园子沟矿101综放面顺槽支护及顺槽煤柱尺寸留设研究

摘要

复杂条件下破碎顶板综放开采工作面顺槽围岩支护控制及留设合理顺槽煤柱是困扰煤矿安全高效生产的一大障碍。本文以陕西宝鸡市园子沟矿101综放工作面为工程背景，采用理论分析、数值模拟和工程应用相结合的方法，对综放工作面顺槽围岩支护控制及留设合理的顺槽煤柱尺寸问题进行研究。
　　首先分析了园子沟矿101工作面顺槽变形破坏的影响因素，包括原岩应力、水平构造应力、采动矿压、围岩节理及地下水等几个方面;然后，采用理论方法，确定该综放面顺槽压力峰值点位置及分布范围，计算出了该综放面直接顶初次垮落步距、老顶初次断裂步距，确定了锚杆支护参数;其次，运用FLAC3D数值模拟方法，确定了锚索长度、排间距等参数，建立了5种工况对煤柱尺寸留设进行研究，通过对顺槽围岩变形量、煤柱应力大小、弹性核区范围的分析，确定了合理的煤柱尺寸，并对顺槽前方顶板进行应力与位移分析;最后，通过现场监测，包括对采动影响下工作面顺槽变形及顺槽煤柱内应力的监测，进行了现场试验验证，取得了较好效果。
　　本文研究成果为完善破碎顶板厚煤层综放面顺槽稳定性控制技术进行了有益探索，有一定的工程指导意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 当前存在的问题

1．4 论文研究内容及方法

2 园子沟矿101综放面概况及顺槽围岩变形机理分析

2．1 工程概况

2．2 101综放面顺槽围岩变形主要影响因素

2．3 综放工作面矿压显现的基本规律

2．4 直接顶垮落前综放回采对工作面顺槽影响机理

2．5 基本顶垮落前后综放回采对工作面顺槽影响机理

2．6 本章小结

3 101综放面顺槽支护技术研究

3．1 工作面顺槽支护原则及方式

3．2 确定工作面顺槽支护参数

3．3 本章小结

4 顺槽支护及顺槽煤柱留设尺寸优化数值模拟

4．1 软件简介

4．2 锚索长度支护参数FLAC3D模拟研究

4．3 锚索间距支护参数FLAC3D模拟研究

4．4 锚索排距支护参数FLAC3D模拟研究

4．5 综放工作面顺槽煤柱尺寸研究

4．6 留设顺槽煤柱尺寸FLAC3D数值模拟研究

4．7 本章小结

5 工程应用

5．1 101综放面顺槽支护方案参数优化

5．2 工作面顺槽矿压监测方案

5．3 观测数据分析

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 展望

6．3 创新点

致谢

参考文献

攻读硕士期间主要成果