大傾角特厚煤層綜放開(kāi)采區(qū)段煤柱合理尺寸優(yōu)化與研究

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1、聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。論文作者簽名：j絲絲墨二～。日期：』塑至魚(yú)≠～關(guān)于學(xué)位論文使用權(quán)的說(shuō)明本人完全了解太原理工大學(xué)有關(guān)保管、使用學(xué)位論文的規(guī)定，其中包括：①學(xué)校有權(quán)保管、并向有關(guān)部門(mén)送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件；②學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存學(xué)位論文；⑨學(xué)?？稍试S學(xué)位論文被查閱或借閱；④學(xué)?？?/p>

2、以學(xué)術(shù)交流為目的，復(fù)制贈(zèng)送和交換學(xué)位論文；⑤學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容(保密學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定)。簽名：導(dǎo)師簽名：40。t拳日期：訕1。太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文大傾角特厚煤層綜放開(kāi)采區(qū)段煤柱合理尺寸優(yōu)化與研究摘要我國(guó)將煤層按傾角劃分為緩傾斜、傾斜、和急傾斜三類(lèi)，大傾角煤層并沒(méi)有確切的定義，國(guó)內(nèi)學(xué)者根據(jù)冒落矸石滑移的自然安息角(350)和走向長(zhǎng)壁工作面液壓支架最大適用傾角(55。)，將煤層傾角在35。～550范圍內(nèi)的煤層稱之為大傾角煤層。隨著賦存條件較好煤層的不斷采出，大傾角煤層逐漸成為許多礦區(qū)或礦井的主要可采煤層，大傾角煤

3、層采場(chǎng)覆巖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，區(qū)段煤柱受采場(chǎng)側(cè)向支撐壓力、煤層傾角、煤層強(qiáng)度和頂?shù)装逄卣鞯挠绊?，同時(shí)在特厚煤層地質(zhì)條件下，煤柱穩(wěn)定性不同于近水平和緩傾斜煤層，因此，研究大傾角特厚煤層地質(zhì)條件下，區(qū)段煤柱與上覆巖層破斷結(jié)構(gòu)特征，煤柱垂直應(yīng)力分布規(guī)律及煤柱穩(wěn)定性等問(wèn)題，對(duì)大傾角煤層開(kāi)采理論和指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐均具有重要意義。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及理論分析，總結(jié)了大傾角煤層采用走向長(zhǎng)壁工作面開(kāi)采時(shí)，采場(chǎng)傾斜方向上覆巖層冒落形態(tài)的“不對(duì)稱性”，同時(shí)在采場(chǎng)傾斜方向上形成“三鉸拱”結(jié)構(gòu)；受此結(jié)構(gòu)影響，在礦山壓力顯現(xiàn)特征上表現(xiàn)為工作面來(lái)壓的“時(shí)效性”。通過(guò)建立大傾角煤層走向長(zhǎng)壁工作面

4、回采完后區(qū)段煤柱上覆巖層在煤層傾向方向斷裂形成巖塊A、巖塊B和巖塊C鉸接小結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，運(yùn)用“砌體梁”理論，分析了影響區(qū)段煤柱穩(wěn)定性的砌體梁巖塊滑落和回轉(zhuǎn)變形失穩(wěn)的平衡條件。以山西潞安集團(tuán)潞寧孟家窯煤礦5號(hào)煤層大傾角特厚煤層為地質(zhì)條件，太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文運(yùn)用極限平衡理論，得出區(qū)段煤柱合理留設(shè)寬度是煤柱兩側(cè)塑性區(qū)寬度和中心彈性區(qū)煤體的臨界尺寸之和。同時(shí)分析了煤柱中存在弱面以及煤柱變形的時(shí)間相關(guān)性，得出區(qū)段煤柱中存在弱面時(shí)保持煤柱穩(wěn)定性應(yīng)采取的措施以及煤柱保持穩(wěn)定的最小時(shí)間計(jì)算公式。采用有限差分法，分別對(duì)走向長(zhǎng)壁工作面回采巷道掘進(jìn)期間、上

5、區(qū)段工作面回采期間以及下區(qū)段工作面回采期間，不同寬度區(qū)段煤柱承受巷道掘進(jìn)擾動(dòng)、一次采動(dòng)影響及二次采動(dòng)影響時(shí)，煤柱屈服破壞情況、垂直應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了研究，得出不同寬度區(qū)段煤柱受上、下區(qū)段工作面采動(dòng)影響時(shí)，區(qū)段煤柱支承壓力分布規(guī)律曲線，通過(guò)對(duì)比分析得出區(qū)段煤柱寬度為達(dá)到25m時(shí)即可保持穩(wěn)定。關(guān)鍵詞：大傾角特厚煤層，采場(chǎng)覆巖結(jié)構(gòu)，支承壓力分布，區(qū)段煤柱合理寬度，煤柱穩(wěn)定性，塑性區(qū)特征太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文THEOPTIMIZATIONANDRESEARCHONTHEREASONABLESIZEOFCOALPILLARWITHFULLYMECH

6、ANIZEDCAVINGINLARGEDIPANGLEANDTHICKCOALSEAMABSTRACTThecoalseamisdividedintogentlyinclined，inclinedandsteeplyinclinedaccordingtothecoalseamangleinChina，butthereisnoexactdefinitionofthelargedipanglecoalseam，thedomesticscholarsthinkitreferstothecoalseamwith35?！?5。angleaccordingt

7、othenaturalreposeangleofcavinggangueslip(35。)andthehydraulicsupportmaximumangleoflongwallfacealongstrikemining(55。)．Withthecontinuousproductionofcoalseamwithgoodoccurrenceconditions，largedipanglecoalseamhasgraduallybecomethemainminableseaminmanymines，butbecauseoftheinfluenceo

8、fdipangle，thecoalseamoverburdenrockstructureiscomplex．Undertheinflue