任楼煤矿巷道破坏原因分析与治理对策

论文摘要

任楼煤矿巷道在回采过程中变形和破坏严重,部分巷道甚至一年维修56次,严重威胁矿井安全生产,导致采掘接替失调。影响巷道破坏的因素众多、影响程度不同,分析各类巷道破坏原因并给出合理的治理对策成为现场的主要难题。本文在分析前人的研究成果的基础上,以任楼煤矿主要巷道为研究对象,综合运用现场调查、物理力学试验、理论分析和现场试验的手段研究了任楼煤矿各主要巷道的变形破坏原因及治理对策。根据各巷道的实际情况的调查统计和巷道围岩的实验研究结果,参照模糊聚类分析的基本原理对任楼煤矿四种基本类型的巷道进行工程分类,借助正交试验设计对每类巷道的破坏影响因素进行直观分析,找出巷道破坏的主控因素,在此基础上提出每类巷道的治理对策。具体控制对策为,对于本煤层巷道首先考虑巷道支护形式,优先选用锚杆支护;合理的超前加强支护,减少采动影响;巷道布置在围岩条件良好的层位中等。对于顶底板巷道要考虑选择合理的巷道围岩层位、保证巷道与开采煤层的合理空间关系、合理的煤层及工作面开采顺序、巷道的支护方案和参数必须根据具体条件确定。研究成果成功应用于任楼煤矿受跨采影响的中三石门的围岩控制,根据中三轨道石门的开采技术特点,依据课题对顶底板跨采岩巷破坏原因的分析,结合具体工程条件提出“锚杆+关键部位加强支护+围岩注浆”的技术方案。工程应用结果表明该技术方案改善了巷道围岩的整体稳定性和受力状态,有效控制围岩变形,为矿井的安全生产创造条件,这也同时证明论文研究中提出的理论与方案是正确、合理的。任楼矿在巷道加固和修复过程中充分利用这一技术,使任楼矿支护状况显著改善,为矿井的安全高效生产和可持续发展提供了有利保障。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的意义（Research Significance）
• 1.2 国内外研究现状（Research Actuality）
• 1.2.1 巷道变形破坏的影响因素综述（Roadway Deformation and Damage Factor Summarize）
• 1.2.2 巷道破坏影响因素的分类方法综述（Roadway Damage Factor Class Way Summarize ）
• 1.2.3 巷道破坏治理对策综述（Control Method Summarize of Roadway Damage）
• 1.3 存在的问题及需进一步开展的工作（Problem and Task Needed to Do More）
• 1.4 论文研究内容（Research Contents）
• 1.5 研究方法和技术路线（Study Method and Technical Route）
• 1.6 论文创新点（Innovation Points of the Research）
• 1.7 本章小结（Brief Summary）
• 2 巷道变形破坏状况调查研究
• 2.1 开采技术条件（Mining Condition）
• 2.2 巷道基本情况调查（Investigation of Roadway Basic Status）
• 2.3 巷道的基本参数统计（Basic Parameters Statistics of Roadway）
• 2.4 巷道破坏标准（Roadway Damage Standard）
• 2.5 巷道破坏状况统计（Roadway Damage Situation Statistics）
• 2.6 本章小结（Brief Summary）
• 3 任楼煤矿巷道围岩性质实验研究
• 3.1 煤岩的采样（Coal and Rock Sample）
• 3.2 煤岩样的物理、力学性质试验（Testing Physical and Mechanical Properties of Coal and Rock）
• 3.2.1 测试内容（Testing Content）
• 3.2.2 试件加工与试验（Sample Processing and Testing）
• 3.2.3 岩石（煤）物理力学性质汇总表（Summary table on Physical and Mechanical of Coal and Rock）
• 3.3 煤岩的组分衍射分析（Diffraction Analysis Of the Coal and Rock Components）
• 3.3.1 分析测试内容及分析测试仪器（Content and Instruments of Analysis and Test）
• 3.3.2 分析测试条件（Condition of Analysis and Test）
• 3.3.3 定性分析测试结果（Results of Qualitative Analyses）
• 3.3.4 定量分析结果（Results of Quantitative Analysis）
• 3.4 本章小结（Brief Summary）
• 4 任楼煤矿巷道工程分类研究
• 4.1 巷道主要类型（Roadway Main Types）
• 4.2 分类方法的确定（Classification Method）
• 4.3 分类指标的确定（Classification Index）
• 4.3.1 分类指标的选取（Classification Index Selection）
• 4.3.2 分类指标的计算（Classification Index Calculation）
• 4.4 巷道分类（Roadway Classification）
• 4.4.1 分类指标原始数据的线性化处理（Original Data Linear Processing of Classification Index ）
• 4.4.2 分类指标原始数据标准化（Original Data Standardization of Classification Index ）
• 4.4.3 分类指标加权处理（Classification Index Weighted Processing）
• 4.4.4 标定（Calibration）
• 4.4.5 巷道聚类（Roadway Clustering）
• 4.5 巷道破坏影响因素的特点分析（Characteristics Analysis on Roadway Damage Influence Factors）
• 4.5.1 本煤层实体煤巷道（Roadway in Entitative Coal Seam）
• 4.5.2 本煤层沿空巷道（Roadway along Gob in Coal Seam）
• 4.5.3 顶、底板跨采岩巷（Roadway in Roof and Floor Crossing Mine Face）
• 4.5.4 顶、底板留煤柱岩巷（Roadway in Floor and Roof Remaining Pillars）
• 4.6 本章小结（Brief Summary）
• 5 巷道破坏原因及治理对策
• 5.1 本煤层实体煤巷道破坏原因及治理对策（Destruction Causes and Countermeasures of Roadway in Entitative Coal Seam）
• 5.1.1 变形破坏原因分析（Analysis of Deformation and Destruction Causes）
• 5.1.2 实测巷道变形规律（Law of Roadway Deformation）
• 5.1.3 初步治理对策确定（Determination Countermeasures）
• 5.2 本煤层沿空巷道破坏原因及治理对策（Destruction Causes and Countermeasures of Roadway along Gob）
• 5.2.1 变形破坏原因分析（Analysis of Deformation Failure）
• 5.2.2 实测巷道变形规律（Law of Roadway Deformation）
• 5.2.3 初步治理对策确定（Determination of Preliminary Countermeasures）
• 5.3 顶、底板岩巷的破坏原因分析及治理对策（Causers Analysis and Countermeasures of Rock Roadway in Roof and Floor）
• 5.3.1 顶、底板岩巷的破坏原因分析（Causers Analysis of Rock Roadway in Roof and Floor）
• 5.3.2 实测巷道变形规律（Law of Roadway Deformation）
• 5.3.3 顶、底板岩巷道初步治理对策（Preliminary Countermeasures for Rock Roadway in Roof and Floor）
• 5.4 本章小结（Brief Summary）
• 6 工程实例
• 6.1 工程背景（Engineering Background）
• 6.2 破坏原因分析（Causers Analysis）
• 6.3 治理对策（Countermeasures）
• 6.3.1 应力转移技术保护方案
• 6.3.2 注浆加固
• 6.3.3 关键部位加强支护技术
• 6.4 现场实践效果（Results of Field Practice）
• 6.4.1 观测技术方案（The Plan of Observational Technique）
• 6.4.2 表面变形实测结果（Measured Results of Surface Deformation）
• 6.4.3 深部围岩变形实测结果（Measured Results of Deep Surrounding Rock Deformation）
• 6.4.4 巷道围岩钻孔窥视结果（Results of Peeping Roadway Surrounding Rock Drilling）
• 6.5 经济与社会效益（Economic and Social Benefit）
• 6.5.1 经济效益分析（Ecomomic Benefit Analysis）
• 6.5.2 社会效益分析（Social Benefit Analysis）
• 6.6 本章小结（Brief Summary）
• 7 主要结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集