窄小煤柱护巷的矿压显现规律及其支护技术研究

论文题目: 窄小煤柱护巷的矿压显现规律及其支护技术研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 采矿工程

作者: 温克珩

导师: 柴敬,李虎林

关键词: 窄小煤柱,矿压显现,锚杆支护,二次支护

文献来源: 西安科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 靖远公司大水头煤矿是甘肃省的一个大型煤矿，采用的是煤柱护巷技术。煤层为高瓦斯、松软、易燃厚煤层。随着煤炭市场的需求，要求减少煤炭资源损失，提高回采率。而原有的留设20～30m护巷煤柱势必造成资源上的严重浪费。因此，合理减小煤柱尺寸，即能支撑顶板压力，同时防止采空区的水和瓦斯窜入工作面，提高回采率，是该矿遇到的新课题。同时，原来的工字钢支护体系也不能满足支护要求，必须寻找新的支护体系。本课题正是在这样的背景下，立足于该矿的地质特征，借鉴他矿的研究成果，结合理论分析和现场观测来展开研究。本课题采用的是理论分析和现场观测论证相结合的研究方法。首先从理论上分析，提出了留设5～7m煤柱的合理性和可行性。在支护方式上，对比了锚网支护和工字钢支护的特点后，提出了锚网支护比工字钢支护更有利于控制煤柱的破坏和变形。同时在支护材料上提出了刚度要求。结合工作面回采期间的巷道变形状况和二次支护实践，提出了锚网二次支护和锚索及时补强支护的有效性。然后从104、106工作面现场矿压观测结果中可以论证：留设5～7m煤柱和锚网支护不但可行，而且还提高了社会经济效益。本课题的成功研究，不仅提高了矿井的服务年限，给社会带来了巨大的经济效益。同时为留窄小煤柱沿空巷道在动压条件下的维护提供了实践基础，从而进一步拓展了留窄小煤柱沿空巷道的应用范围。

论文目录:

1 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外发展和研究现状

1.2.2 国内发展和现状研究情况

1.3 本课题的主要研究内容和研究意义

2 矿区基本概况

2.1 地质概况

2.2 顶底板岩性情况

2.3 采煤方法

2.4 巷道布置方式

3 中104综放工作面运输顺槽护巷煤柱的确定

3.1 施工地质概况要

3.2 柱体侧破坏范围估算

3.3 支承压力峰值位置估算

3.4 煤柱尺寸计算

3.4.1 剪切破坏深度

3.4.2 巷道最大侧向稳定拱深度

3.4.3 巷道塑区计算法

4 巷道支护

4.1 岩土工程的一般理论观点

4.2 松软破碎煤体条件下锚杆作用机理分析

4.3 巷道支护参数设计

4.3.1 设计基本原则

4.3.2 巷道断面形状

4.3.3 锚杆材质选择

4.3.4 基本支护参数的计算与选取

5 矿压显现特征观测与分析

5.1 中104运输顺槽矿压显现

5.1.1 掘进期间矿压显现

5.1.2 回采期间矿压显现

5.2 中106回风顺槽支护及矿压显现

5.2.1 施工地质概况

5.2.2 巷道断面及支护

5.2.3 掘进期间的矿压观测

5.2.4 回采期间的矿压观测

5.3 回采过程中煤柱体破裂状况测试

5.3.1 测试内容

5.3.2 测定原理

5.3.3 传感器原理

5.3.4 传感器制作

5.3.5 测孔位置

5.3.6 测试结果

5.4 中104开切眼观测数据分析

5.5 102采空区钻探

5.6 回采过程中窄煤柱体周边围岩垮落变形规律

5.7 矿压显现规律分析

6 巷道支护技术经济分析

6 1 一次支护

6 2 二次支护

6.3 经济效益和社会效益分析

7 结论

致谢

参考文献

附录

发布时间: 2006-12-25

参考文献

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[3].薄煤层小煤柱护巷技术研究[D]. 管仁和.山东科技大学2010
[4].金源煤矿首采孤岛工作面沿空小煤柱变形机理与控制对策研究[D]. 王者鹏.山东科技大学2008
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[7].厚煤层孤岛工作面小煤柱回采巷道围岩控制技术研究[D]. 周舟.太原理工大学2014
[8].谢桥矿11煤留小煤柱开采煤炭自燃防治技术研究[D]. 张航.安徽理工大学2016
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