在防治煤與瓦斯突出措施中，要求區(qū)域措施先行，局部措施補(bǔ)充。開采保護(hù)層作為區(qū)域防突措施之一，被證明效果是明顯的。本文以王行莊煤礦作為試驗(yàn)區(qū)，主要研究了王行莊煤礦上保護(hù)層開采的卸壓影響范圍和消突效果。 通過(guò)保護(hù)層開采相似模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)保護(hù)層開采過(guò)程中被保護(hù)層的變形場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)變化、保護(hù)范圍進(jìn)行了考察；通過(guò)數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)保護(hù)層開采后應(yīng)力場(chǎng)變化、彈性模量變化、聲發(fā)射場(chǎng)進(jìn)行了考察；通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)層開采效果考察，分析了保護(hù)層開采前后瓦斯壓力變化、瓦斯含量變化、預(yù)測(cè)指標(biāo)變化、透氣性系數(shù)變化。 保護(hù)層開采模擬實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)效果表明經(jīng)保護(hù)層開采后，被保護(hù)層應(yīng)力降低，裂隙發(fā)育、瓦斯壓力降低、瓦斯含量降低、透氣性系數(shù)增加。保護(hù)層開采對(duì)被保護(hù)層保護(hù)效果良好。

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
目錄
1 引言
    1.1 研究背景、目的及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
2 保護(hù)層開采的巖石破裂過(guò)程理論分析
    2.1 保護(hù)層采動(dòng)作用沿垂直方向分布規(guī)律
        2.1.1 頂板破裂理論
        2.1.2 底板破裂理論
    2.2 保護(hù)層采動(dòng)作用沿走向基本規(guī)律
    2.3 保護(hù)層卸壓瓦斯運(yùn)移規(guī)律分析
        2.3.1 煤層卸壓瓦斯固氣耦合理論
        2.3.2 采動(dòng)裂隙帶瓦斯運(yùn)移規(guī)律
    2.4 本章小結(jié)
3 試驗(yàn)區(qū)概況
    3.1 礦井概況
    3.2 工作面概況
    3.3 本章小結(jié)
4 保護(hù)層開采相似模擬
    4.1 相似模擬基礎(chǔ)理論
    4.2 相似模型設(shè)計(jì)
        4.2.1 試驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù)
        4.2.2 相似材料選取
        4.2.3 原型地質(zhì)條件
        4.2.4 相似參數(shù)確定
    4.3 模型制作
        4.3.1 相似材料配比及用量計(jì)算
        4.3.2 模型建立
        4.3.3 模型加載過(guò)程
    4.4 相似模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    4.5 被保護(hù)層膨脹變形場(chǎng)分析
    4.6 被保護(hù)層應(yīng)力場(chǎng)變化分析
    4.7 保護(hù)層保護(hù)范圍的確定
        4.7.1 保護(hù)范圍的確定方法
        4.7.2 沿走向的保護(hù)范圍
        4.7.3 沿傾向的保護(hù)范圍
    4.8 本章小結(jié)
5 保護(hù)層開采數(shù)值模擬
    5.1 數(shù)值模擬理論方法與軟件介紹
        5.1.1 巖石破裂過(guò)程分析系統(tǒng)
        5.1.2 相關(guān)理論準(zhǔn)則
        5.1.3 有限元理論
        5.1.4 基元的提出
    5.2 模型邊界條件確定及應(yīng)力加載
    5.3 模型參數(shù)選取
    5.4 數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        5.4.1 保護(hù)層開采過(guò)程應(yīng)力場(chǎng)變化規(guī)律
        5.4.2 保護(hù)層開采過(guò)程彈性模量變化規(guī)律
        5.4.3 聲發(fā)射場(chǎng)隨工作面推進(jìn)變化
        5.4.4 應(yīng)力及裂隙場(chǎng)分布劃分
    5.5 本章小結(jié)
6 王行莊礦上保護(hù)層開采對(duì)被保護(hù)層的保護(hù)效果
    6.1 瓦斯壓力變化分析
        6.1.1 瓦斯壓力測(cè)定方案確定
        6.1.2 瓦斯壓力變化
    6.2 瓦斯含量變化分析
        6.2.1 瓦斯含量測(cè)定方法
        6.2.2 瓦斯含量變化
    6.3 預(yù)測(cè)指標(biāo)變化
    6.4 透氣性系數(shù)變化分析
        6.4.1 煤層透氣性系數(shù)測(cè)定方案確定
        6.4.2 透氣性變化
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論及展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：4017980