一、采场覆岩运动仿真系统（论文文献综述）
李磊[1]（2021）在《浅埋厚砂层近距离煤层开采覆岩结构演化规律研究》文中研究说明针对西部煤田亟需解决的近距离煤层重复采动影响及其覆岩致灾问题,本文以隆德煤矿近距离煤层开采为研究背景,采用相似材料物理模拟、数值计算、理论分析及现场实践等方法,分析重复开采条件下采场覆岩的破坏演化特征,探究近距离煤层重复开采条件下采场覆岩的力学行为特征及采动破坏变形影响因素,构建重复采动条件下采场覆岩隔水层破坏失效判据,提出近距离煤层重复采动条件下采场覆岩稳定性控制对策。本文主要取得了如下成果:（1）两层煤开采条件下,重复采动加剧了采场覆岩裂缝演化,当层间距离与采厚之比小于4时,层间采动裂缝发生破坏贯通,重复采动影响尤为明显;反之,当层间距离与采厚之比大于12.5时,层间采动裂缝未发生破坏贯通,此时层间岩体的稳定承载作用使得下伏煤层开采对上覆煤层采场覆岩的重复采动影响相对较小。（2）从应力场、位移场、采动破坏等揭示了近距离煤层开采重复采动导致采场覆岩隔水层呈现“三边固支一边不稳定支承的板结构”力学行为特征。（3）对于近距离煤层开采的重复采动条件,判断采场覆岩隔水层“三边固支一边不稳定支承的板结构”是否采动破坏失稳失效的关键位置有:首先是在首采面和接续面的沿走向实体煤一侧边界,其次是在首采面和接续面的垂直于走向的前方煤壁和后方切眼的超前采动影响短边界。（4）构建了重复采动条件下采场覆岩隔水层破坏失效的力学模型,得到了重复采动条件下采场覆岩板结构“给定变形”条件下的三边稳定固支一边不稳定支承的隔水岩层矩形板弯曲时的挠度函数:,并给出了力矩方程组及其应力方程组。（5）提出重复采动条件下采场覆岩隔水层破坏失效判据,即:采场覆岩的导水裂缝带高度作为空间影响判据;采场覆岩的最终沉降变形量是隔水岩层破坏失效的力学影响判据;煤柱固支边不稳定沉降归结为隔水岩层破坏失效的力学影响判据;隔水岩层的抗弯刚度、厚度属于自身属性判据;采空区的尺寸、隔水层距离下覆煤层的层间高度及其采场覆岩变形移动角均属于空间影响判据。（6）针对隆德煤矿近距离煤层工程地质条件,基于文中研究成果,提出下行重复采动时2-2煤层优先选用限厚开采的控制方案,限厚开采厚度为4.0m,通过钻孔冲洗液漏失量实测导水裂缝带高度99.95m,钻孔成像显示导水裂缝带高度94.15m,综合可得导水裂缝带高度并未触及2-2煤层上方的第四系底部含水层,开采方案成功有效,实现了隆德煤矿近距离煤层重复安全开采。
程杰[2]（2020）在《缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征及空区充填效果研究》文中提出露转地条件下露天边坡与地下采动的复合作用机理研究是安全有效进行深部开采的关键科学问题。论文依托国家自然科学基金资助项目（NO.41702327）“边坡与地下开采耦合作用下岩体响应的演化特征及其动态效应研究”,以滇池周边某磷矿露转地开采为工程背景,运用数值模拟与相似模型试验相结合的方法,对缓倾斜中厚矿体露天转地下开采作用下地压活动特征及其动态效应进行系统深入研究,并针对可能诱发的动力灾害使用不同充填结构进行防治。主要研究成果如下:1.对矿区工程地质、水文气象、开采现状等条件进行系统调研,并对采场主要岩体进行现场采样及室内力学性质测定,利用Hoek-Brown经验公式对测得力学参数进行折减,得到采场矿岩及顶底板围岩的基本力学参数。2.相似模型配比试验表明:以石英砂、石膏、碳酸钙、水及硼砂混合而成的相似材料通过改变各组分含量,对模拟材料的弹性模量、抗压强度能产生较大的影响。当石英砂含量为75%、80%时,可模拟弹性模量、单轴抗压强度范围分别为0.0152.8 GPa、0.088.4 MPa,可以对矿区主要岩体的力学特性进行有效匹配。3.相似模型试验结果表明:露天开采时,受开挖影响,模型邻边坡位置出现了一定回弹现象,边坡及采场覆岩应力与变形处于一种复杂的动态变化过程,但整体上呈现随着与边坡距离的增大而减小的变化规律,坡角位置出现最大沉降位移为0.28m,坡腰位置出现最大水平位移为0.22m。露天转入地下开采后,坡角位置出现最大沉降位移为1.1m,坡腰位置出现最大水平位移为0.44m;边坡岩体卸压区主要集中在坡腰处。采场覆岩上同一测点应力随着进路的推进而不断发生变化,顶板未垮落前顶板应力不断增大,顶板垮落后,空区顶板表现为卸压状态,应力向空区两端部转移;随着空区面积的不断增大空区上覆岩层由非充分采动向充分采动发展,回采完成后空区上覆岩层达到超充分采动状态,各阶段采场覆岩水平位移变化规律较为复杂,在一阶段空区上端角点处出现最大水平位移为0.32m,在二阶段空区上方中央偏下山部位出现最大沉降位移为2.4m。地下开挖完成后,边坡坡腰处出现宏观裂缝,各阶段顶板冒落严重,最大冒裂高度达32m。阶段矿柱的存在对矿区维持稳定有重要意义。4.缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征数值模拟结果表明:露天开采过程中,由于卸荷作用,露天边坡及邻边坡岩体内部出现应力减小及位移回弹现象,开采结束后边坡坡角位置出现较为明显的拉伸破坏。在地下开采过程中,露天边坡岩体最大下沉量出现在坡角位置为1.01m,最大横向位移出现坡腰位置为0.45m;边坡岩体内部压应力呈减小趋势,卸压区集中在坡腰处,最大卸压幅度可达34%。采场覆岩最大横向位移出现在一阶段空区上方右侧角点处为0.55m,最大下沉位移出现在第二阶段采空区顶板中央部位为2.10m;随着采空区的范围增大,采场顶板发生垮落,应力释放形成的卸压范围、卸压程度与采区两侧矿体应力集中系数均增大,增幅大小与空区上部岩层高度成反比。露天边坡安全系数在地下采动影响下急剧减小,开采完成后边坡安全系数接近许用安全系数的最低值。数值模拟与模型试验在应力与位移上均呈现相同的变化趋势,误差范围在15%以内,两者岩体变形破坏位置及范围也相差不大。5.运用数值仿真软件对不同充填结构下的空区治理效果进行研究,结果表明:四种充填结构下采场覆岩均未出现较大范围破断现象、应力峰值变化趋于平缓、模型顶板未出现明显的下沉运动,充填效果显着。综合来看,使用充填率为19.6%的“带状”充填结构进行空区充填不仅能够有效控制覆岩运动、减缓采场围岩应力集中现象,且充填材料较其他方案少,经济成本相对更低,效果最为理想。
王振康[3]（2020）在《超大采高综放开采覆岩-土复合结构动态响应及水害预警》文中研究指明陕北榆神府矿区生态环境脆弱,区内煤炭资源高强度开采造成矿井突水灾害和生态环境恶化问题突出,严重制约着该地区的可持续发展。采矿扰动引起上覆岩土层变形破坏,导致其导水性突变和渗透性增大,致使上覆水体发生突水和渗漏,这是造成矿井突水灾害和地表生态环境恶化的直接原因。本文以榆神府矿区大型矿井金鸡滩煤矿超大采高综放开采工作面为例,在系统分析研究区水文地质和工程地质条件的基础上,采用野外调查、室内试验、原位测试、理论分析以及数值模拟等方法对侏罗系煤层上覆岩土体工程地质特性、采动覆岩损伤和渗透性演化规律、采场覆岩-土复合结构动态演化规律以及顶板水害预测与预警等方面进行了深入研究,为促进煤炭资源安全开发与区域生态环境协调发展提供基础理论和技术支撑。取得如下成果:（1）测定分析了侏罗系煤层上覆岩土体的物质组成和微观结构特征。研究区2-2煤层顶板侏罗系砂岩的矿物成分以石英和长石为主,含少量有机质;碎屑颗粒以细粒为主,磨圆度较差,排列分散无序,泥质胶结。泥岩的矿物成分以石英为主,其次为黏土矿物和长石;泥岩结构较致密,裂隙不发育。新近系保德组红土中蒙脱石、伊利石/蒙脱石混层含量较高;矿物颗粒排列紧密,孔隙较发育。离石组黄土的粒组成分以粉粒为主,黏粒含量较少。（2）测试分析了侏罗系煤层上覆岩土体的物理-力学性质。顶板侏罗系岩石的体积密度平均值随粒径的减小（由粗粒砂岩至泥岩）而逐渐增大。纵波波速平均值由粗粒砂岩至砂质泥岩呈增大趋势,而由砂质泥岩至泥岩其值降低。顶板覆岩中,软弱岩石和半坚硬岩石的比重较大,坚硬岩石的比重相对较小,且砂岩和泥岩的平均单轴抗压强度均随粒径的减小而增大。天然状态下,离石组黄土的垂向渗透性和水平渗透性均属于微透水中等透水,保德组红土的渗透性属于微透水弱透水。（3）建立了侏罗系煤层顶板砂岩的岩相学特征与其物理-力学性质之间的定量关系。砂岩的平均粒径（φ值）和颗粒-颗粒接触比例与其力学强度具有明显的正相关,而不均匀系数、分形维数、球度、悬浮接触比例、长石含量以及有机质含量与其力学强度呈显着的负相关。泊松比与颗粒-胶结物接触比例呈显着的正相关,而与颗粒-杂基接触比例和有机质含量呈显着的负相关。此外,砂岩的平均粒径（φ值）与其体积密度和纵波波速呈正相关,而不均匀系数、分形维数、球度、长石和有机质含量与其体积密度和纵波波速呈负相关。（4）揭示了不同采动应力路径条件下覆岩损伤和渗透性演化规律及其内在联系。单调三轴压缩和轴向应力循环加卸载条件下,砂岩试样的力学强度均随围压的增大或渗透压力的减小而显着增加。且循环加卸载条件下砂岩试样的峰值强度较单调三轴压缩条件下表现出强化特征。随着围压的减小或渗透压力的增大,砂岩试样的体积应变峰值呈减小趋势,体积扩容提前。此外,砂岩试样的破坏形式与围压和应力加载路径密切相关。两种应力加载路径条件下,砂岩试样的渗透系数总体变化规律与其应力状态和体积应变变化具有紧密联系。围压增大对砂岩试样的渗透性具有抑制作用,而渗透压力与之相反。砂岩试样的声发射特征与其渗透性变化具有一定的对应关系。围压增大减缓了砂岩试样的损伤演化进程,而渗透压力增大加速了砂岩试样的损伤演化进程。此外,应力加载路径对砂岩的损伤演化特征具有明显影响。（5）揭示了超大采高综放开采条件下覆岩-土复合结构动态响应特征。采动条件下上覆地层主要发生拉伸变形,压缩变形仅出现于地层局部位置。光纤应变变化特征表明采动过程的岩土层面效应明显,即较大的光纤应变量均出现于岩性分界面、薄层较发育层位、基岩与土层界面以及软弱土层内部。当工作面推过监测孔94.36 m时,导水裂隙带发育至最大高度225.43 m,进入土层4.35 m,裂采比为23.68。顶板岩层的破断角为67.29°。基岩和下部黄土层在工作面推过监测孔83.16 m时产生最大位移量,分别为76.65 mm和59.61 mm。当工作面推过监测孔94.36 m时,风化基岩裂隙承压水水压骤降,导水裂隙带已发育至风化基岩顶界,造成风化基岩裂隙承压水发生漏失。（6）提出了陕北矿区首个超大采高综放工作面顶板砂层潜水涌（突）水危险性分区评价方法,并建立了危险区段监测预警技术。117工作面顶板砂层潜水涌（突）水危险性划分为安全区、较安全区、过渡区、较危险区以及危险区。危险区主要分布于工作面东北部和西南部偏工作面中部局部区域,安全区主要分布于工作面西南部接近停采线区域。此外,由开切眼位置至工作面中部,危险性逐渐降低;自工作面中部向西南方向,危险性逐渐增大之后又逐渐降低。现场监测预警结果表明,各埋深位置处的土层含水率在工作面推过监测孔97.76 m之后均发生突降,导水裂隙带已发育至土层-50.1 m位置。117工作面上方地面最大沉降量为3.84 m,且结合潜水出露情况表明砂层潜水未发生漏失。监测孔内的水柱高度在工作面推过监测孔50 m至150 m过程中大幅增加,且各监测孔内水柱高度的最终稳定值均大于其初始值,表明砂层潜水未发生漏失。该论文有图85幅,表20个,参考文献223篇。
蒋华[4]（2020）在《向斜轴区域采场围岩破裂特征及其与微震活动的相关性研究》文中研究说明在我国,随着浅部资源的逐渐消失,地下开采的比例越来越大。而随着开采深度的不断增加,地应力水平不断增高,开采的安全性越来越差。尤其是随着重点矿区进入深部特殊构造区域开采,以冲击地压、矿震等为代表的动力灾害,无论是发生的频率,还是发生的规模以及危害程度都明显加剧。目前,在深部开采过程中,冲击地压等动力灾害的孕育机制和诱发机理亟需进一步探明,尤其在地质构造影响区,动力灾害的致灾过程和致灾条件更加复杂和多变。初步研究表明,向斜轴区域煤层开采过程中,受高构造应力的影响,强矿震、冲击地压等动力灾害发生得更加频繁且破坏性更强。甘肃省砚北煤矿区域地质构造复杂,冲击地压现象显着,2502采区的02工作面位于砚北煤矿向斜轴区域,回采过程中诱发多起强矿震和冲击地压事件。以此为工程背景,针对砚北煤矿向斜轴区域高构造应力环境,围绕矿震孕育载体“围岩特征区”,通过地应力测量、地应力场反演、相似材料模拟试验、理论分析及岩石力学实验等技术手段,初步研究了向斜轴区域采场围岩破裂特征及其与微震活动的相关性,得到以下主要结论:（1）获得了砚北煤矿向斜轴区域的应力场特征及其采动应力演化规律。砚北煤矿250202工作面所处向斜轴区域属于高应力集中区域,最大主应力方向为水平方向,且具有较高应力水平,是该区域强矿震孕育和频发的根本原因。受向斜轴区域高水平构造应力影响,回采面前方围岩和沿倾向两侧围岩内最大主应力呈现越靠近向斜轴部应力增加梯度越大的变化趋势;相比之下,对竖向应力的影响较小,其主要受岩层埋深所影响。（2）获得了向斜轴区域采场特征区围岩在采动过程中的动态破裂规律及其微震事件分布特征。根据向斜轴区域采场围岩在采动过程中的变形破裂特征,将采场围岩划分为不同特征区域。统计分析了采动过程中不同采场围岩特征区内微震发生频次和释放能量的变化特征,研究发现,一次强矿震或冲击地压事件在不同围岩特征区内具有不同的表现形式。（3）发现了向斜轴区域高水平构造应力环境下煤层开采,覆岩运动规律及采场围岩特征区应力分布具有变异性。通过对砚北煤矿向斜轴区域工作面开采的相似模拟试验及现场回采面支架工作阻力监测结果的综合分析,并分别对向斜轴区域采场围岩特征区的应力分布特征及其在采动过程中演化规律进行理论计算和参数敏感性分析。研究发现,受向斜轴区域高水平构造应力影响,覆岩运动规律及采场围岩特征区应力分布规律均具有变异性。（4）揭示了向斜轴区域采场围岩特征区内微震活动特征及其与应力状态的相关性。将微震事件按不同围岩特征区内岩体破裂机理进行分类,分析了不同围岩特征区内微震事件的能量和震源处岩体的应力特征,获得了采场围岩特征区内微震活动特征与其应力状态的相关性。在此基础上,依据G-R关系中微震参数b值及其物理意义,将微震事件按采场围岩特征区分区统计计算,获得了不同采场围岩特征区内微震活动特征,从而揭示了向斜轴区域不同采场围岩特征区内岩体应力状态在采动过程中的变化规律。同时,以此规律对向斜轴区域工作面进行强矿震危险区划分,经与现场监测结果对比验证,表明此方法准确率较高。
宁静[5]（2020）在《鄂尔多斯深部矿区覆岩破断特征及顶板控制研究》文中提出随着开采强度加大,鄂尔多斯煤炭开采逐步向深部发展,深部矿区矿井逐步投产。鄂尔多斯深井高强度开采矿压特征与我国中东部地区深部开采表现的巷道大变形和强流变性、冲击地压以巷道掘进和回采期间为主等特征存在一定的差异,除表现为高地应力下采掘严重失衡、临空巷围岩剧烈变形外,其煤层上覆厚硬岩层破断下周期来压步距大、矿压显现强烈。鄂尔多斯深部矿区具有的高地压、强扰动、复杂地质条件的特征,使得该地区深部开采呈现采动卸荷效应强烈、煤岩弹脆塑性变形与破坏特征显着、来压急增阻现象明显的特征,采场发生强矿压切顶压架等灾害现象的机率增加。因此,深入分析鄂尔多斯深部矿区开采覆岩破断、运动特征和规律,研究深部大采高综采顶板灾害机制、预测及控制技术,对于鄂尔多斯矿区深部矿区安全和高效开采具有重要意义。本文以鄂尔多斯纳林河煤矿为工程依托,结合现场监测、理论分析、数值模拟和相似模拟等方法,对鄂尔多斯深部矿区采动覆岩的运动、破断特征及顶板控制技术开展研究。本文以鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤层开采对顶板破断和矿压显现及工作面顺槽变形特征进行分析;基于三轴压缩试验,分析了鄂尔多斯纳林河深部矿区覆岩变形和破坏特性,研究了应力水平、含水率对纳林河泥岩、砂岩变形和破坏特性的影响规律;建立了描述鄂尔多斯深部矿区覆岩弹脆塑变形和破坏特征的理想弹脆塑力学模型;利用上述力学模型,模拟分析了工作面推进过程中采动覆岩和煤壁渐进破坏及变形特征;基于相似材料试验模型研究了工作面推进过程中覆岩破断形态及结构;综合现场调查、数值模拟及相似材料模型试验,提出了鄂尔多斯深部矿区大采高综采基本顶煤壁前方和煤壁处断裂的力学模型,分析了影响基本顶断裂的因素及影响规律,并提出相应顶板控制技术。通过研究,取得了以下认识:（1）鄂尔多斯深部矿井地应力较大,综采开挖卸荷强度大,采区覆岩破坏剧烈,煤壁片帮严重;大量破坏覆岩仍然承载,对采区覆岩运动、破断和稳定性有重要影响;支架及顶板矿压大,基本顶支撑区域可以划分为原岩支撑区、液压支架支撑区和垮落岩体充填支撑三个区域;基本顶与上覆关键层的周期破断引起大小周期来压现象。（2）围压对纳林河矿砂岩和泥岩的强度有很大影响。随着围压增加,纳林河砂岩和泥岩的峰值强度和残余强度增大。鄂尔多斯纳林围岩变形可以简化为线弹性、脆性破坏和理想塑性变形三个阶段,建立了能描述鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩弹脆塑变形特征的理想弹脆塑力学模型。（3）基于理想弹脆塑力学模型,建立了鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤综采的数值模型,模拟了工作面推进过中顶板和煤壁的变形、破坏过程,再现关键层顶板承载结构的形成和大小周期来压现象。本文数值模型能够很好地描述鄂尔多斯深部矿区覆岩的力学行为和鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩的运动及破断行为。（4）根据现场调查、相似材料模型和数值模拟获得的基本顶承载和支撑结构特征,以基本顶为研究对象,建立了原岩支撑区、液压支架支撑区和垮落顶板充填支撑区的三区基本顶承载力学模型,编制了相应的有限元程序,提出了基于“三区支撑”的基本顶煤壁前方断裂力学判据,分析了基本顶厚度、基本顶模量、周期垮落步距、支架刚度、充填体刚度等因素对基本顶煤壁前方破断的影响规律。（5）建立了考虑支架和垮落顶板充填支撑作用的基本顶悬臂梁-铰接岩梁力学模型,提出了鄂尔多斯深部综采矿区基本顶煤壁处断裂的力学判据。（6）鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤综采基本顶一般不会发生煤壁前方和煤壁处断裂,随着工作面推进,基本顶断裂主要发生在支架后方,不会发生切顶压架事故,这与现场监测结果基本相符。（7）提出了合理提高支架刚度和支护强度、加快工作面推进速度等鄂尔多斯深部矿区大采高综采顶板控制技术。
马资敏[6]（2019）在《店坪矿中厚煤层切顶成巷覆岩运动特征及矿压规律研究》文中研究表明切顶成巷是实现无煤柱开采、抢救宝贵煤炭资源的一项重要技术。本文在山西河东煤田离柳矿区店坪矿工程地质条件分析基础上,运用理论分析、室内力学实验、物理模型实验、数值模拟、现场试验与矿压监测等多种手段,对店坪矿中厚煤层复合顶板切顶成巷开采技术、巷道围岩及采场覆岩运动特征、成巷机理和矿压显现规律进行研究分析。首先对切顶成巷的短臂梁基本理论和关键技术流程进行介绍,分析了恒阻锚索支护原理及力学性能,研究了恒阻锚索的高预紧力、大变形、防冲击3大优势特性在切顶成巷顶板支护上的重要作用。利用LS-DYNA软件模拟分析了聚能管的聚能爆破效应,指出定向预裂聚能爆破是切顶卸压的关键核心。针对中厚煤层切顶成巷,研究提出了综采工作面初采切顶、沿空巷道切顶和末采段切顶等多维度顶板切缝控制技术及深浅孔组合爆破切顶技术。将中厚煤层切顶成巷顶板运动划分为顶板运动初始阶段、顶板剧烈运动段、顶板缓慢运动段及顶板相对稳定阶段,归纳了四个阶段的巷道围岩控制形式。提出了中厚煤层架后挡矸护帮及临时支护技术体系,分析了不同赋存条件下的挡矸护帮及临时支护形式。针对切顶成巷围岩的运动特征和结构进行研究,以切顶碎胀为核心点描述了切顶成巷围岩的运动过程:切顶卸压—动压支护—矸石碎胀—双拱护巷—形成巷道。结合力学分析进行了切顶短臂梁动压受力模型顶板压力的计算,得到了顶板破断准则,为顶板控制设计和合理支护强度计算提供依据。建立了静压切顶碎胀双拱护巷结构模型,对成巷稳定机理进行了研究。“碎胀矸石-切顶短臂梁-实体煤”形成直接平衡拱,“采空区矸石-铰接传递岩梁-实体煤”形成基本平衡拱。在双平衡拱作用下,巷道位于低应力区内,保证了巷道围岩的稳定。对结构模型的碎石帮的碎胀规律和力学特征进行了分析,并通过切顶成巷数值模拟验证了双拱护巷结构模型的合理性。构建了中厚煤层复合顶板切顶成巷采场覆岩运动物理模型,通过高精度数字散斑测量系统及红外监测系统对覆岩运动过程位移场及温度场特征进行了分析,得到了切顶成巷机理、覆岩运动过程、岩层垮落沉降规律和运动特征,最后归纳得到切顶成巷覆岩运动非对称结构模型。该结构模型具有4个特征:（1）时间效应非对称性。受采前切顶卸压作用,采后切顶侧顶板更易垮落,而工作面非切顶侧顶板垮落运动相对滞后。（2）断裂线非对称性。由于切顶侧采空区充填效果较好,顶板沉降运动空间逐渐减小,导致岩梁断裂线逐渐向采空区方向偏移。（3）裂隙带高度非对称性。由于切顶范围内采空区充填良好,顶板可沉降范围空间较非切顶侧小,导致切顶成巷侧裂隙带高度约为6倍采高,小于正常8倍采高;（4）地表沉降非对称性。由于切顶侧充填效果好,覆岩优先进入缓慢下沉带,地表沉降量小。将上述主要研究成果应用于店坪矿10-100工作面,进行现场工业性实验。在分析工程地质条件的基础上,进行了岩石力学参数实验和顶板结构探测及区域划分,为切顶成巷参数设计提供依据。对恒阻锚索支护高度和位置进行分析,确定了店坪矿分区段支护设计理念和恒阻锚索支护设计参数。运用理论分析、数值分析和工程实践总结及现场试验,对定向预裂聚能爆破的炮孔参数、装药参数、封孔参数及爆破方式4个方面关键技术参数进行研究分析。进行了恒阻锚索补强支护、顶板定向预裂切缝、巷道挡矸支护、顶板临时支护的分区段针对性设计与施工,实践表明恒阻锚索补强支护强度满足要求,顶板定向预裂切缝效果较好,采后顶板能沿切缝线及时冒落,挡矸支护和顶板临时支护能够满足巷道围岩控制要求。临时支护回撤后最终成巷效果较好,能够满足留巷复用使用要求。在10-100工作面回采、回风巷留巷、留巷复用的过程中,进行了系统性的矿压监测,得到了巷道在“回采-留巷-复用”全过程中的矿压规律。揭示了巷道围岩非对称变形机制,对巷道围岩变形相关参数的关系进行了梳理。通过矿压监测分析得到工作面采前压力影响范围为33m,留巷后以顶板下沉速率为依据将留巷段围岩运动情况划分为三个区段:滞后工作面0～60m为顶板运动剧烈阶段;滞后工作面60～160m为顶板运动缓慢阶段;滞后工作面距离大于160m时顶板处于稳定阶段。锚索受力变形规律、顶板离层变化规律及门式支架压力变化规律均与围岩运动规律相符。采用切顶成巷关键技术后,留巷阶段巷道围岩变形量可控,巷道顶底板移近量为487mm,顶板下沉量为240mm,底鼓量为247mm;两帮移近量为462mm,正帮（矸石帮）移近量为220mm,副帮（实体煤帮）移近量为242mm。采用切顶卸压实现采空区碎胀充填后,切缝侧倾向30m范围内工作面压力较非切顶侧压力降低约16%。巷道复用期间围岩变形量小,顶底板移近量及两帮移近量均小于200mm。切顶成巷实现了煤炭资源节约型、环境友好型、安全经济型无煤柱开采。切顶成巷技术在店坪煤矿中厚煤层复合顶板条件下的成功应用,为山西炼宝贵煤柱资源回收探索出了新模式,应用前景广阔,具有巨大的社会和经济效益。
娄金福[7]（2019）在《大采高工作面采场矿压显现特征的大型模型试验研究》文中提出厚煤层大采高综采工艺是本世纪以来迅速崛起的安全高效回采工艺,大采高工作面采场矿压与岩层控制理论研究的必要性和紧迫性日益凸显。作为该研究领域的重要试验手段,常规的相似材料模型试验技术已难以满足厚煤层等复杂条件的采场矿压研究需求。在大量国内外实地考察与调研的基础上,研制了高刚度、大载荷、可旋转的采场模型试验系统。以山西晋城寺河矿大采高工作面为工程原型,依托该试验系统开展了大采高工作面采场相似模型试验,揭示了大采高采场覆岩破断结构形态,得到了采动应力场的动态演化特征,揭示了大采高采场覆岩破断的“梁—拱结构”,试验工作面矿压实测数据验证了模型试验结果的准确性。研制内容与研究结论如下:（1）研制了高刚度、大载荷、可旋转的采场模型试验系统,包括主体结构与测量系统。采用该系统可构建不同尺寸与倾角的采场相似模型,模型最大尺寸5m×2m×0.4m;模拟地层倾角0-60°;双向加载面力达2.10MPa,当模型采用1:20等较大的几何相似比时,模拟采深可达2000m。（2）研制了与试验系统相匹配的高精度、低扰动、高效率测量系统,包括模型体应力测试装置、超前支承压力测试装置和采场支护模拟系统。模型试验结果表明,测量系统采样精度高、测试效率高、长时稳定性好。基于相似材料母体的应力测试装置与模型体力学性能匹配、变形协调性好,具有良好的防潮性能,能够准确获取测点的应力变化特征。基于液压控制原理研制的采场支护模拟系统重复性好、线性度高、力学性能稳定,能够模拟现场支架的运转特性,模拟结果能够反映采场矿压的变化过程。（3）研制了以河沙、石膏、碳酸钙（简称SGC）为原材料的相似材料。根据模拟岩层强度的差异,胶结料可选择普通石膏或高强度石膏。胶结料选用普通石膏时,试件单轴抗压强度348-1100kPa,压拉比4.5-7.5。选用高强度石膏时,试件单轴抗压强度730-2375kPa,抗拉强度74.8-219.7kPa,弹性模量0.20-0.71GPa,内聚力0.17-0.47MPa。该类相似材料的和易性时间窗口为5-20min,且胶结料含量越高,和易性持续时间越短。在模型材料强度相近的前提下,优先选用高强度石膏配比方案,以降低胶结料含量,保证模型铺设的可操作性。（4）大采高采场覆岩破断的宏观包络线呈钝角“Λ字形”分布,相邻“Λ字形”之间的区域为新断岩层,历次包络线叠加后呈“螺旋状”展布形态。以向右推进的工作面为例,“A字形”右翼为周期性断裂岩层,翼宽与周期断裂步距基本相同;右翼外侧为覆岩破断边界线,历次破断边界线的倾角基本相同。“Λ字形”左翼为纵向新断岩层,翼宽与纵向波及高度增量基本相同,左翼轮廓呈前高后低的倾斜形态,倾向指向推进方向。（5）基于采场相似模型试验中覆岩破断块体下部无序堆积、上部有序排列、挤压传力的分布形态,构建了大采高采场覆岩破断的“悬臂梁—层间岩层—砌体梁”结构模型。（6）模型试验的应力测试结果表明,大采高工作面覆岩最大主应力场呈拱形分布特征。两侧实体区与采空区上覆岩层形成协同承载结构,覆岩总体处于主应力升高区,采空区覆岩应力升高区呈拱形分布,高应力区集中在两侧的拱肩处。覆岩垂直应力场呈分区式演化特征,采空区上方为垂直应力降低区,两侧实体区域为应力升高区,且超前区域应力集中程度高于后方。（7）覆岩破断过程表现为“梁—拱结构”,即:上覆岩层破断后块体堆积形态外表似梁,而以断裂带为代表的覆岩呈应力拱式传力机制。厚硬岩层破断过程对覆岩宏观应力场的演化进程有重要影响。以试验工作面的低位、高位等两层厚硬岩层的破断为例,覆岩应力场的宏观演化进程可概括为:低位应力拱、低位次生拱、高位主应力拱、高低位次生组合拱。高位岩层破断后,控顶区上方呈现高低位组合拱的主应力分布形态。（8）综合采用模型试验、离散元模拟等研究方法,确定试验工作面液压支架工作阻力值取12000kN。在数值模拟研究中,视支架刚度为特定常量,基于支架增阻可缩性原理,将“顶板-煤壁-支架”视为协同承载体系,全面评估了不同支护强度时顶板、煤壁的变形特征及液压支架工况响应。（9）试验工作面生产期间开展了顶板矿压显现特征、支架运行阻力等实测分析,现场实测结果验证了模型试验数据的准确性,新型采场模型试验系统的可靠性得到验证。
孟浩[8]（2018）在《青东煤矿坚硬顶板稳定性及其控制研究》文中认为鉴于煤炭市场的大量需求,煤矿生产趋向于更加复杂的地质条件,坚硬顶板岩层由于其自身高强度岩性所引发的采场骤发式、高强度来压显现严重制约工作面的安全、高效生产。本文以青东煤矿828特厚煤层坚硬顶板采场煤炭开采为背景,针对坚硬顶板对采场煤炭开采呈现出的矿压显现及破坏机理进行研究,采用室内试验、理论分析、数值模拟、相似模拟试验、现场监测等多种手段相结合的方法对采场煤岩体力学性质;坚硬顶板采场矿压显现规律;坚硬顶板断裂步距、破断结构及失稳判据;采场来压支架载荷确定;采场覆岩破坏结构形态及其影响因素;采场矿压显现影响因素;区段煤杜合理留设布置;预采顶分层可行性;预裂爆破基本顶的有效性;工作面基本参数确定;采场煤机装备配套及适应性等进行分析,研究得出如下成果:（1）通过现场基本地质条件分析,认为坚硬顶板是影响828采场高效生:产的关键。对采场煤岩体力学参数进行室内试验,测试发现坚硬顶板岩层自身抗压强度平均值为113.24MPa,弹性模量平均值为30.12GPa,泊松比为0.293:通过点荷载试验对现场坚硬顶板岩石进行试验,试验表明坚硬顶板岩块抗压强度为54.6MPa,抗拉强度为2.75MPa。坚硬顶板岩层可累积承载上覆岩层较大载荷,岩体内部储存较高能量,其破断失稳势必给采场带来强烈的矿压显现。（2）采用相似模拟试验对828采场进行试验性开采,研究发现采场来压时整体呈现出来压步距大、来压强度高、来压突发性强、来压破坏范围广的特点。采场正常推进期间,采动影响支承应力可达到34MPa左右,影响范围达60m,应力集中系数最大可达2.4;采场初次来压步距高达60m,周期来压步距达30m;冒落带高度达30m,裂隙带高度达90m。采场覆岩运动位移史是受坚硬顶板影响呈现大规模突发式、大面积阶段式下沉。（3）确定了基本顶初次破断及周期破断时极限垮落步距;根据基本顶破断结构建立了岩块受载力学结构模型;推异出顶板下沉位移公式及岩块回转角并进一少建立顶板失稳判椐;根据破断岩块回转失稳是否触矸建立了岩块失稳方式判据。采用弹性地基梁理论对基本顶断裂步距进行计算,确定采场初次来压以距为52m,周期来压步距为25m。根椐基本顶破断岩块铰接结构认为基本顶初次破断形成“砌体梁”式结构,周期来压时形成“悬臂式”结构。采场初次来压时破断岩块回转下沉位移值达到1.65m,此时岩块回转29°,而采空区允许最大回转角度为14°,认为初次来压破断岩块以滑落失稳形式垮落。根据岩石最大抗压强度及自身受载应变确定采场周期来压时“悬臂式”结构回转0.3°时受载达到极限形成破碎垮落,即周期来压时顶板以回转失稳形式垮落且最大下沉位移为0.57m。（4）根据基本顶初次破断“砌体梁”结构计算出采场支架载荷为29447kN。给出基本顶周期破断支架载荷计算公式F2=Q支+[q.（3L2-2L）-6h·a.εmax·σmax]/6△max,确定坚硬顶板采场在不采取处理措施下支架载荷达到25997kN,采场务必采取有效措施减缓来压显现强度。（5）使用Udec软件对坚硬顶板采场覆岩破坏形态的采场推进度、顶板岩性、保护层及采高效应进行研究,得出采场推进至100m时,采场覆岩破坏结构形态达到稳定,主要表现为采场初次来压步距为60m,周期来压步距为40m,垮落带高度达35m,裂隙带高度达95m。确定了坚硬基本顶自身高强度及高厚度岩性是导致采场强烈矿压显现的主要因素。当采高小于9m时,采场矿压显现强度与采高近似呈线性增长,当采高大于9m时,采场矿压显现强度呈阶梯式增长。直接顶的存在提前释放了采场覆岩累积载荷,有效缓解了强烈的矿压显现强度。（6）使用Flac3d软件对采场矿压显现规律受采场推进度、采高、有无直接顶、有无预采顶分层、坚硬顶板强度及坚硬顶板厚度等影响因素进行分析。研究发现:受采动影响,采动应力影响范围约为50m左右;采动应力峰值最大为34MPa;采空区顶板最大位移达到8.3m;采场四周煤体受载进入塑性区宽度10～20m。采高增大会进一步增大采场应力集中区域面积及强度,导致位移、塑性区破坏范围增大。直接顶对于减缓采场矿压显现强度有一定的缓冲作用。坚硬顶板厚度对采场矿压显现的影响存在一个临界值,小于该临界值时随顶板厚度增大矿压显现强度增大,大于该临界值时随采高增大矿压显现强度减弱,认为此时坚硬顶板厚度较大扰动了采场的正常矿压显现规律。普通强度岩性顶板采场呈现的矿压显现强度明显低于坚硬顶板,采场处于较好的作业条件。预采保护层（7#煤层）预先扰动了采场原岩应力,置8#煤层采场煤岩体处于无限接近静载状态。预采7#煤层以降低8#煤层坚硬顶板强度或厚度可提供8#煤层采场优越的工作条件。（7）建立了采场侧向区段煤柱受载应力分布图,根据理论计算确定使用窄煤柱护巷时区段煤柱留设宽度的最佳距离为8～18m。根据数值模拟对巷道掘进、采场回采及采空区三种状态下区段煤柱不同留设宽度时采场矿压显现规律进行分析,给出巷道稳定性与区段煤柱留设宽度对比图,综合考虑设计采场使用15m宽度留设区段煤柱。（8）理论分析确定了预采顶分层致使8#煤层坚硬顶板仅有5.6m厚度保持完整结构,并采用相似模拟试验进行了验证;确定此时采场来压显现强度较低,主要表现为采场初次、周期来压步距仅为18.8m、10.6m。对有无预采保护层时8#煤层开采矿压显现进行对比分析验证了预采顶分层对降低8#煤层采场来压显现强度的有效性。针对不含顶分层的8#煤层部分区域采场,设计使用预裂爆破法以降低坚硬顶板强度及强度,对比分析确定了预裂爆破坚硬顶板对降低8#煤层采场高强度矿压显现具有较高的实用性。（9）为确保采场高效生产,考虑现场实际情况设计了可有效适应坚硬顶板采场的基本参数（采高、放煤方式、采场倾向及走向长度）,根据年产量设计了可有效适应坚硬顶板采场的煤机装备配套及供电装备图。通过现场采用顶板钻孔窥视、支架阻力监测确定采场处于优越的作业条件,采场矿压显现强度得到较好的控制。
黄德杰[9]（2017）在《大采高液压支架稳定性技术研究》文中研究表明随着综合机械化开采技术的完善和推广,一次性采全高成为目前厚煤层开采的主要方式。大采高液压支架在厚煤层采全高技术中尤为关键,其稳定性决定了煤炭开采的安全性与效率。实际生产中证明,大采高工作面极易产生端面冒顶,煤壁片帮,液压支架失稳等安全问题。大采高液压支架的重量、重心、受力状态的变化,使大采高液压支架对底板倾角的敏感度增加,其移架方式、支架零部件的加工和装配精度也必须满足更高的要求。此外,大采高液压支架的液压系统输出压力、流量、功率等关键性能参数及控制方式必须与厚煤层工况相匹配,否则,整机将处于失稳工作状态,严重制约煤矿安全高效生产。本文针对大采高工作面煤岩结构与液压支架结构特点,提出了提高大采高液压支架稳定性的围岩-机械结构-液压控制系统的整套方案。采用关键层理论,研究大采高工作面的覆岩结构与关键层断裂位态的变化特征、煤壁片帮、底板倾角对大采高支架的要求,提出了大采高液压支架工作阻力、煤壁片帮位置及所需支护强度的计算方法,分析底板倾角与支架稳定性间的关系并总结出防控方法。本文以提高大采高液压支架整机结构稳定性为目标,设计并分析支架在承载状态时的受力模型,推导出了大采高两柱支撑掩护式液压支架力平衡区的计算方法。分析了决定支架姿态稳定的关键因素,提出通过改善四连杆机构与顶底座孔轴配合精度、加装结构限位块以保护平衡千斤顶;基于遗传算法,优化了液压支架的顶梁前端面的运动轨迹,缩小了端面距变化区间,提升了大采高液压支架自身结构的稳定性。基于液压系统理论,对ZY15000/29/63大采高液压支架展开分析研究,根据推导的公式建立出支架液压系统的重要元件和主要回路的数学模型。针对平衡回路及结构在大采高工作面来压频繁、剧烈的环境下受到的冲击大且频繁,容易失效的问题,设计了新的平衡回路,实现平衡回路与立柱回路联动,使平衡机构更加稳定并提高支架适应能力。针对大采高液压支架在升架过程中由于立柱缸径大、流量大、动力大等特点以及对顶板的冲击性较大的问题,设计了立柱位置伺服控制回路,实现顶梁接近顶板时立柱的速度控制,使顶梁与顶板接触平稳,避免大采高液压支架对顶板冲击破坏。总结出计算立柱带压移架所需残余支撑力的方法,设计带压移架控制回路,该回路结构组成及操作都独立于立柱液压系统,对正常升架、降架没有不利影响,有助于液压支架在工作面推进时自身和顶板稳定性维护。对ZY15000/29/63大采高液压支架进行实验分析,在红阳三矿大采高工作面对本文提出的大采高支架的稳定理论进行了实地检验;采用AMESim软件对改进后的平衡回路、立柱位置伺服控制系统和带压移架控制系统进行仿真验证;基于经典控制理论,采用Matlab绘制出了立柱在降-移-升工作循环中回路系统的Bode图,对大采高液压支架电控系统稳定性进行了分析。实验（仿真）结果表明:本文所提出的大采高液压支架稳定性方案可行,有助于改善大采高工作面支架与围岩关系,为厚煤层煤矿的安全高效开采提供理论指导,具有广泛的适用性。
刘懿[10]（2017）在《采场覆岩载荷三带结构模型及其在冲击危险辨识中的应用》文中进行了进一步梳理作为煤矿的主要动力灾害之一,冲击地压至今尚未从根本上解决有效预测和科学防治的问题。冲击地压的发生机理复杂、影响因素多、治理难度大,本文从"分类分治"的理念出发,提出了以应力与围岩作用关系为基础的冲击危险性辨识方法,在此基础上,提出了"分类分治"的冲击地压防治技术。基于防冲的需要,建立了覆岩载荷三带结构模型,采用理论分析、案例调研、力学计算、现场运用、数值模拟、工程类比等手段,研究了冲击地压的发生机理及主要影响因素,提出了冲击危险性辨识方法,主要的创新性成果如下:1)提出了影响采场冲击地压应力场的覆岩载荷三带结构模型。根据采场边界条件与覆岩结构的关系,按照岩层加载方式的不同,将采场上覆岩层分为"即时加载带"、"延时加载带"和"静载带",并定义了其范围,实现了掘进工作面、单一回采工作面和多个回采工作面覆岩结构特征的连续表达。分析了载荷三带岩层的动态演化及其对冲击危险性的影响。2)建立了典型开采边界条件下的载荷三带应力影响范围估算模型。根据载荷三带岩层在回采过程中的运动规律,计算了 "即时加载带"和"延时加载带"在回采过程中对煤壁施加的超前支承压力和侧向支承压力的大小及分布形式,为进一步分析覆岩运动对采场冲击危险性的影响奠定了基础。3)提出了冲击地压围岩结构类型及其局部稳定性计算方法。分析了深部巷道常见的变形破坏形态,研究了 "巷道-煤层-岩层"的十种空间类型与冲击破坏位置的关系。提出了围岩的两帮稳定性系数IB、顶板稳定性系数ID和底板稳定性系数IF,并利用该系数快速估计巷道局部位置的围岩稳定性,进而判断冲击危险性。4)提出了基于载荷三带应力与围岩作用关系的冲击危险辨识方法。将影响冲击地压的八种典型外部力源类型和十种典型巷道围岩空间关系进行组合,实现对冲击地压的分类;采用应力叠加和载荷三带理论模型,对巷道整体稳定性和局部稳定性进行估算,结合被评价位置的煤岩体冲击倾向性,实现冲击危险性辨识。在此基础上,提出了冲击地压"分类分治"的措施。本文的研究成果已经在山东能源集团逐步推广应用,取得了明显的效果。
二、采场覆岩运动仿真系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、采场覆岩运动仿真系统（论文提纲范文）
（1）浅埋厚砂层近距离煤层开采覆岩结构演化规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究发展现状 |
| 1.2.1 采动覆岩运动及破裂规律研究现状 |
| 1.2.2 采场底板岩层破坏理论研究现状 |
| 1.2.3 近距离煤层开采覆岩运动规律研究现状 |
| 1.2.4 发展现状评述及存在问题 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩裂缝场演化特征 |
| 2.1 近距离煤层开采工程的安全影响问题分析 |
| 2.2 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩破坏相似模拟试验分析 |
| 2.2.1 相似模拟试验目的 |
| 2.2.2 相似模拟试验平台 |
| 2.2.3 试验材料制备及模型构建 |
| 2.2.4 相似模拟试验试验结果分析 |
| 2.3 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩失稳演化的影响特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩力学演化规律研究 |
| 3.1 数值模型建立及模拟方案设计 |
| 3.2 同煤层接续开采条件下重复采动影响的力学演化特征 |
| 3.2.1 同煤层接续开采条件下采动应力场演化特征 |
| 3.2.2 同煤层接续开采条件下采动位移场演化特征 |
| 3.2.3 同煤层接续开采条件下采动破坏分布特征 |
| 3.3 同煤层接续开采条件下采场覆岩隔水层重复采动影响特征 |
| 3.3.1 同煤层接续开采条件下采场覆岩隔水层采动应力场演化特征 |
| 3.3.2 同煤层接续开采条件下采场覆岩隔水层采动位移场演化特征 |
| 3.4 两层煤下行开采条件下重复采动影响的力学演化特征 |
| 3.4.1 两层煤下行开采条件下采动应力场演化特征 |
| 3.4.2 两层煤下行开采条件下采动位移场演化特征 |
| 3.4.3 两层煤下行开采条件下采动破坏分布特征 |
| 3.5 两层煤下行开采条件下采场覆岩隔水层重复采动影响特征 |
| 3.5.1 两层煤下行开采条件下采场覆岩隔水层采动应力场演化特征 |
| 3.5.2 两层煤下行开采条件下采场覆岩隔水层采动位移场演化特征 |
| 3.6 两层煤下行开采层间距对采场覆岩隔水层重复采动影响特征 |
| 3.6.1 两煤层不同层间距条件下采场覆岩隔水层采动应力场演化特征 |
| 3.6.2 两煤层不同层间距条件下采场覆岩隔水层采动位移场演化特征 |
| 3.6.3 两煤层不同层间距条件下采场覆岩隔水层采动破坏分布特征 |
| 3.7 两层煤开采不同厚度对采场覆岩隔水层重复采动影响特征 |
| 3.7.1 两层煤不同开采厚度的采场覆岩隔水层采动应力场演化特征 |
| 3.7.2 两层煤不同开采厚度的采场覆岩隔水层采动位移场演化特征 |
| 3.7.3 两层煤不同开采厚度的采场覆岩隔水层采动破坏分布特征 |
| 3.8 两层煤重复采动条件下采场覆岩力学演化规律总结 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 重复采动条件下采场覆岩隔水层破坏机理及其判据研究 |
| 4.1 采场覆岩隔水层受采动影响的力学行为特征 |
| 4.2 采场覆岩隔水层力学模型分析 |
| 4.2.1 采场覆岩隔水层力学模型建立 |
| 4.2.2 采场覆岩隔水层板结构受力变形力学模型解析 |
| 4.3 采场覆岩隔水层采动受力变形及其破坏的影响因素分析 |
| 4.3.1 工作面推进长度对隔水岩层弯曲影响特征 |
| 4.3.2 最大沉降量对隔水岩层弯曲影响特征 |
| 4.3.3 采场覆岩变形移动角和层间高度对隔水岩层弯曲影响特征 |
| 4.3.4 不稳定固支边界下沉对隔水岩层弯曲影响特征 |
| 4.3.5 抗弯刚度和厚度对隔水岩层弯曲影响特征 |
| 4.4 采场覆岩隔水岩层采动影响的破坏失效判据 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 近距离煤层重复采动条件采场覆岩控制技术研究 |
| 5.1 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩隔水层稳定性控制关键 |
| 5.2 重复采动条件下采场覆岩隔水层承载稳定控制技术方案比较 |
| 5.3 近距离煤层开采采场覆岩隔水层稳定性控制对策 |
| 5.3.1 隆德煤矿近距离煤层开采工程地质条件 |
| 5.3.2 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩隔水层稳定性控制对策 |
| 5.4 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩控制效果实测分析 |
| 5.4.1 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩实测试验区概况 |
| 5.4.2 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩裂缝演化实测 |
| 5.5 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩控制效果分析 |
| 5.5.1 采场覆岩钻进地层原位揭露情况实测分析 |
| 5.5.2 采场覆岩钻孔冲洗液漏失量实测分析 |
| 5.5.3 采场覆岩采动裂缝钻孔成像实测分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征及空区充填效果研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 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 |
| 1.2.1 露转地开采地压活动特征分析方法 |
| 1.2.2 采空区充填技术发展现状 |
| 1.3 论文研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 采区概况及岩石物理力学参数测试 |
| 2.1 采区概况 |
| 2.1.1 矿床特征 |
| 2.1.2 环境地质 |
| 2.1.3 开采现状 |
| 2.2 岩石物理力学参数测试 |
| 2.2.1 试验岩样制备 |
| 2.2.2 密度试验 |
| 2.2.3 岩石抗拉强度试验 |
| 2.2.4 单轴压缩试验 |
| 2.2.5 三轴压缩实验 |
| 2.2.6 试验结果 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 露转地开采作用下地压活动特征的相似模拟试验研究 |
| 3.1 试验原理 |
| 3.2 相似模拟试验设计 |
| 3.2.1 模型试验架的选择 |
| 3.2.2 试验剖面选取 |
| 3.2.3 试验参数选取 |
| 3.3 模型相似材料选取及配比试验 |
| 3.4.1 试验材料选择 |
| 3.4.2 相似材料的配比试验 |
| 3.4.3 材料用量计算 |
| 3.4 相似模型试验制备 |
| 3.4.1 模型试验监测点布置 |
| 3.4.2 模型制备 |
| 3.5 相似模拟试验中采矿工艺的选择 |
| 3.5.1 采矿方法的选择 |
| 3.5.2 矿柱稳定性计算 |
| 3.5.3 境界矿柱尺寸的确定 |
| 3.5.4 开采顺序的确定 |
| 3.6 相似模拟试验结果分析 |
| 3.6.1 模型应力规律分析 |
| 3.6.2 模型位移规律分析 |
| 3.6.3 模型破坏变形特征分析 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 露转地开采作用下地压活动特征的数值模拟研究 |
| 4.1 数值模拟方法选择及模型构建 |
| 4.1.1 模型的构建 |
| 4.1.2 数值模拟岩体力学参数确定 |
| 4.1.3 本构模型选择 |
| 4.2 数值模拟结果分析 |
| 4.2.1 应力分布特征 |
| 4.2.2 位移分布规律 |
| 4.2.3 塑性区分布特征 |
| 4.3 相似模型与数值模拟结果对比分析 |
| 4.3.1 应力分布 |
| 4.3.2 位移分布 |
| 4.3.3 塑性区分布特征 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 露转地条件下充填效果模拟研究 |
| 5.1 充填开采方案 |
| 5.2 采空区充填体模拟特性 |
| 5.3 治理后采空区稳定性分析 |
| 5.3.1 不同充填方式下围岩应力分布规律研究 |
| 5.3.2 不同充填开采方式下围岩位移分布规律研究 |
| 5.3.3 不同充填方式下围岩塑性区分布规律研究 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）超大采高综放开采覆岩-土复合结构动态响应及水害预警（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 研究区自然地理条件与地质概况 |
| 2.1 矿区概况 |
| 2.2 地层与构造特征 |
| 2.3 水文地质条件 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 侏罗系煤层覆岩-土结构特征及其工程地质性质 |
| 3.1 上覆地层组合结构特征 |
| 3.2 上覆岩土体宏观结构特征 |
| 3.3 上覆岩土体微观组构特征 |
| 3.4 覆岩土体物理-力学性质 |
| 3.5 覆岩组构参数与其物理-力学性质之间的关系 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 不同采动应力路径下覆岩损伤与渗透性演化规律 |
| 4.1 试验原理及方法简介 |
| 4.2 不同采动应力路径下砂岩的变形与强度特征 |
| 4.3 不同采动应力路径下砂岩损伤与渗透性演化规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 超大采高综放采场覆岩-土复合结构动态响应特征 |
| 5.1 基于分布式光纤传感技术对采动覆岩-土体变形破坏动态监测 |
| 5.2 基于光纤光栅传感技术对采场覆岩-土体位移及含水性变化动态监测 |
| 5.3 采动覆岩导水裂隙带发育高度理论分析 |
| 5.4 采动覆岩-土体变形破坏数值模拟分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 超大采高综放工作面顶板水害预测与预警 |
| 6.1 超大采高综放117工作面概况 |
| 6.2 117工作面充水条件 |
| 6.3 117工作面顶板砂层潜水水害预测与预警 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新性成果 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）向斜轴区域采场围岩破裂特征及其与微震活动的相关性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 研究背景及意义 |
| 2.2 褶皱构造区冲击地压研究现状 |
| 2.2.1 褶皱构造区应力场分布及影响因素研究现状 |
| 2.2.2 褶皱构造区冲击地压显现规律研究现状 |
| 2.3 矿山压力与覆岩运动研究现状 |
| 2.3.1 矿山压力理论研究现状 |
| 2.3.2 采动覆岩空间结构与应力场动态关系 |
| 2.3.3 采动覆岩运动规律研究 |
| 2.4 国内外矿震及微震监测技术研究现状 |
| 2.4.1 国内外矿震的研究现状 |
| 2.4.2 微震监测技术发展现状 |
| 2.5 研究内容与方法 |
| 2.5.1 研究内容 |
| 2.5.2 研究方法和技术路线 |
| 3 向斜轴区域地应力场分布特征及采动过程演化规律 |
| 3.1 矿区地应力测量及其分布特征 |
| 3.1.1 地应力测量原理 |
| 3.1.2 地应力测量方案 |
| 3.1.3 向斜轴区域地应力分布特征 |
| 3.2 向斜轴区域地应力场多尺度逐级反演分析 |
| 3.2.1 地应力场反演方法 |
| 3.2.2 地应力场反演结果 |
| 3.3 向斜轴区域地应力场特征 |
| 3.3.1 原始应力场分布特征 |
| 3.3.2 采动应力场沿工作面走向演化规律 |
| 3.3.3 采动应力场沿工作面倾向演化规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 向斜轴区域采场围岩破裂时空分布规律 |
| 4.1 褶皱构造的地质成因及力学特征 |
| 4.2 矿区微震监测系统布置方案 |
| 4.3 向斜轴区域采场特征区围岩破裂规律 |
| 4.3.1 采场围岩特征区划分 |
| 4.3.2 采场围岩破裂整体分布规律 |
| 4.3.3 采场顶、底板围岩破裂分布规律 |
| 4.3.4 采场特征区围岩破裂分布规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 向斜轴区域采场围岩特征区应力分布特征及变异性分析 |
| 5.1 向斜轴区域工作面覆岩运动规律模拟研究 |
| 5.1.1 试验工作面概况 |
| 5.1.2 试验模型及方案 |
| 5.1.3 工作面覆岩变形及运动特征 |
| 5.1.4 工作面覆岩应力分布规律 |
| 5.2 采场煤壁支承区围岩应力特征 |
| 5.2.1 工作面走向煤壁支承区围岩应力特征 |
| 5.2.2 工作面倾向煤壁支承区围岩应力特征 |
| 5.3 采场底板压缩区围岩应力特征 |
| 5.4 向斜轴区域采场围岩特征区变异性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 向斜轴区域采场特征区围岩破裂机理实验研究 |
| 6.1 实验条件和实验方案 |
| 6.1.1 实验条件 |
| 6.1.2 实验方案 |
| 6.2 煤岩冲击性能参数实验结果分析 |
| 6.3 特征区围岩单向应力状态下破裂机理研究 |
| 6.4 特征区围岩三向应力状态下破裂机理研究 |
| 6.4.1 不同围压下特征区围岩宏观破裂特征 |
| 6.4.2 不同围压下特征区围岩应力应变特征 |
| 6.4.3 不同围压下特征区围岩破裂释能特征 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 围岩特征区内微震特征及其与应力状态相关性研究 |
| 7.1 不同围岩特征区内微震特征分析 |
| 7.1.1 不同破裂机理的微震分类 |
| 7.1.2 不同围岩特征区微震事件的能量特征 |
| 7.1.3 不同围岩特征区微震震源处应力特征 |
| 7.2 微震参数的选择及其物理意义 |
| 7.2.1 微震参数的物理意义 |
| 7.2.2 微震参数分区计算的意义 |
| 7.3 采场围岩特征区微震参数变化规律及危险区识别 |
| 7.3.1 微震参数计算方法的选择 |
| 7.3.2 采场围岩特征区微震参数变化规律 |
| 7.3.3 向斜轴区域强矿震及冲击危险区识别 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）鄂尔多斯深部矿区覆岩破断特征及顶板控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 深部煤矿开采覆岩运动及破断特征研究现状 |
| 1.2.2 浅部煤矿开采覆岩运动及破断特征研究现状 |
| 1.2.3 煤层开采顶板控制技术研究现状 |
| 1.2.4 研究现状总结与分析 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 鄂尔多斯深部矿区采场矿压显现特征研究 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 矿井地应力分析 |
| 2.3 工作面顶板破断特征分析 |
| 2.3.1 工作面顶板初次来压特征 |
| 2.3.2 工作面顶板周期来压特征 |
| 2.3.3 工作面覆岩破断理论分析 |
| 2.4 工作面顺槽围岩变形规律 |
| 2.5 小结 |
| 3 鄂尔多斯深部矿区岩石变形特性试验研究 |
| 3.1 试样制备 |
| 3.1.1 砂岩 |
| 3.1.2 泥岩 |
| 3.2 试验装置 |
| 3.3 三轴压缩试验 |
| 3.4 试验结果分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 鄂尔多斯深部矿区采场覆岩破断数值模拟研究 |
| 4.1 鄂尔多斯覆岩理想弹脆塑力学模型 |
| 4.1.1 鄂尔多斯矿区围岩变形特征 |
| 4.1.2 理想弹脆塑力学模型 |
| 4.1.3 数值实现 |
| 4.1.4 模型验证 |
| 4.2 鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩破坏数值模拟 |
| 4.2.1 数值模型 |
| 4.2.2 计算结果及分析 |
| 4.3 小结 |
| 5 采动覆岩运动破断与顶板结构稳定性的模型试验 |
| 5.1 相似模拟依托工程概况 |
| 5.2 相似材料模型试验 |
| 5.2.1 相似材料试验模型 |
| 5.2.3 试验结果及分析 |
| 5.3 小结 |
| 6 鄂尔多斯深部矿区基本顶破断预测及压架防治技术 |
| 6.1 基本顶煤壁前方断裂的力学模型 |
| 6.1.1 力学模型 |
| 6.1.2 程序验证 |
| 6.2 鄂尔多斯矿区大采高基本顶煤壁前方断裂影响因素及影响规律 |
| 6.2.1 液压支架刚度的影响 |
| 6.2.2 基本顶模量的影响 |
| 6.2.3 直接顶与基本顶摩擦的影响 |
| 6.2.4 k_I的影响 |
| 6.2.5 基本顶厚度的影响 |
| 6.2.6 周期垮落步距的影响 |
| 6.2.7 支架后方充填体刚度的影响 |
| 6.3 基本顶煤壁断裂力学模型 |
| 6.3.1 拉断裂 |
| 6.3.2 剪断 |
| 6.4 纳林河二矿3~(-1)煤综采基本顶断裂及周期垮落步距预测 |
| 6.4.1 工作面前方断裂及周期垮落步距 |
| 6.4.2 工作面煤壁处断裂及周期垮落步距 |
| 6.4.3 支架后方断裂及周期垮落步距 |
| 6.5 鄂尔多斯深部矿井综采压架防治技术 |
| 6.5.1 选择合理的支架刚度和支护阻力 |
| 6.5.2 确保合理的支架初撑力 |
| 6.5.3 厚硬顶板弱化处理 |
| 6.5.4 合理使用护帮装置 |
| 6.5.5 合理的工作面推进速度 |
| 6.6 小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）店坪矿中厚煤层切顶成巷覆岩运动特征及矿压规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 沿空留巷技术研究综述 |
| 1.2.2 留巷围岩及采场覆岩运动特征研究综述 |
| 1.2.3 留巷围岩及采场矿压规律研究综述 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 2 中厚煤层切顶成巷原理及关键技术 |
| 2.1 切顶成巷技术原理 |
| 2.1.1 切顶短臂梁理论 |
| 2.1.2 切顶成巷技术流程 |
| 2.2 恒阻锚索支护技术 |
| 2.2.1 恒阻锚索工作机理 |
| 2.2.2 恒阻锚索力学性能 |
| 2.2.3 恒阻锚索支护作用 |
| 2.3 定向预裂聚能爆破技术 |
| 2.3.1 定向预裂聚能爆破技术原理 |
| 2.3.2 聚能爆破效应模拟研究 |
| 2.3.4 多维度顶板切缝控制技术 |
| 2.3.5 深浅孔组合爆破切顶技术 |
| 2.4 切顶成巷围岩控制技术 |
| 2.4.1 顶板运动对围岩控制要求 |
| 2.4.2 切顶成巷围岩分段控制技术 |
| 2.4.3 中厚煤层架后挡矸护帮及临时支护技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 中厚煤层切顶成巷巷道围岩运动特征 |
| 3.1 切顶成巷巷道围岩运动过程 |
| 3.2 切顶短臂梁动压力学分析 |
| 3.3 静压切顶碎胀双拱护巷结构理论 |
| 3.3.1 切顶成巷煤柱侧顶板破断准则 |
| 3.3.2 切顶成巷双平衡拱结构的提出 |
| 3.3.3 切顶成巷冒落矸石碎胀规律 |
| 3.3.4 切顶成巷矸石力学特性 |
| 3.4 切顶成巷围岩运动及结构模拟研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 中厚煤层切顶成巷采场覆岩运动特征 |
| 4.1 中厚煤层切顶成巷物理模型实验 |
| 4.1.1 相似模拟试验方案 |
| 4.1.2 模型制作与监测点布置 |
| 4.2 切顶成巷上覆岩层运动过程 |
| 4.2.1 模拟实验开挖覆岩运动过程分析 |
| 4.2.2 覆岩运动过程位移场及温度场特征分析 |
| 4.2.3 上覆岩层变形运动规律分析 |
| 4.3 覆岩运动非对称结构模型 |
| 4.3.1 切顶成巷覆岩运动特征 |
| 4.3.2 覆岩运动非对称结构模型 |
| 4.4 小结 |
| 5 中厚煤层切顶成巷矿压显现规律 |
| 5.1 矿压监测概述 |
| 5.1.1 监测目的 |
| 5.1.2 矿压监测内容 |
| 5.1.3 巷道围岩非对称变形机制 |
| 5.1.4 巷道围岩变形关系 |
| 5.1.5 巷道围岩变形过程 |
| 5.2 留巷阶段矿压显现规律 |
| 5.2.1 巷道围岩变形 |
| 5.2.2 恒阻锚索受力变形规律分析 |
| 5.2.3 顶板离层变化规律分析 |
| 5.2.4 门式支架压力监测 |
| 5.2.5 采场矿压显现规律 |
| 5.3 复用阶段矿压显现规律 |
| 5.3.1 复用巷道矿压规律 |
| 5.3.2 巷道复用采场矿压规律 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 工程应用及切顶成巷效果 |
| 6.1 工程地质特征及岩石力学性质 |
| 6.1.1 矿井及工作面基本概况 |
| 6.1.2 巷道围岩结构基本特征 |
| 6.1.3 岩石力学参数实验 |
| 6.2 切顶成巷关键参数确定及实施效果 |
| 6.2.1 恒阻锚索支护设计及支护效果 |
| 6.2.2 定向预裂聚能爆破设计及切缝效果 |
| 6.2.3 顶板与挡矸支护设计及效果 |
| 6.3 中厚煤层切顶成巷效果 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论及创新点 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）大采高工作面采场矿压显现特征的大型模型试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 大采高工作面采场矿压与岩层控制研究现状 |
| 1.2.1 采场矿山压力与岩层控制理论研究概述 |
| 1.2.2 大采高综采矿压与岩层控制研究现状 |
| 1.2.3 采动应力场研究现状 |
| 1.2.4 煤壁片帮机理研究现状 |
| 1.3 采场模型试验技术发展现状 |
| 1.3.1 模型试验技术在大采高采场矿压研究中的应用 |
| 1.3.2 采场模型试验技术发展现状 |
| 1.3.3 模型试验技术新时期面临的挑战 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 新型采场模型试验系统的研制与调试 |
| 2.1 试验系统的主体结构 |
| 2.1.1 高刚度可旋转式主体框架 |
| 2.1.2 加载与控制系统 |
| 2.2 主体结构总体调试 |
| 2.3 等弹模弱扰动模型体应力测试装置 |
| 2.3.1 新型相似材料应力块的制作 |
| 2.3.2 防潮与零漂性能测试 |
| 2.4 采场支承压力测试装置 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 相似模拟材料及新型模拟支架的研制 |
| 3.1 相似材料配比试验研究 |
| 3.1.1 相似材料力学指标期望值 |
| 3.1.2 原材料选择及试件制作 |
| 3.1.3 相似材料试件力学性能测试 |
| 3.1.4 胶结材料优化方案 |
| 3.1.5 模拟煤层配比方案 |
| 3.2 基于液压控制的多参量模型支架 |
| 3.2.1 新型模型支架结构 |
| 3.2.2 模型支架参数 |
| 3.2.3 参数标定 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 大采高工作面采场矿压显现特征的模型试验研究 |
| 4.1 试验工作面地质概况 |
| 4.2 相似模型与测试方案 |
| 4.2.1 采场相似模型制作方案 |
| 4.2.2 模型加载与测试方案 |
| 4.3 模型覆岩破断过程 |
| 4.4 大采高工作面覆岩破断结构特征 |
| 4.4.1 覆岩宏观破断形态 |
| 4.4.2 覆岩破断结构特征 |
| 4.5 大采高工作面采动应力场演化特征 |
| 4.5.1 模型底部压力的演化特征 |
| 4.5.2 模型内部应力实测分析 |
| 4.5.3 采动应力场演化特征 |
| 4.6 模拟支架工况分析及液压支架选型初步方案 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 大采高工作面采场矿压显现特征的离散元模拟研究 |
| 5.1 离散元建模与监测方案 |
| 5.2 采动应力场宏观演化特征 |
| 5.2.1 采动应力场演化特征 |
| 5.2.2 覆岩破断与采动应力分布的梁—拱结构 |
| 5.3 采动应力场的分区演化特征 |
| 5.3.1 模型初始主应力场 |
| 5.3.2 主应力场分区演化 |
| 5.4 “顶板-煤壁-支架”协同承载视角下液压支架阻力的模拟计算 |
| 5.4.1 液压支架模拟方案 |
| 5.4.2 模拟结果分析 |
| 5.5 大采高工作面支架工作阻力的理论计算 |
| 5.5.1 试验工作面覆岩破断结构分析 |
| 5.5.2 液压支架工作阻力的理论计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 大采高工作面矿压显现特征实测研究及模型试验结果评价 |
| 6.1 工作面概况与矿压观测方案 |
| 6.1.1 大采高工作面装备与回采工艺 |
| 6.1.2 工作面矿压观测方案 |
| 6.2 顶板来压特征实测分析 |
| 6.3 液压支架运转特征分析 |
| 6.3.1 支架工作阻力实测分析 |
| 6.3.2 支架阻力频率分布及适应性分析 |
| 6.4 大比尺模型试验结果与模型试验系统评价 |
| 6.4.1 采场矿压显现特征对比 |
| 6.4.2 工作面超前支承压力分布特征对比 |
| 6.4.3 支架运行工况对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）青东煤矿坚硬顶板稳定性及其控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 覆岩破坏形态及运移失稳研究现状 |
| 1.2.2 顶板来压机理及控制技术研究现状 |
| 1.2.3 采场支架载荷确定研究现状 |
| 1.2.4 煤柱留设及煤机适用性研究现状 |
| 1.3 存在问题及深化研究方方向 |
| 1.4 研究思路及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容及方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 工程概况及试验性开采分析 |
| 2.1 矿井工程概况 |
| 2.1.1 矿井基本概况 |
| 2.1.2 828采场概况 |
| 2.1.3 其它开采地质条件 |
| 2.2 采场煤岩体岩性分析 |
| 2.2.1 试件力学岩性试验 |
| 2.2.2 不规则试件点荷载试验 |
| 2.3 坚硬顶板采场模拟性试验开采研究 |
| 2.3.1 试验目的 |
| 2.3.2 试验原理 |
| 2.3.3 试验构建 |
| 2.3.4 覆岩破坏动态分析 |
| 2.3.5 采动监测数据分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 坚硬顶板采场矿压显现机理研究 |
| 3.1 顶板破坏机理分析 |
| 3.1.1 坚硬基本顶极限断裂步距分析 |
| 3.1.2 坚硬基本顶破断结构分析 |
| 3.1.3 坚硬基本顶失稳判据分析 |
| 3.2 坚硬顶板采场支架载荷的确定 |
| 3.2.1 采场初次来压支架载荷的确定 |
| 3.2.2 采场周期来压支架载荷的确定 |
| 3.3 采场覆岩破坏规律分析 |
| 3.3.1 模型构建及设计 |
| 3.3.2 覆岩破坏的推进度效应 |
| 3.3.3 覆岩破坏的顶板岩性效应 |
| 3.3.4 覆岩破坏的保护层效应 |
| 3.3.5 覆岩破坏的采高效应 |
| 3.4 采场矿压显现规律分析 |
| 3.4.1 数值模拟方案 |
| 3.4.2 采场矿压显现的推进度效应 |
| 3.4.3 采场矿压显现的采高效应 |
| 3.4.4 采场矿压显现的直接顶效应 |
| 3.4.5 采场矿压显现的基本顶厚效应 |
| 3.4.6 采场矿压显现的顶板强度效应 |
| 3.4.7 采场矿压显现的保护层效应 |
| 3.5 区段煤柱合理留设分析 |
| 3.5.1 煤柱留设的理论分析 |
| 3.5.2 合理留设宽度的模拟分析 |
| 3.5.3 合理留设宽度的确定 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 坚硬顶板控制技术研究 |
| 4.1 预采顶分层实用性分析 |
| 4.1.1 预采7#煤层的可行性分析 |
| 4.1.2 预采顶分层试验性开采对比分析 |
| 4.2 预裂爆破坚硬顶板实用性分析 |
| 4.2.1 预裂爆破可行性分析 |
| 4.2.2 预裂爆破适应性分析 |
| 4.2.3 预裂爆破效果对比分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 采场工程应用与监测 |
| 5.1 采场煤机装备的配套分析 |
| 5.1.1 设备配套原则 |
| 5.1.2 采场参数设计的确定 |
| 5.1.3 设备选型设计及参数 |
| 5.1.4 采场供电设备选型 |
| 5.1.5 采场设备统计 |
| 5.2 采场矿压显现监测 |
| 5.2.1 采场钻孔窥视分析 |
| 5.2.2 采场载荷的监测分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 在学期间发表的学术论文 |
| 在学期间参加的项目 |
（9）大采高液压支架稳定性技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 液压支架稳定性国内外研究现状 |
| 1.3 厚煤层大采高液压支架稳定性存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 大采高液压支架与围岩的耦合关系研究 |
| 2.1 大采高采场的覆岩结构及断裂形态变化规律 |
| 2.2 大采高液压支架工作阻力的确定 |
| 2.3 大采高液压支架对煤壁稳定性的响应研究 |
| 2.4 底板倾角对大采高液压支架稳定性的影响分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 大采高液压支架稳定性力学分析及结构优化 |
| 3.1 大采高液压支架姿态稳定的适应性分析 |
| 3.2 大采高液压支架顶梁前端失稳分析及改进措施 |
| 3.3 面向大采高液压支架运动稳定的结构优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 厚煤层工作面大采高液压支架控制系统研究 |
| 4.1 液压系统控制元件性能分析 |
| 4.2 大采高支架液压系统平衡回路分析 |
| 4.3 大采高液压支架立柱回路模型建立 |
| 4.4 带压架控制系统的研究 |
| 4.5 大采高液压支架电控系统研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 厚煤层工作面大采高液压支架稳定性试验分析 |
| 5.1 厚煤层工作面围岩与片帮稳定性试验 |
| 5.2 大采高液压支架控制回路的仿真 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士期间主要成果 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（10）采场覆岩载荷三带结构模型及其在冲击危险辨识中的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 论文来源、研究背景及意义 |
| 2.1.1 论文研究来源 |
| 2.1.2 论文研究背景 |
| 2.1.3 论文研究意义 |
| 2.2 国内外研究综述 |
| 2.2.1 国内外冲击地压机理研究现状 |
| 2.2.2 冲击地压分类方法研究现状 |
| 2.2.3 冲击危险性评价方法研究现状 |
| 2.2.4 冲击地压预警预报技术现状 |
| 2.2.5 冲击地压治理技术研究现状 |
| 2.2.6 有待进一步解决的问题 |
| 2.3 论文研究内容、方法及技术路线 |
| 2.3.1 主要研究内容 |
| 2.3.2 论文研究方法 |
| 2.3.3 论文研究技术路线 |
| 3 采场覆岩的载荷三带结构模型 |
| 3.1 影响冲击地压的开采边界类型 |
| 3.2 载荷三带模型的建立 |
| 3.2.1 载荷三带的定义 |
| 3.2.2 载荷三带与传统地层三带的联系与区别 |
| 3.2.3 载荷三带的厚度及其退化结构 |
| 3.2.4 载荷三带的演化及其应力影响范围变化规律 |
| 3.3 载荷三带的静应力影响分析 |
| 3.3.1 走向应力影响范围分析 |
| 3.3.2 侧向支承压力影响范围分析 |
| 3.3.3 载荷三带静应力估算 |
| 3.4 载荷三带运动引起冲击的动应力分析 |
| 3.4.1 "ILZ"带的变化对冲击危险的影响 |
| 3.4.2 "DLZ"带的变化对冲击危险的影响 |
| 3.5 载荷三带模型的可靠性验证 |
| 3.5.1 工作面概况 |
| 3.5.2 微震监测结果分析 |
| 3.5.3 7433工作面载荷三带结构分析 |
| 3.5.4 超前支承压力及其影响范围 |
| 3.5.5 数值计算分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 采场覆岩载荷三带模型在防冲领域的工程意义 |
| 4.1 基于载荷三带模型的冲击地压事故分析 |
| 4.1.1 工作面概况 |
| 4.1.2 事故概况 |
| 4.1.3 事故机理分析 |
| 4.1.4 载荷三带岩层运动规律的现场验证 |
| 4.2 基于载荷三带模型的冲击地压防治 |
| 4.2.1 载荷三带影响的冲击危险性 |
| 4.2.2 载荷三带运动状态的监测方法 |
| 4.2.3 基于载荷三带结构的防冲设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 典型巷道围岩结构类型及其稳定性研究 |
| 5.1 巷道围岩结构类型与冲击破坏位置分析 |
| 5.1.1 深部巷道围岩的冲击破坏形式 |
| 5.1.2 影响冲击的巷道-煤层空间位置关系 |
| 5.2 巷道围岩的稳定性研究 |
| 5.2.1 围岩稳定性影响因素分析 |
| 5.2.2 围岩稳定性的判别方法 |
| 5.2.3 围岩的局部稳定性系数 |
| 5.3 巷道围岩局部稳定性系数的工程意义 |
| 5.3.1 围岩局部稳定性在支护设计中的作用 |
| 5.3.2 围岩局部稳定性在冲击危险性评价中应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于载荷三带应力与围岩作用关系的冲击危险辨识方法 |
| 6.1 影响冲击危险性的因素 |
| 6.1.1 地层类型因素 |
| 6.1.2 煤层条件因素 |
| 6.1.3 构造条件因素 |
| 6.1.4 开采条件因素 |
| 6.1.5 开采强度因素 |
| 6.2 冲击危险性的CRSS评价法基本思路 |
| 6.3 诱发冲击地压的外部应力估算方法 |
| 6.3.1 地层初始应力水平的数量化描述方法 |
| 6.3.2 载荷三带的侧向支承压力的计算 |
| 6.3.3 载荷三带走向开采动应力的计算 |
| 6.4 外部力源影响的巷道整体稳定性 |
| 6.5 冲击地压危险性CRSS评价方法 |
| 6.5.1 冲击倾向性指标的再分级 |
| 6.5.2 冲击地压的CRSS分类 |
| 6.5.3 冲击危险性的CRSS评价 |
| 6.6 冲击危险性的CRSS评价法流程 |
| 6.6.1 评价思路 |
| 6.6.2 评价流程 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 基于CRSS的冲击地压防治实践研究 |
| 7.1 基于CRSS的冲击地压分类治理技术 |
| 7.1.1 基于CRSS的冲击地压监测预警技术 |
| 7.1.2 基于CRSS的冲击地压防治措施 |
| 7.1.3 卸压效果检验 |
| 7.2 现场应用及验证 |
| 7.2.1 工作面概况 |
| 7.2.2 冲击危险性评价 |
| 7.2.3 治理措施 |
| 7.2.4 监测方法 |
| 7.3 成果及荣誉 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、采场覆岩运动仿真系统（论文参考文献）
- [1]浅埋厚砂层近距离煤层开采覆岩结构演化规律研究[D]. 李磊. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [2]缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征及空区充填效果研究[D]. 程杰. 江西理工大学, 2020(01)
- [3]超大采高综放开采覆岩-土复合结构动态响应及水害预警[D]. 王振康. 中国矿业大学, 2020
- [4]向斜轴区域采场围岩破裂特征及其与微震活动的相关性研究[D]. 蒋华. 北京科技大学, 2020(06)
- [5]鄂尔多斯深部矿区覆岩破断特征及顶板控制研究[D]. 宁静. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [6]店坪矿中厚煤层切顶成巷覆岩运动特征及矿压规律研究[D]. 马资敏. 中国矿业大学(北京), 2019(12)
- [7]大采高工作面采场矿压显现特征的大型模型试验研究[D]. 娄金福. 中国矿业大学(北京), 2019(10)
- [8]青东煤矿坚硬顶板稳定性及其控制研究[D]. 孟浩. 中国矿业大学(北京), 2018
- [9]大采高液压支架稳定性技术研究[D]. 黄德杰. 山东科技大学, 2017(02)
- [10]采场覆岩载荷三带结构模型及其在冲击危险辨识中的应用[D]. 刘懿. 北京科技大学, 2017(07)