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《安徽理工大学》 2007年
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三软沿空掘巷底鼓机理与控制研究

褚福永  
【摘要】: 三软煤层沿空掘巷底鼓机理及控制一直以来都是采矿科学领域的难题。本文首先通过对采动前上覆岩层的稳定性、侧向支承压力分布分析,指出掘进对巷道底板岩层的破坏较小,为弹塑性变形;通过分析本工作面回采期间上覆岩层的运动规律、实体煤高支承压力的分布,建立了底板岩层的力学模型,揭示了三软沿空掘巷底鼓的力学原理;然后充分分析了三软煤层的物理、力学性质,以大范围的岩体为研究对象,结合底板力学模型,探讨了三软煤层沿空掘巷的底鼓机理;通过理论计算或经验公式估算了弹塑性变形、岩石峰前扩容及岩石峰后剪胀变形、岩石蠕变变形等原因造成的底鼓量;提出了用来解释巷道底板岩石峰后结构效应的力学模型,从理论上分析了巷道大量级的底鼓是由岩石峰后的结构效应及巷道长时间蠕变变形的结果;论文通过数值计算确定了合理煤柱宽度,并讨论了底板岩层的运动规律及支承压力对底鼓量的影响;论文指出了控制巷道底鼓途径和适宜的方法,通过对巷道顶板、两帮、底角及底帮加固的数值的数值计算,确立了全断面锚杆索加固巷道控制底鼓的方法。并指出了控制该类巷道底鼓的关键在于帮、角的加固和窄煤柱自承能力的提高;支护方案成功应用于现场,取得了良好的经济效果,同时为同类巷道的底鼓控制问题提供了方法。
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TD353

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