弱胶结地层大采高采场覆岩移动规律与地压控制

目录

前言

1 绪论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 弱胶结地层大采高工作面开采存在的主要问题 10

1.4 主要研究内容 10

1.5 技术路线 11

2 弱胶结地层物理力学性能及其地域分布 13

2.1 红庆河煤矿弱胶结煤系地层分布特征 13

2.2 弱胶结岩石常规物理力学性能 17

2.3 弱胶结岩石物理结构特征 21

2.4 弱胶结煤系地层分布及力学参数统计 28

2.5 弱胶结岩石变异性评价 36

2.6 本章小结 40

3 弱胶结地层冒落岩体充填压实变形规律 41

3.1 破碎岩石碎胀性能分析 41

3.2 冒落岩体充填压实类固结机制分析 52

3.3 岩体膨胀变形-破碎冒落-充填压实-固结变形规律 53

3.4 本章小结 56

4 弱胶结地层大采高工作面覆岩运动规律模拟研究 58

4.1 实验工作面概况 58

4.2 实验材料相似比实验 60

4.3 实验模型及方案 65

4.4 工作面覆岩变形及运动特征 68

4.5 工作面覆岩应力分布规律 76

4.6 工作面支架受力特征 80

4.7 弱胶结地层大采高工作面覆岩运动数值模拟 81

4.8 本章小结 88

5 弱胶结地层大采高工作面冒落带和裂隙带分布特征及其演化机制 90

5.1 弱胶结地层大采高工作面裂隙拱结构分析 90

5.2 常规“三带”分布计算方法适用性分析 101

5.3 弱胶结地层大采高工作面冒落带动态演化规律 103

5.4 冒落岩体变形特征对裂隙带发育的影响机制 117

5.5 弱胶结地层大采高工作面裂隙带动态分布 119

5.6 本章小结 128

6 弱胶结地层大采高工作面矿压活动规律及支架—围岩作用机理 129

6.1 弱胶结地层大采高工作面矿压活动特征 129

6.2 支架工作阻力影响因素分析 131

6.3 弱胶结地层与中东部大采高工作面支架工作阻力对比分析 136

6.4 支架-围岩相互作用模型 141

6.5 弱胶结地层大采高工作面支架工作阻力确定 144

6.6 本章小结 146

7 结论与展望 147

7.1 结论 147

7.2 创新点 148

7.3 展望 148

参考文献 150

附录 弱胶结岩石变异性系数 160