采場(chǎng)支架圍巖作用關(guān)系的研究是煤礦地下開采巖層控制的核心內(nèi)容。本文針對(duì)綜采放頂煤生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)端面頂板失穩(wěn)現(xiàn)象,對(duì)支架-圍巖體系受端面頂板穩(wěn)定性影響下的相互作用機(jī)理進(jìn)行了研究。首先統(tǒng)計(jì)分析典型綜放現(xiàn)場(chǎng)端面頂板失穩(wěn)情況,明確了端面頂板穩(wěn)定性對(duì)采場(chǎng)支架圍巖作用體系的影響形式及影響因素,并利用數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)方法對(duì)其進(jìn)行了分類和權(quán)重排序。然后通過理論研究對(duì)綜放采場(chǎng)支架圍巖作用體系中的支架覆巖平衡結(jié)構(gòu)失穩(wěn)機(jī)理進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析,圈定了工程尺度下支架圍巖作用關(guān)系研究范圍。最后利用相似模擬實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬兩種手段對(duì)工程尺度范圍下支架-煤壁聯(lián)合支撐體系受端面頂板穩(wěn)定性各因素影響特征進(jìn)行了分析,并對(duì)選定綜放工作面頂板管理措施提出了改進(jìn)建議。具體的研究結(jié)論如下:（1）通過大量查閱我國(guó)綜放采場(chǎng)端面頂板失穩(wěn)現(xiàn)場(chǎng)資料,端面頂板失穩(wěn)和煤壁片幫等工作面圍巖失穩(wěn)現(xiàn)象與采場(chǎng)來壓同步,在工作面生產(chǎn)條件變化時(shí)差異明顯。支架控頂效果受到采場(chǎng)端面頂板弱支護(hù)區(qū)的影響,支架圍巖相互作用關(guān)系失衡易造成端面頂板失穩(wěn)冒落,若不及時(shí)采取控制措施,則端面頂板失穩(wěn)會(huì)反作用于支架圍巖體系,造成工作面生產(chǎn)條件惡化。（2）從主動(dòng)控制角度出發(fā),擬定了18項(xiàng)端面頂板穩(wěn)... 

【文章來源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：138 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

工作面端面冒頂Fig.1.1Tip-to-facerooffallofworkingpanel

們需要控制不利于生產(chǎn)的應(yīng)力變化，如構(gòu)筑人工支護(hù)物、安當(dāng)利用并促進(jìn)有利于開采的應(yīng)力擾動(dòng)，如爆破切頂、創(chuàng)造放炭開采場(chǎng)所應(yīng)力場(chǎng)環(huán)境的準(zhǔn)確判斷和分析研究是實(shí)現(xiàn)煤炭前提，特別是在長(zhǎng)壁工作面推進(jìn)過程中，劇烈的采動(dòng)影響將圍、不間斷的擾動(dòng)，其變化規(guī)律的探究對(duì)于回采工作的正常在應(yīng)力場(chǎng)實(shí)測(cè)技術(shù)方面，經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，可以有效測(cè)種[8]，主要包括直接測(cè)量應(yīng)力分量獲取完整地應(yīng)力信息的水、聲發(fā)射[10]等，以及通過測(cè)量與地應(yīng)力相關(guān)物理量的應(yīng)力解理法等。石力學(xué)學(xué)會(huì)（ISRM）曾建議采用 4 種的確定巖石應(yīng)力的方、水壓致裂法、USBM 型鉆孔變形計(jì)和 CSIRO 型空心包體一定程度的標(biāo)準(zhǔn)化[12-15]。1978 年，Brown 和 Hoek[16]首次對(duì)進(jìn)行了地應(yīng)力數(shù)據(jù)整理，繪制了《全球應(yīng)力分布圖》，后續(xù)8]、Heidbach[19]等人對(duì)其進(jìn)行了更新完善，為采礦工程提供了計(jì)和區(qū)域研究中關(guān)鍵的地應(yīng)力信息（如圖 1.2 示）。

約我國(guó)厚煤層高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。壁工作面端面冒頂及控制機(jī)理開采中頂板不受控冒落一直是影響并制約煤炭安全生產(chǎn)的主要主要內(nèi)容就是對(duì)頂板冒落機(jī)理、預(yù)判和控制對(duì)策的研究，并分成。在采場(chǎng)方面，頂板失穩(wěn)冒落主要發(fā)生于支架前端至煤壁間的端機(jī)械化開采從應(yīng)用之初至今，液壓支架最大工作阻力已經(jīng)突破支架頂梁等面積 100m 高的巖柱重量），但是對(duì)于支架上方頂板控制問題仍然沒有徹底解決。特別是液壓支架前端到煤壁的無板，受到液壓支架設(shè)計(jì)和回采工藝的影響，這部分頂板最容易發(fā)效應(yīng)，其穩(wěn)定性的研究是采場(chǎng)頂板控制的核心內(nèi)容。對(duì)于放頂煤言，先天條件是支架上方為軟弱頂煤，后天條件則是液壓支架設(shè)采工藝的合理配合，只有兩者相互協(xié)調(diào)并形成科學(xué)可行的“支關(guān)系，輔以相應(yīng)的回采工藝調(diào)整，才能逐漸避免端面頂板失穩(wěn)帶

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：2938144