發(fā)布時(shí)間：2018-06-16 18:33

  本文選題：矸石充填 + 覆巖變形　； 參考：《山東科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著我國(guó)煤礦高強(qiáng)度、粗放式開采,因煤層開采造成的煤矸石占?jí)和恋亍⒌乇斫ㄖ飺p害等問題越來越突出。矸石充填開采技術(shù)是綠色采礦的重要發(fā)展方向,不僅可以解決煤柱回收與地面矸石堆放問題,還可以控制地表移動(dòng)變形。矸石充填開采覆巖變形破壞機(jī)理的研究對(duì)充填開采推廣應(yīng)用至關(guān)重要。為此,本文綜合采用室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬、理論分析和現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)相結(jié)合方法,揭示了采空區(qū)充填開采控制覆巖變形破壞機(jī)理。主要結(jié)論如下:(1)系統(tǒng)研究充填矸石物理力學(xué)特性,通過室內(nèi)壓縮試驗(yàn)測(cè)試獲得了矸壓實(shí)特性及流變特性。研究得出矸石的應(yīng)力-壓縮率曲線整體上呈現(xiàn)對(duì)數(shù)規(guī)律分布,矸石變形模量與應(yīng)力近似為線性關(guān)系,變形模量隨著應(yīng)力的增大而不斷增大。(2)采用FLAC3D數(shù)值模擬方法,對(duì)比研究了充填開采覆巖應(yīng)力分布及變形破壞規(guī)律,揭示了充填開采覆巖動(dòng)態(tài)損傷演化規(guī)律。采空區(qū)矸石充填對(duì)控制覆巖變形破壞有重要作用,采用充填開采后覆巖塑性破壞高度降低達(dá)63%。頂板沉降量約占傳統(tǒng)綜采的60%。充填體壓縮過程中產(chǎn)生反作用力給圍巖,改善了圍巖的應(yīng)力狀態(tài)從而提高了圍巖自身強(qiáng)度及承載能力,減緩了礦壓顯現(xiàn)程度。(3)通過建立薄板力學(xué)模型,考慮了充填矸石對(duì)頂板的支撐反力,推導(dǎo)了充填矸石對(duì)覆巖變形的撓曲面方程,揭示了采空區(qū)矸石充填控制覆巖變形破壞機(jī)理。并利用簡(jiǎn)化的彈性地基梁理論分析走向剖面巖層移動(dòng)變形問題,并對(duì)影響覆巖變形效果的彈性地基系數(shù)、充填體欠接頂量進(jìn)行了定量分析。(4)在矸石充填開采頂板沉降及覆巖變形破裂連續(xù)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,分析了充填開采頂板沉降規(guī)律及覆巖變形破壞特征。實(shí)測(cè)頂板沉降值約占采高的12%,工作面煤壁后方20m后頂板下沉接近最大值。隨著工作面推進(jìn),上覆巖層出現(xiàn)破裂離層現(xiàn)象,覆巖裂隙發(fā)育高度約占采高的6倍。研究表明采空區(qū)采用矸石充填后,充填體通過阻止下部頂板的變形和位移限制了覆巖的進(jìn)一步移動(dòng)。
[Abstract]:In this paper , it is important to study the deformation and damage of overburden rock by means of laboratory tests , numerical simulation , theoretical analysis and on - site detection .
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD325

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉曉明;趙同彬;王明強(qiáng);李占海;房凱;;固體充填工作面支架工作特性及頂板控制分析[J];山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年02期

2 李猛;張吉雄;姜海強(qiáng);黃艷利;張強(qiáng);;固體密實(shí)充填采煤覆巖移動(dòng)彈性地基薄板模型[J];煤炭學(xué)報(bào);2014年12期

3 馮銳敏;丁自偉;石磊;岳陶;;膏體充填彈性地基梁模型分析及應(yīng)用[J];金屬礦山;2013年01期

4 繆協(xié)興;;綜合機(jī)械化固體充填采煤技術(shù)研究進(jìn)展[J];煤炭學(xué)報(bào);2012年08期

5 張吉雄;安百富;巨峰;姜海強(qiáng);吳強(qiáng);;充填采煤固體物料垂直投放顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律影響因素研究[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2012年03期

6 周躍進(jìn);陳勇;張吉雄;何琪;;充填開采充實(shí)率控制原理及技術(shù)研究[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2012年03期

7 黃艷利;張吉雄;張強(qiáng);聶守江;安百富;;充填體壓實(shí)率對(duì)綜合機(jī)械化固體充填采煤巖層移動(dòng)控制作用分析[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2012年02期

8 陳杰;杜計(jì)平;張衛(wèi)松;張吉雄;;矸石充填采煤覆巖移動(dòng)的彈性地基梁模型分析[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期

9 常慶糧;周華強(qiáng);柏建彪;段昌瑞;李英偉;;膏體充填開采覆巖穩(wěn)定性研究與實(shí)踐[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2011年02期

10 徐俊明;張吉雄;黃艷利;巨峰;;充填綜采矸石-粉煤灰壓實(shí)變形特性試驗(yàn)研究及應(yīng)用[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2011年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 黃艷利;固體密實(shí)充填采煤的礦壓控制理論與應(yīng)用研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2012年

2 朱衛(wèi)兵;淺埋近距離煤層重復(fù)采動(dòng)關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)失穩(wěn)機(jī)理研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2010年

3 常慶糧;膏體充填控制覆巖變形與地表沉陷的理論研究與實(shí)踐[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2009年

4 查劍鋒;矸石充填開采沉陷控制基礎(chǔ)問題研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2008年

5 張吉雄;矸石直接充填綜采巖層移動(dòng)控制及其應(yīng)用研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：2027708