条带充填法煤柱稳定性影响因素数值模拟试验研究

论文摘要

论文结合托板理论、条带充填采煤、开采沉陷学和岩层控制理论,运用2D-σ数值模拟工具,对条带充填法煤柱稳定性影响因素进行了试验研究。重点研究了条带充填开采条件下的单煤层和多煤层的煤柱群稳定性问题,揭示了特定地质采矿条件下开采宽度、煤柱宽度和充填宽度对煤柱稳定性的影响规律,主要结论有：1)开采宽度是影响条带充填法煤柱群稳定性首要因素,其次是充填宽度,最后是煤柱宽度；2)合理开采参数有：开采宽度为托板等效垮距,充填宽度为塑性区宽度8～10倍,煤柱宽度为核区宽度2～3倍。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.2.1 建筑物下开采方法
• 1.2.2 条带开采理论分析
• 1.2.3 充填采矿法的应用及研究现状
• 1.2.4 岩层控制的托板理论
• 1.2.5 煤柱群理论研究
• 1.3 论文研究内容
• 1.4 本章小结
• 第二章 条带充填法单煤层煤柱群数值模拟研究
• 2.1 研究矿区概况
• 2.1.1 矿区地理位置和交通
• 2.1.2 井田地质特征
• 2.1.3 矿区生产状况
• 2.1.4 "三下"压煤状况
• 2.2 数值模拟方法概述及数值模拟软件简介
• 2.2.1 数值模拟方法概述
• 2.2.2 2D-σ计算程序简介
• 2.3 数值模型的建立
• 2.3.1 边界条件的确定
• 2.3.2 岩体物理力学参数
• 2.4 条带充填法数值模拟结果和分析结论
• 2.4.1 峰峰矿区条带开采实例模拟分析
• 2.4.2 不同充填体宽度模型对比分析
• 2.4.3 不同煤柱宽度模型对比分析
• 2.4.4 不同开采宽度模型对比分析
• 2.4.5 合理充填宽度的确定
• 2.4.6 灰色关联分析和支采比关系曲线
• 2.5 本章小结
• 第三章 条带充填法多煤层煤柱群数值模拟研究
• 3.1 模拟方案
• 3.2 数值模型的建立
• 3.2.1 边界条件的确定
• 3.2.2 岩体物理力学参数的选取
• 3.3 条带充填法数值模拟结果和分析结论
• 3.3.1 煤柱对齐方式选择
• 3.3.2 不同充填体宽度模型对比分析
• 3.3.3 不同煤柱宽度模型对比分析
• 3.3.4 不同开采宽度模型对比分析
• 3.3.5 合理充填宽度的确定
• 3.3.6 灰色关联分析和支采比关系曲线
• 3.4 本章小结
• 第四章 结论及思考
• 4.1 结论
• 4.2 问题思考
• 参考文献
• 致谢