索锚固性能的影响 |
| 4.5.3 粒径对注浆锚索锚固性能的影响 |
| 4.5.4 注浆锚索锚固失效特征 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 深部采区自成巷锚注复合体承载强度研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 自成巷锚注复合体强度力学分析 |
| 5.2.1 自成巷锚注复合体几何参数 |
| 5.2.2 自成巷锚注复合体承载强度 |
| 5.2.3 自成巷锚注复合体承载强度规律分析 |
| 5.3 自成巷锚注复合体稳定性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 深部采区自成巷锚注支护数值试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 深部采区自成巷锚注支护数值试验方案 |
| 6.2.1 数值试验参数 |
| 6.2.2 数值试验方案 |
| 6.3 深部采区自成巷锚注支护控制效果对比 |
| 6.3.1 切缝角度对自成巷稳定性的影响 |
| 6.3.2 切缝高度对自成巷稳定性的影响 |
| 6.3.3 注浆加固范围对自成巷稳定性的影响 |
| 6.3.4 注浆加固参数等级对自成巷稳定性的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 深部采区自成巷锚注支护模型试验研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 模型试验相似理论 |
| 7.2.1 模型试验相似原理 |
| 7.2.2 相似判据推导 |
| 7.3 模型试验设计 |
| 7.3.1 相似比尺 |
| 7.3.2 试验方案 |
| 7.4 模型相似材料研制 |
| 7.4.1 模型相似材料配比试验 |
| 7.4.2 模型锚杆(索)相似材料 |
| 7.5 模型试验系统 |
| 7.5.1 试验装置 |
| 7.5.2 监测系统 |
| 7.6 模型试验实施 |
| 7.6.1 模型实施流程 |
| 7.6.2 模型试验监测方案 |
| 7.7 模型试验结果分析 |
| 7.7.1 自成巷围岩应力演化规律 |
| 7.7.2 自成巷围岩位移演化规律 |
| 7.8 本章小结 |
| 第八章 深部采区自成巷锚注支护现场应用研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 深部采区自成巷锚注支护设计 |
| 8.3 深部采区自成巷锚注支护现场应用 |
| 8.3.1 工程概况 |
| 8.3.2 现场支护方案实施 |
| 8.3.3 现场控制效果监测 |
| 8.4 本章小结 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 主要研究结论 |
| 9.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间参与科研项目 |
| 博士期间撰写科研论文 |
| 博士期间授权发明专利 |
| 博士期间获得荣誉及科研奖励 |
| 附件 |
四、Analysis for interaction of supports and surrounding rock of gateways in longwall minging（论文参考文献）
- [1]煤矿巷道预应力锚杆时效支护理论研究[D]. 曹俊才. 中国矿业大学, 2020
- [2]大倾角工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度和支护方法研究[D]. 刘晨光. 西安科技大学, 2020(01)
- [3]浅埋近距离房柱式采空区之上综采围岩结构稳定性研究[D]. 刘清洲. 西安科技大学, 2020(01)
- [4]西山矿区近距离煤层群开采巷道围岩控制技术研究及应用[D]. 张剑. 煤炭科学研究总院, 2020(08)
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- [7]关键层对支承压力分布影响规律的理论研究[D]. 韩红凯. 中国矿业大学, 2019(04)
- [8]金凤矿倾斜厚煤层切顶成巷围岩结构特征及矿压规律研究[D]. 甄恩泽. 中国矿业大学(北京), 2020(04)
- [9]鄂尔多斯深部矿区覆岩破断特征及顶板控制研究[D]. 宁静. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [10]深部采区高强锚注自成巷控制机理研究[D]. 王雷. 山东大学, 2019(02)