一、浅埋煤层砂土层载荷传递机理研究（论文文献综述）
瞿衡哲[1]（2020）在《谷壑地形浅埋煤层覆岩运动及导水裂缝带发育规律研究》文中研究说明本文采用理论分析、数值模拟及现场实测等方法,就谷壑地形浅埋煤层及类似地质条件下开采时的覆岩破断机理、矿压显现规律及裂隙发育规律进行了系统地研究,特别是针对该地质条件下榆神矿区朱家峁煤矿3301、3302工作面采掘过程中,可能产生的顶板整体切落造成的压架事故等威胁矿井安全高效生产的灾害性问题进行了深入地探索,主要研究成果如下:（1）通过理论分析了谷壑地形条件下工作面覆岩破断“切落体”结构的形成机理。运用关建层位判别理论、弹性力学与材料力学,建立了谷壑地形均布载荷之上的附加应力（载荷）模型,分别计算了:谷峰平顶及谷峰斜坡所带来的附加应力（载荷）。建立固支梁与悬臂梁模型,通过分析推导得到了 3302工作面（均布载荷情况）基本顶初次来压与周期来压步距公式。整理总结了神东矿区相近地质情况下的矿井导水裂缝带高度,整理拟合出该地质条件下的导水裂缝带高度理论计算公式。为今后类似地质条件下开采的矿井提供了一定的理论依据与参考。（2）采用UDEC软件对朱家峁3302工作面进行了建模,对该工作面顶板来压步距及受采动影响的覆岩运动规律进行了数值模拟计算,近似还原了谷壑地形条件下浅埋煤层矿压显现与覆岩裂隙演化规律,通过模拟计算得到了该面的初次来压步距、周期来压步距及导水裂缝带高度,发现了表土层厚度（载荷大小）与工作面来压步距有着明显的作用关系。裂隙演化规律总体呈现距工作面煤壁越近、时间越短,裂隙发育越明显;距工作面煤壁越远、时间越长,裂隙越不发育,至采空区中部已基本压实,表明了“开采影响—覆岩裂隙发育”的时空关系。（3）通过对现场支架压力实时监测数据的处理与分析得到了朱家峁3302工作面直接顶初次垮落步距与基本顶初次来压步距、周期来压步距,检验了理论分析及数值模拟结果的正确性,通过对工作面支架数据的分析,检验了支架对于该地质条件下开采的适应性。归纳总结了该地质条件下矿压显现的倾向性。通过现场实测测得朱家峁3301工作面实际导水裂缝带高度,所得结果比三下开采规范中推荐公式计算结果比较误差偏大,但相较第三章推导出的拟合公式结果相似度更高预测结果更精确,再次验证理论计算与数值模拟结果的正确性,并对该地质条件下开采的工作面提出了针对性管理措施。
武光明[2]（2019）在《薄基岩区煤层开采上覆土层变形破坏与渗流演化规律应用研究》文中进行了进一步梳理我国诸多的煤田中广泛存在有薄基岩煤层区域,即裂隙带（甚至是垮落带）发育贯通基岩段岩层而进入新生界覆盖层中,此时薄基岩上覆的新生界土层,特别是粘性土层成为阻（隔）浅层地下水及地表水的关键结构。本文综合运用实验研究、理论分析等方法与手段,对薄基岩煤层开采上覆土层的变形破坏特征、判别方法、渗流规律及土层裂隙张开-闭合特征等进行了系统研究,取得了如下主要结论:（1）针对薄基岩上覆土层主要受自重载荷而产生竖直变形的特点,依据土体抗剪强度理论,首先推导出垂直应力、水平应力、剪应力与最大、最小主应力的关系,再通过建立沉降量与垂直应力、水平应力、剪应力的关系,最终推导出用沉降量表达的薄基岩上覆土层破坏判据为（？）,通过试验测试或数值分析等方法求取土层破坏沉降量并绘制破坏沉降曲线,即可判别土层的破坏状态,为分析薄基岩上覆土层的破坏状态提供新的思路与方法。（2）针对土层裂隙张开-闭合特征,并根据土层裂隙张开-闭合静态、动态表达式,建立了土层裂隙张开-闭合判别式（？）。有（？）,裂隙尺寸减小,土层裂隙趋于闭合;（？）,裂隙尺寸扩展,土层趋于破坏;（？）,裂隙尺寸稳定,土层保持稳定;Cw（t）=0,裂隙重新闭合。根据理论分析,认为土体的吸水膨胀速度、受力作用的压密速度、水流冲刷拓宽速度及三者的一阶导数决定了土层裂隙张开-闭合状态。（3）分析得到了薄基岩厚度由70 m减小至20 m时上覆土层裂隙发育密度、高度等的变化规律,研究认为对土层破坏有关键影响的是近垂直向发育的剪切/拉伸裂隙,薄基岩煤层开采基岩厚度的减小对上覆土层裂隙密度、高度发育的影响存在临界值;对于采厚6 m、覆盖层厚度180 m,基岩厚度临界值为30 m,即当基岩厚度大于30 m时,剪切/拉伸裂隙在土层中发育高度较小、裂隙密度为0.04条/m,当基岩厚度小于30 m时,离层裂隙发育高度达到地表,剪切/拉伸裂隙发育高度达到土层总高度的66%、裂隙密度增大至0.14条/m。（4）根据相似模拟试验与数值模拟结果,研究得到工作面中间区域的土层最容易形成渗流通道失去阻（隔）水作用,该区域含水层受煤层采动影响水流漏失量最大、土层中渗流场矢量分布最密集;基岩厚度为30.0 m时（采厚6 m、覆盖层180 m）,工作面中间区域土层中开始形成u=0 Pa等势线渗流区,渗流区竖直向下沟通至覆盖层中部区域,基岩厚度减小至20.0 m时,开采u=0 Pa等势线渗流区竖直向下沟通至采空区形成渗流通道。（5）通过土层裂隙张开-闭合测试试验,研究得到各试验因素对土层裂隙张开-闭合影响大小的顺序为:裂隙宽度>颗粒组成>土层厚度>土层含水率,其中裂隙宽度与颗粒组成是影响裂隙张开-闭合的主要因素,厚度是次要因素,而含水率对裂隙张开-闭合影响甚微;砂粒含量越多、裂隙宽度越大、厚度越小裂隙越容易扩展导致土层破坏,砂粒含量<50%且裂隙宽度≤1.0 mm时,土层裂隙发生闭合,砂粒含量>50%且裂隙宽度≥3.0 mm时,土层裂隙容易扩展导致土层破坏。该论文有图99幅,表41个,参考文献222篇。
徐飞亚[3]（2020）在《近浅埋厚煤层高强度开采地裂缝分布特征及发育机理研究》文中提出随着东部矿区资源的日渐衰竭,煤炭西进战略已成现实,西部矿区地下资源开采造成的地裂缝灾害日益引起人们的关注。本论文针对西部矿区浅埋深、厚煤层、高强度开采的特点以及煤炭开采过程中覆岩破断贯通地表引起的地裂缝灾害问题,以神东矿区大柳塔煤矿为工程背景,综合应用现场实测、相似模拟、数值计算以及理论分析等多种研究方法,详细分析了近浅埋厚煤层开采地表沉陷规律及地裂缝空间分布和动态发育特征,系统研究了采动地裂缝的形成机理及影响因素,构建了不同类型地裂缝的预测计算模型,主要获得以下成果:（1）根据工作面具体的地质采矿条件和地表实际地貌情况,建立地表岩移观测站,并分别采用RTK和三维激光扫描技术进行了地表观测,掌握了近浅埋厚煤层开采地表沉陷规律,获取了地表移动参数。（2）在对西部矿区采动地裂缝进行实时观测记录并进行分类统计的基础上,提出了地裂缝的分类方法:根据地裂缝的发育表现形态将其分为拉伸型、挤压型、台阶型和塌陷型四类裂缝;根据地裂缝是否与覆岩导水裂隙带贯通,将其分为贯通型地裂缝和非贯通型地裂缝两类裂缝。（3）基于对大量地裂缝的勘察记录分析,研究了地表采动裂缝的空间分布特征及不同类型地裂缝的发育过程和发育周期时间。（4）采用相似模拟和数值分析方法综合分析了工作面单一“近场厚关键层”破断失稳运动:由于工作面煤层上方仅为一层厚关键层,且距离煤层较近,在工作面初采阶段悬空距较大,造成工作面初次来压较大。之后,“近场厚关键层”随着工作面的推进分层先后垮落,形成了下位“台阶岩梁”、上位“砌体梁”复合结构,顶板形成了大小周期来压,其中大周期来压为30m左右,小周期来压为15m左右。（5）分析了工作面不同来压期间覆岩采动裂隙的发育规律及其对地裂缝的影响:在经历第一次周期来压时,覆岩运动比较剧烈,岩层裂隙发育密集,部分发育至地表,地表破坏严重,地裂缝发育密集;在经历第二次周期来压之后,煤层前方不易出现岩层裂隙,煤层后方由地表向下发育的岩层裂隙经历了“变大-缓慢闭合-不压实”的过程,由下向上发育的岩层裂隙经历了“缓慢闭合-不压实”的过程。工作面开采结束后,采动岩层裂隙发育充分,不易随工作面的推进而闭合消失。（6）覆岩位移等值线随关键层的破断失稳运动几乎呈直线向前扩展,直到地表。当关键层下位破断,而上位未破断时,靠近煤层一方覆岩位移等值线向前扩展很小,地表产生由上向下发育的非贯通型地裂缝;当关键层上下位同时破断时,覆岩位移等值线迅速向前扩展,覆岩裂隙将发育至地表,产生贯通型地裂缝。（7）建立了“井下—覆岩—地表”三位一体结构模型分析了不同类型地裂缝的形成机理、影响因素及分布情况,提出了不同类型地裂缝的预测计算模型:根据现场观测及室内实验,分析了不同类型地裂缝的形成条件及发育位置,对地裂缝的不同发育区域进行了划分,研究了地裂缝滞后距、发育高度分别与工作面开采速度、地表下沉、地表水平变形之间的关系,并在此基础上提出了不同类型地裂缝的预测计算模型。
周永兴[4]（2019）在《浅埋煤层大断面煤巷锚杆支护参数优化研究》文中研究指明陕北神南矿区浅埋煤层大断面煤巷变形破坏严重,影响矿区安全高效生产,开展大断面煤巷支护对策研究具有重要意义。本文以红柳林煤矿5-2煤层25206工作面为研究对象,通过现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,掌握了巷道围岩物理力学性质和巷道变形特征与规律,对5-2煤层的煤巷锚杆支护参数进行了优化,为类似开采条件的大断面煤巷支护提供借鉴意义。通过对25206辅运顺槽围岩变形的现场观测得出,掘进期间巷道帮部的松动圈约0.95m,顶板松动圈约1m;回采期间巷道帮部的松动圈约1.05m,顶板松动圈约为1.35m。在工作面推进距煤壁前方30m时,顶板沉降值和收敛值均在不断增大；锚杆的受力随着推进距离逐渐增大,受力曲线呈现平稳、增大和平稳的变化趋势。利用ANSYS软件,建立了方形和拱形托板模型,分析托板的尺寸和形状,在预紧阶段和工作阶段内对托板上下表面的应力分布的影响,得出以拱形托板尺寸150×150×8mm为宜。利用FLAC3D数值模拟对不同锚固长度的模拟得出:随着锚固长度的增加,锚杆受力的最大值减小,竖向位移最大值为25.8mm,锚固长度的大小对竖向位移的影响不大。对锚杆联合支护的数值模拟分析得出:锚杆托板附近产生的压应力值及球形高压应力区形状、范围基本相同,锚杆锚固起始端附近形成的压应力值与范围有较大差别。理论计算得出红柳林煤矿25206运输顺槽顶板和两帮锚杆的支护参数,顶锚杆参数为 φ18×2.2m,左旋螺纹钢锚杆的间排距为1.25m×1.2m;回采侧/煤柱侧巷帮锚杆参数为φ16×1.6m,玻璃钢锚杆/麻花式树脂锚杆间排距为1.3m×1.2m。结合数值分析得出:优化前顺槽掘进过程中,围岩变形和应力变化不大;优化后的围岩变形以及应力变化相对于优化前有所增大,但仍能够保证巷道围岩的稳定性,现场实践效果良好。同时,基于支护参数优化结果,5-2煤巷道每延长1m,可节约成本187元,2018年矿井5-2煤巷总进尺21237米,共节约成本397万元,经济效益明显,且掘进效率提高7%。
张彬[5]（2019）在《基于组合结构稳定性的薄基岩工作面溃水溃砂机理研究》文中进行了进一步梳理神东矿区煤层赋存浅、煤层厚度大、基岩薄、松散层厚且松散层底部富水性强,矿区内工作面普遍采用综采或综放技术进行开采,导致覆岩破断程度大幅度增加。采动影响下采场与地表含水松散层形成贯通性通道,进而水砂混合体涌入工作面,造成溃水溃砂事故的发生。工作面溃水溃砂事故严重影响了井下煤炭生产的正常进行,同时严重威胁了井下工作人员和生产设备的安全。薄基岩和厚松散含水层共存的特殊地质采矿条件,决定了其覆岩破坏规律的特殊性。本文以神东矿区浅埋薄基岩工作面开采诱发的溃水溃砂灾害为研究对象,采用现场实测、理论分析、实验室实验等多种手段,综合开展薄基岩厚松散含水层采煤工作面溃水溃砂灾害机理及防治技术研究。通过分析大量现场灾害特征和矿压实测数据总结溃水溃砂灾害规律;通过开展岩土样本室内实验研究,得到了典型覆岩及松散层砂土体物理力学性质;通过分析软弱岩层的承载特性,提出了主控岩层及其所控软弱岩层协调承载的“主控层-软弱层”组合承载结构,推导了“主控层-软弱层”组合承载结构失稳判据;利用相似材料模拟实验得到了不同基载比条件下的覆岩破坏特征,并对“主控层-软弱层”组合承载结构模型进行了验证;自主研发了松散含水层水砂溃涌影响因素测试装置,利用正交实验原理设计并实施了 25组水砂启动实验,实现了溃水溃砂灾害的室内模拟并得到了裂隙因素和物源因素对溃涌的定量影响程度;根据流体力学、静力学和强度准则等相关理论对松散含水层溃水溃砂机理进行分析,首次提出切顶后侧方失去约束的砂土体溃涌单元,建立了覆岩切落后砂土自由面侧向三角单元体稳定性力学模型,推导了覆岩切落后溃水溃砂灾害启动判据,利用椭球体放矿理论求解了含水松散层溃涌范围及最小溃涌量;根据浅埋薄基岩工作面溃水溃砂机理提出了协调防切顶、疏放水以及松散层底部注浆加固的溃水溃砂灾害防控技术体系,结合现场实际工况验证了理论成果的正确性。本文研究内容属于特殊地质采矿条件下安全开采问题,研究成果对特殊开采理论的深入和丰富具有一定的理论意义,在促进煤炭资源高效安全开采方面具有较强的应用价值。论文研究主要有以下成果:1)根据神东矿区大量溃水溃砂现场灾害总结并分析了溃水溃砂灾害特征,主要表现为:灾害发生期间伴随顶板架前或架后切落,灾害发生期间采场涌入水砂混合物。据此,确定了覆岩切落及水砂条件是诱发水砂溃涌的两个关键因素。2)通过分析软弱岩层的承载特性,认为当软弱岩层破断块度及回转角度满足一定条件时,也可形成具有一定承载能力的铰接结构,主控岩层与其上覆软弱岩层协同控制覆岩运动,并提出了主控岩层及其所控软弱岩层协调承载的“主控层-软弱层”组合承载结构;针对神东特殊赋存特征提出了基本顶对应的“单回转岩块”结构;将薄基岩工作面任何层位覆岩划分为“简支梁-简支梁”组合承载结构及“单回转岩块-简支梁”组合承载结构两类,将神东矿区首采煤层整体覆岩结构骨架划分为1～k组“简支梁-简支梁”组合承载结构、1组“简支梁-简支梁”组合承载结构、1组“单回转岩块-简支梁”组合承载结构、1组破碎顶板四类;提出了覆岩骨架中顶部组合承载结构自稳判据,并得到了覆岩多组“主控层-软弱层”组合结构破坏情况循环判断方法;得到了覆岩结构失去自稳能力后支架所受载荷计算公式,,据此,提出了薄基岩厚松散含水层下回采架前静压型、架前动压型、架后自由切落型的3种切顶形式,并建立了覆岩切落后由切顶幅度确定的水平溃涌通道宽度模型。3)基于溃涌工作面覆岩特征,提出“由矿压控制的覆岩自身运动情况及完整性来确定采场基本顶层位”的相似材料模拟思路,取得了较好的相似模拟结果。对于松散层厚度为40m、基载比大于0.625的工况,采场覆岩持续发生贯通至地表的切落;对于松散层厚度为40m、基载比大于0.75的工况,初次来压期间,覆岩表现为下位冒落、中上位“简支梁-简支梁”组合承载结构,周期来压期间,覆岩表现为下位冒落、中上位“单回转岩块-简支梁”组合承载结构,由此验证了本文所提出的组合承载结构的正确性。4)自主研发了松散含水层水砂溃涌影响因素测试装置,根据溃水溃砂影响因素利用正交实验设计了不同水砂实验条件下水砂启动实验,实现了预制裂隙条件下水砂溃涌启动室内模拟,得到了溃水溃砂灾害“渗透-管涌-溃水溃砂”的阶段性特征,得到了孔隙水压力突然剧烈下降是水砂突涌的一个重要特征,并定量分析了各水砂因素对溃水溃砂的影响程度。5)利用土力学、流体力学、地下水动力学等相关理论建立了覆岩切落后砂土自由面侧向三角单元体稳定性力学模型,推导了覆岩切落后溃水溃砂灾害启动判据利用椭球体放矿理论求解了含水松散层溃涌范围及最小溃涌量（?）。6)浅埋薄基岩工作面溃水溃砂的致灾必要条件主要有两个:（1）煤层采出引起的覆岩破坏和结构失稳导致覆岩切落,形成溃涌通道;（2）溃涌通道形成后,含水松散层砂土体发生剪切破坏并沿通道溃入采场。结合溃涌启动判据相关参数,提出了:减小通道尺寸△的顶板防切技术、降低水头高度Hw的疏放水技术、加强松散层底部土柱抗剪强度的松散层底部注浆技术等溃水溃砂防控技术。在神东矿区典型工作面开展了现场工程应用,取得了良好防控效果的同时验证了理论成果的正确性。
徐璟[6]（2018）在《浅埋煤层大采高工作面煤壁片帮机理及其控制研究》文中认为大采高综采技术是陕北浅埋厚煤层开采的主要方法,随着采高的增加,工作面产量不断提高,而煤壁片帮、冒顶等问题随之凸显,成为大采高开采亟待解决的难题。本文以陕北浅埋大采高工作面煤壁片帮为研究对象,在大采高工作面矿压特征实测分析的基础上,通过物理模拟、理论分析和数值计算相结合的方法,研究了大采高煤壁片帮的机理和“顶板-煤壁-支架”相互作用关系,为大采高片帮控制提供理论依据。通过物理模拟研究,得出工作面来压期间煤壁最大片帮深度位于煤壁中上部,顶板的超前断裂,回转下沉作用是引发采场失稳的主要原因。同时,验证了支架与煤壁的相互影响作用,液压支架支撑能力不足导致煤壁承担较大压力以致片帮失稳,而煤壁失稳亦对支架与顶板的接触与控制产生不利影响;基于Winkler弹性地基梁理论,建立了浅埋大采高条件下的顶板破断结构力学模型,通过理论分析,揭示了浅埋大采高条件下的煤壁失稳机理和过程,得到了顶板挠曲线方程,煤壁极限承载力表达式,确定了煤壁稳定性的判别条件;基于上述研究,选取了5个影响显着的因素:工作面的采高、内摩擦角、内聚力、弹性模量和推进速度,采用UDEC软件,分别对它们对煤壁片帮的影响进行了模拟,分析了各因素对煤壁片帮的影响规律。通过对采场“顶板-煤壁-支架”支护体系进行研究,发现适当增加支架阻力,可有效减小煤壁载荷。适当提高支架初撑力占额定工作阻力的比例,有利于加快工作阻力提升速度,可有效减少顶板下沉量、煤壁水平位移量和塑性破坏范围,从而降低煤壁片帮的发生概率,减小煤壁片帮的程度。最后,基于片帮控制,建立了大采高顶板控制力学模型,给出了合理的支架初撑力和工作阻力的计算公式。
胡大冲[7]（2018）在《浅埋煤层侧向支承压力演化及区段煤柱留设研究》文中研究说明本文以内蒙古杨家村煤矿2-2上煤层22采区综采工作面区段煤柱留设为背景,通过现场调研、理论分析、数值模拟实验、相似材料模拟试验与现场矿压监测相结合的方法,研究了浅埋煤层综采条件下侧向支承压力演化和区段煤柱留设问题,并在工程实践中得到验证,主要研究成果如下:（1）杨家村煤矿煤层赋存稳定,无瓦斯及突水危险;通过岩层取芯及室内岩石力学试验得知,煤层中赋存不稳定夹矸,试验得到各岩层力学参数;所得岩石力学参数为之后试验提供了依据。（2）通过相似材料模拟得到煤层开采顶板运动的弯曲、离层、断裂、垮落过程,监测了煤层开采关键层应力先升高后降低的演化趋势,得到了关键层断裂线位置;分析了杨家村煤矿地层结构,计算了煤层开采“砌体梁”结构的稳定性;分析关键层及上覆岩层破断失稳应力扰动影响;对模型施加水平应力观察到模型产生向上发展的裂隙,裂隙随着水平应力增加而经历产生、延伸、贯通的过程,多条裂隙相互贯通向上发展可影响至地表。（3）数值模拟动载荷作用下煤层开采不同阶段应力分布差异,根据应力演化曲线规律将动载荷作用侧向煤体应力演化分为4个阶段,各阶段内煤体塑性区总体呈现增加趋势,其演化曲线呈现类抛物线形式;流变状态下,随时间增加侧向支承压力应力集中系数呈现类抛物线形式降低,极限平衡区范围逐渐增加,侧向支承压力影响范围越来越小,得到了采空区上覆岩运动趋于稳定的时间及高弹性能应力集中的区域。（4）利用极限平衡理论计算煤层开采煤体塑性区宽度为5.3m,保持稳定最小理论宽度为9m,得到9m、12m、15m、20m四种不同宽度区段煤柱留设方案;利用FLAC3D模拟9m、12m、15m、20m四种不同宽度区段煤柱的稳定性,得出15m煤柱有利于保持巷道稳定性、有利于提供资源回收率,可以作为区段煤柱合理留设宽度;通过现场监测得出:15m区段煤柱塑性区范围及弹性区宽度,采动条件下巷道围岩变形数据,为今后煤层开采及类似矿井开采提供借鉴经验。
赵雁海[8]（2018）在《浅埋煤层采动覆岩复合压力拱演化特征及失稳机制研究》文中研究指明我国西部煤炭资源储量巨大且开发优势明显,煤层具有浅埋深、基岩薄、厚风（冲）积沙覆盖的典型特点,但脆弱的生态环境和采动诱发灾害问题也严重制约着西部矿区发展。浅埋煤层开采易造成基岩层全厚破断失稳,工作面来压存在强弱周期性,顶板切落致灾及工作面压架问题突出,覆岩冒落带滑落失稳严重威胁着采场安全。本文分别以神东矿区典型浅埋薄基岩和厚基岩煤层开采为工程背景,基于岩层控制关键层理论和压力拱理论,根据各采动阶段岩层破断运移规律,构建了近场覆岩关键块对称压力拱、台阶压力拱、回转压力拱及远场覆岩压力拱结构力学模型,解析推导了压力拱结构稳定性力学判据及承载能力表征指标。利用相似模拟试验和数值模拟验证分析了近场及远场覆岩复合压力拱演化特征,揭示了浅埋煤层采场覆岩运移及来压机理,结合含水砂岩试样分级加卸载及不同围压三轴压缩试验,建立了覆岩压力拱演化与能量场迁移及耗散耦合响应机制,主要研究成果如下:（1）以神东矿区大柳塔矿和上湾矿典型浅埋煤层开采为工程背景,构建了近场覆岩关键块对称压力拱、台阶压力拱及回转压力结构力学模型,解析推导了关键块压力拱结构稳定性判据,并分析了边界水平应力分布特征对压力拱结构稳定性的影响;利用UDEC软件对不同基岩厚度及初始水平应力条件下浅埋煤层开采进行了数值模拟计算,验证分析了近场及远场覆岩复合压力拱演化特征及水平主应力分布规律。（2）基于弹性系统稳定性理论和突变理论,通过建立采场悬露岩层欧拉结构力学模型,解析推导了裂隙岩层弯曲破断失稳方程,分析了近场断裂覆岩压力拱结构的不同失稳模式及岩层挠度、厚跨比和初始回转角因素的影响性;应用数值模拟计算,分析了薄基岩基本顶关键块压力拱结构滑落失稳、回转变形失稳特征及相应来压规律,利用多层位近场覆岩交替失稳特征及运移规律揭示了浅埋煤层工作面顶板台阶切落及强弱周期来压的诱发机制。（3）考虑薄基岩厚松散层和厚基岩薄松散层两种典型浅埋煤层开采工况,利用相似材料模拟试验对浅埋煤层开采过程中覆岩结构演化特征和覆岩应力分布规律进行了分析,得出了不同采动阶段采场各层位覆岩结构形式及组合关系,分析了薄基岩采场与厚基岩采场覆岩结构承载能力差异性,阐释了近场覆岩压力拱与远场覆岩压力拱复合承载机制。（4）根据采场覆岩载荷传递规律及覆岩压力成拱特性,提出了远场覆岩压力成拱指标k、压力拱核区判定指标kc及核区率指标Rc,并利用上述指标对采动岩层各区域进行了合理划分;利用FLAC3D软件对于浅埋厚基岩煤层开采过程中远场覆岩压力拱演化特征进行了数值模拟分析,结合fish语言编程分析了不同采动阶段远场覆岩压力拱范围及承载情况,并分析了工作面长度、采高、覆岩质量级别及岩性组合效应不同工况因素对岩层压力拱各区域尺寸及承载情况的影响。（5）根据压力拱影响下采场覆岩受载特性,设计了含水砂岩试样分级加卸载及不同围压下三轴压缩试验,揭示了不同加载路径条件下岩样能量演化特征,阐释了围压效应和含水率效应对岩样能量演化特征的影响;基于试验中岩样弹性能拟合方程,建立了岩样能量积聚与释放的突变模型;利用FLAC3D软件内置应变能计算功能和fish语言编程,对浅埋煤层采动过程中覆岩能量积聚、释放及耗散特征进行了模拟分析,揭示了不同采动阶段压力拱各区域岩层能量演化特征。
武占超[9]（2017）在《大柳塔矿22615工作面采空区覆岩结构特征及地表沉陷预测》文中研究表明我国西部地区煤炭资源十分丰富,由于煤层赋存条件简单且厚度大等特点,为煤炭机械化、高强度开采提供了得天独厚的条件,但由于高强度开采所造成的地表沉陷严重的破坏了当地的生态环境,使得生态环境快速恶化并且影响社会经济的可持续发展。因此,深入展开浅埋采空区地表沉陷预测方面的研究具有重要意义,论文以神东矿区22615面为工程背景,采用相似实验、数值模拟、理论分析、现场实测相结合的方法,对浅埋采空区覆岩结构特征及地表沉陷预测展开深入研究。该矿区煤层赋存条件具有埋藏浅、薄基岩、厚砂土层等特点,煤炭开采过后上覆岩层移动及变形与一般矿区具有明显差异,因此针对神东矿区浅埋煤层赋存条件,通过现场取样,开展采空区垮落岩体力学性质实验,测定垮落岩体力学性质参数,开展垮落岩体变形特性实验确定岩块所受应力与其残余碎胀系数关系,为浅埋采空区地表沉陷量预测研究提供基础参数。基于采空区垮落岩体力学参数,建立二维物理相似模拟模型,分析浅埋煤层开挖后覆岩破断以及采空区覆岩结构特征,同时在模型上布置闪斑点,对模型移动变形进行数据采集,分析覆岩移动变形规律。利用UDEC数值模拟分析采空区覆岩应力分布特征,基于采动覆岩结构特征研究的基础上,采用固支梁、悬臂梁、应力拱及老顶岩块铰接结构经典力学理论分析采空区覆岩应力空间变化规律,推导浅埋采空区垮落岩体应力与煤壁距离的数学模型。将垮落岩块碎胀-应力关系带入浅埋采空区垮落岩体应力空间变化数学模型,划分碎胀特性分区,利用垮落带内各岩层碎胀特性对采空区地表沉陷量进行预测,并通过现场实测对预测合理性进行验证。最终,形成一套完善的浅埋采空区地表沉陷预测方法。
蒋腾飞[10]（2017）在《黄玉川矿近浅埋煤层首采面矿压显现规律及支架适应性研究》文中提出黄玉川煤矿4#煤层埋深为150m,在开采过程中,矿压显现比较缓和,顶板破断运动未波及地表,与典型的浅埋煤层截然不同,为此研究其首采面的矿压显现规律,并对支架适应性做出分析,为本矿及相类似地质条件的矿井在煤炭开采、支架选型、工作面布置方面提供理论依据和有力借鉴。通过现场调研、实验室测定、理论分析和数值模拟相结合的研究方法,通过对工作面上覆载荷计算以及关键层位置和破断垮距进行判定,得出黄玉川煤矿煤层上方的关键层结构。再通过利用FLAC3D数值模拟软件针对工作面推进过程中出现的剪切应力、垂直应力、塑性区分布及垮落步距进行分析,得出工作面的初次来压步距和周期来压步距;最后再对1 1401工作面进行现场实测和支架适应性分析。研究结果表明:黄玉川煤矿煤层上方有两层关键层结构,其中主关键层位于距离煤层顶板68.62m厚度为22.37m的中砂岩层,亚关键层位于距离煤层顶板8.56m厚度为21.51m的碳质泥岩层,主关键层的初次来压及周期来压步距分别为23.87 m、13.38 m,亚关键层的初次来压及周期来压步距分别为37.62 m、12.21 m。FLAC3D数值模拟得出工作面的初次来压步距大约为24m,周期来压步距大约为8～12m。最后对11401工作面进行现场实测得到工作面初次来压步距为19.8 m,周期来压步距为9.72 m,超前支承压力的最大值大约出现在工作面前方7.8 m处;理论计算、数值模拟、现场实测的结果基本一致。工作面在生产期间,初撑力满足要求,来压期间,安全阀开启率低,工作面两端支架阻力富余量较大,支架选型基本合理,能够满足该条件下安全生产的需要。
二、浅埋煤层砂土层载荷传递机理研究（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、浅埋煤层砂土层载荷传递机理研究（论文提纲范文）
（1）谷壑地形浅埋煤层覆岩运动及导水裂缝带发育规律研究（论文提纲范文）
| 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 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 2 谷壑地形浅埋煤层开采技术特征 |
| 2.1 井田地质特征 |
| 2.2 工作面开采技术条件 |
| 2.3 采煤工艺与装备 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 谷壑地形浅埋煤层开采覆岩运动理论分析 |
| 3.1 谷壑地形工作面覆岩结构分析 |
| 3.2 关键层受谷峰坡段影响的附加应力计算 |
| 3.3 顶板来压步距分析 |
| 3.4 谷壑地形开采覆岩裂隙演化理论分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 谷壑地形浅埋煤层覆岩运动模拟分析 |
| 4.1 模型建立 |
| 4.2 覆岩运动规律模拟分析 |
| 4.3 覆岩位移规律模拟分析 |
| 4.4 覆岩应力规律模拟分析 |
| 4.5 覆岩裂隙演化模拟分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 3302面矿压规律观测研究 |
| 5.1 矿压观测区布置 |
| 5.2 工作面支架实测数据分析 |
| 5.3 工作面矿压规律倾向性分析 |
| 5.4 工作面液压支架适应性分析 |
| 5.5 工作面超前支承压力分布规律分析 |
| 5.6 工作面侧向煤体支承压力分布规律分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 覆岩导水裂缝带高度实测分析 |
| 6.1 覆岩导水裂缝带高度探测方法 |
| 6.2 覆岩导水裂缝带高度现场实测方案 |
| 6.3 覆岩导水裂缝带高度实测结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 主要结论及下一步展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 下一步展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（2）薄基岩区煤层开采上覆土层变形破坏与渗流演化规律应用研究（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 存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容及方法 |
| 1.5 主要创新点 |
| 2 薄基岩上覆土层变形破坏与裂隙张开-闭合理论分析 |
| 2.1 薄基岩定义 |
| 2.2 薄基岩上覆土层应力状态 |
| 2.3 薄基岩上覆土层破坏判据 |
| 2.4 土层裂隙张开-闭合理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 薄基岩上覆土层变形破坏特征分析 |
| 3.1 试验设计与方案 |
| 3.2 土层变形破坏特征 |
| 3.3 土层破坏判别方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 薄基岩上覆土层渗流规律试验研究 |
| 4.1 试验设备与方案 |
| 4.2 相似模拟试验结果分析 |
| 4.3 土层渗流规律数值模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 土层裂隙张开-闭合试验研究 |
| 5.1 试验装置与方案 |
| 5.2 试验结果 |
| 5.3 试验结果直观分析 |
| 5.4 试验结果方差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 薄基岩区煤层开采粘土层阻水作用应用研究 |
| 6.1 薄基岩上覆土层阻水机理 |
| 6.2 矿区水文地质概况 |
| 6.3 粘土层破坏状态判别 |
| 6.4 粘土层阻水作用分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 主要结论及展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）近浅埋厚煤层高强度开采地裂缝分布特征及发育机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地表移动变形规律 |
| 1.2.2 地裂缝监测和形成机制研究 |
| 1.2.3 覆岩运动及顶板控制研究 |
| 1.2.4 目前存在的主要问题 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 近浅埋厚煤层开采地表移动变形规律研究 |
| 2.1 地质采矿条件 |
| 2.1.1 矿井概况 |
| 2.1.2 工作面概况 |
| 2.1.3 其他开采技术条件 |
| 2.2 地表移动变形规律研究 |
| 2.2.1 地表岩移观测站的建立 |
| 2.2.2 地表移动变形特征 |
| 2.2.3 地表移动角量参数分析 |
| 2.2.4 地表移动持续时间 |
| 2.2.5 CISPM软件预计 |
| 2.3 三维激光扫描观测 |
| 2.3.1 三维激光扫描技术简介 |
| 2.3.2 三维激光扫描观测过程 |
| 2.3.3 三维激光扫描数据分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 近浅埋厚煤层开采地裂缝分布发育规律研究 |
| 3.1 地裂缝动态监测情况 |
| 3.2 地裂缝分类情况 |
| 3.3 地裂缝分布发育特征 |
| 3.3.1 地裂缝空间分布特征 |
| 3.3.2 地裂缝动态发育特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 近浅埋厚煤层开采覆岩与地表破坏规律相似模拟实验研究 |
| 4.1 近浅埋厚煤层开采关键层判别及分类 |
| 4.2 相似模拟试验研究概述 |
| 4.2.1 研究目的 |
| 4.2.2 设计原则和依据 |
| 4.2.3 相似系数的确定 |
| 4.3 相似模拟试验模型的建立与观测 |
| 4.3.1 相似材料的配比计算 |
| 4.3.2 相似模拟模型的建立 |
| 4.3.3 相似模拟模型的观测 |
| 4.4 相似模拟实验结果分析 |
| 4.4.1 覆岩破断失稳及地裂缝分布特征 |
| 4.4.2 地裂缝模拟结果与实测结果对比 |
| 4.4.3 覆岩及地表位移变化特征 |
| 4.4.4 近浅埋厚煤层顶板“近场厚关键层”结构及稳定性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 近浅埋厚煤层开采覆岩与地表破坏规律数值模拟研究 |
| 5.1 数值模拟软件 |
| 5.2 数值模拟模型的建立 |
| 5.3 数值模拟结果分析 |
| 5.3.1 覆岩破断失稳及工作面顶板结构特征 |
| 5.3.2 岩层裂隙发育规律及地裂缝的分布特征 |
| 5.3.3 覆岩及地表的动态竖直位移变形特征 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 近浅埋厚煤层开采地裂缝形成机理研究 |
| 6.1 地裂缝分布机理分析 |
| 6.1.1 顶板初次断裂步距及破断结构分析 |
| 6.1.2 顶板周期断裂步距分析 |
| 6.1.3 近场厚关键层“竖O-X”破断对地裂缝分布的机理分析 |
| 6.2 地裂缝影响机理分析 |
| 6.2.1 地表移动变形对地裂缝的影响机理分析 |
| 6.2.2 覆岩破断失稳对地裂缝的影响机理分析 |
| 6.3 地裂缝影响因素分析及预测计算模型 |
| 6.3.1 地裂缝发育位置与拐点偏移距的关系 |
| 6.3.2 地裂缝滞后距与开采速度的关系 |
| 6.3.3 地裂缝发育类型与地表移动变形的关系 |
| 6.3.4 地裂缝预测计算模型 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论及展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）浅埋煤层大断面煤巷锚杆支护参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 浅埋煤层开采研究现状 |
| 1.2.2 浅埋煤层顺槽稳定性研究现状 |
| 1.2.3 煤巷支护理论研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容及方法 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 2 巷道围岩地质条件及物理力学参数测定 |
| 2.1 巷道围岩地质条件 |
| 2.2 煤岩物理力学性质实验 |
| 2.2.1 岩石物理试验 |
| 2.2.2 超声波试验 |
| 2.2.3 岩石力学试验 |
| 2.3 小结 |
| 3 红柳林煤矿5~(-2)煤围岩变形规律 |
| 3.1 煤巷锚杆支护监测目的及原则 |
| 3.2 煤巷锚杆支护监测方案 |
| 3.3 围岩变形监测结果分析 |
| 3.3.1 25206工作面围岩变形监测 |
| 3.3.2 25206工作面松动圈测试结果分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 红柳林5-2煤顺槽围岩变形规律数值模拟 |
| 4.1 原有支护方案FLAC3D数值模拟分析 |
| 4.1.1 煤岩体参数的确定及模型的建立 |
| 4.1.2 原有支护方案模拟结果分析 |
| 4.2 不同锚固长度模拟分析 |
| 4.3 锚杆托板ANSYS数值模拟 |
| 4.3.1 不同尺寸的方形托板有限元模拟分析 |
| 4.3.2 不同尺寸的拱形托板有限元模拟 |
| 4.4 小结 |
| 5 5~(-2)煤25206 工作面顺槽支护参数优化设计 |
| 5.1 运输顺槽锚杆支护设计 |
| 5.1.1 运输顺槽顶板锚杆支护设计 |
| 5.1.2 运输顺槽帮锚杆支护设计 |
| 5.2 优化方案模拟分析 |
| 5.2.1 25206 运输顺槽掘巷期间 |
| 5.2.2 25206 辅运顺槽掘巷期间 |
| 5.2.3 所有顺槽开挖完成后 |
| 5.2.4 开采后25206 辅运顺槽变化 |
| 5.2.5 塑性区变化 |
| 5.3 煤巷锚杆支护设计 |
| 5.4 工业性实验结果 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）基于组合结构稳定性的薄基岩工作面溃水溃砂机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩层控制理论研究现状 |
| 1.2.2 薄基岩厚松散含水层条件下顶板防治水的研究现状 |
| 1.2.3 溃水溃砂机理研究现状 |
| 1.3 发展趋势及存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 研究方法与技术路线 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 哈拉沟矿溃水溃砂灾害关联因素研究 |
| 2.1 矿井地质概述 |
| 2.1.1 矿井水文地质 |
| 2.1.2 工作面概况 |
| 2.2 薄基岩松散含水层下工作面矿压显现特征研究 |
| 2.2.1 22402面矿压规律统计分析 |
| 2.2.2 22207面矿压规律统计分析 |
| 2.2.3 22208面矿压规律统计分析 |
| 2.2.4 不同回采条件下矿压特征对比分析 |
| 2.3 薄基岩工作面溃水溃砂关联因素分析及原因初探 |
| 2.3.1 溃水溃砂关联因素分析 |
| 2.3.2 薄基岩工作面溃水溃砂灾害原因初探 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 覆岩组合承载结构模型在溃涌通道形成机制中的应用 |
| 3.1 哈拉沟矿2-2煤上覆岩土体物理力学性质测试 |
| 3.1.1 岩体物理力学性质测试 |
| 3.1.2 松散土体物理力学性质测试 |
| 3.2 工作面开采覆岩断裂岩块力学分析 |
| 3.2.1 主控岩层判定依据分析 |
| 3.2.2 覆岩断裂岩块受力分析 |
| 3.2.3 断裂岩块稳定性及其影响因素分析 |
| 3.3 覆岩组合承载结构的提出 |
| 3.3.1 组合承载结构模型的建立 |
| 3.3.2 组合承载结构对矿压分析的实用意义 |
| 3.4 薄基岩厚松散层下回采组合结构及其稳定性研究 |
| 3.4.1 薄基岩厚松散层下回采组合承载结构类型划分 |
| 3.4.2 神东首采煤层覆岩组合结构骨架类型划分 |
| 3.5 薄基岩厚松散含水层下回采组合结构自稳判据分析 |
| 3.5.1 顶部组合结构自稳判据 |
| 3.5.2 顶部组合结构失稳诱发下位结构协同失稳判据 |
| 3.6 薄基岩松散含水层下回采溃涌通道形成机制研究 |
| 3.6.1 薄基岩结构切落形式 |
| 3.6.2 溃涌通道特征分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 薄基岩工作面开采覆岩破坏特征相似模拟研究 |
| 4.1 相似材料模拟实验原理及设计 |
| 4.1.1 相似模拟实验原理 |
| 4.1.2 存在的现有问题及解决思路分析 |
| 4.1.3 相似模拟实验设计 |
| 4.2 不同基载比条件下覆岩运动特征研究 |
| 4.2.1 基载比为0.625的覆岩破断特征分析 |
| 4.2.2 基载比为0.75的覆岩破断特征分析 |
| 4.2.3 基载比为0.875的覆岩破断特征分析 |
| 4.2.4 基载比为1.125的覆岩破断特征分析 |
| 4.3 不同基载比对应对覆岩破断特征研究 |
| 4.3.1 覆岩破断特征统计 |
| 4.3.2 基载比对主控岩层破断步距的影响分析 |
| 4.3.3 基载比对覆岩结构形态的影响分析 |
| 4.3.4 基载比对两带发育的影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 水砂因素对薄基岩工作面溃涌启动影响的实验研究 |
| 5.1 溃涌实验装置研发及实验现象研究 |
| 5.1.1 实验装置研发 |
| 5.1.2 实验方案设计 |
| 5.1.3 水砂溃涌实验现象分析 |
| 5.2 溃水溃砂启动机制中水砂因素隶属关系分析 |
| 5.2.1 模糊隶属度分析方法 |
| 5.2.2 水砂因素对溃涌启动影响的定量分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 薄基岩松散含水层水砂溃涌力学机制研究 |
| 6.1 通道侧方砂土溃涌自由面受力状态分析 |
| 6.1.1 溃涌单元体的确定 |
| 6.1.2 砂土单元体所受动水力分析 |
| 6.1.3 砂土单元体所受上覆载荷的确定 |
| 6.2 薄基岩松散含水层水砂溃涌判据的建立 |
| 6.2.1 砂土强度分析 |
| 6.2.2 溃涌启动判据及最小溃涌量分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 浅埋薄基岩工作面溃水溃砂防治技术及实践 |
| 7.1 薄基岩工作面溃水溃砂灾害防治技术研究 |
| 7.1.1 防切顶防溃技术 |
| 7.1.2 疏放水防溃技术 |
| 7.1.3 松散层底部注浆技术 |
| 7.2 浅埋薄基岩工作面溃水溃砂防治体系及实践 |
| 7.2.1 防切顶防溃实践 |
| 7.2.2 疏放水防溃实践 |
| 7.2.3 疏放水、注浆综合防溃实践 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论、创新点与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）浅埋煤层大采高工作面煤壁片帮机理及其控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 浅埋煤层国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外浅埋煤层研究现状 |
| 1.2.2 国内浅埋煤层研究现状 |
| 1.3 大采高研究现状 |
| 1.3.1 工作面覆岩结构研究现状 |
| 1.3.2 大采高工作面顶板结构研究现状 |
| 1.3.3 国外大采高综采技术研究现状 |
| 1.4 大采高煤壁片帮研究现状 |
| 1.4.1 大采高煤壁片帮机理研究现状 |
| 1.4.2 煤壁片帮现场控制研究现状 |
| 1.5 研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 浅埋煤层大采高综采面来压及支架工作状态分析 |
| 2.1 浅埋煤层5M大采高工作面矿压规律 |
| 2.2 浅埋煤层7M大采高工作面矿压规律 |
| 2.2.1 补连塔煤矿22303工作面矿压规律 |
| 2.2.2 大柳塔煤矿52307工作面矿压规律 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 浅埋煤层大采高综采面煤壁片帮物理相似模拟 |
| 3.1 榆树湾20119~上工作面1:200相似模拟研究 |
| 3.1.1 榆树湾20119~上工作面地质概况 |
| 3.1.2 相似模拟实验设计 |
| 3.1.3 20119~上工作面顶板垮落及来压规律 |
| 3.2 片帮煤体相似材料配比正交试验研究 |
| 3.2.1 片帮煤体相似材料配比试验设计 |
| 3.2.2 相似材料试验制作 |
| 3.2.3 相似材料试验过程及结果分析 |
| 3.3 榆树湾20119~上工作面1:50相似模拟研究 |
| 3.3.1 相似条件的设计 |
| 3.3.2 模型的铺装 |
| 3.3.3 实验方法及过程 |
| 3.3.4 相似模拟实验结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 浅埋煤层大采高综采面煤壁片帮机理 |
| 4.1 煤壁破坏的一般机理 |
| 4.1.1 煤壁破坏的基本类型 |
| 4.1.2 煤壁应力分布 |
| 4.1.3 煤壁塑性区宽度发育规律 |
| 4.2 “顶板-支架-煤壁”系统力学模型 |
| 4.2.1 老顶关键层岩层断裂力学模型 |
| 4.2.2 等效直接顶的破断条件和破断位置 |
| 4.2.3 大采高工作面煤壁片帮判据 |
| 4.3 实例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 浅埋煤层大采高煤壁片帮影响因素数值模拟 |
| 5.1 数值模拟概述 |
| 5.2 模型建立及力学参数 |
| 5.3 各因素对煤壁片帮影响的模拟分析 |
| 5.3.1 采高对工作面煤壁片帮的影响 |
| 5.3.2 内摩擦角对工作面煤壁片帮的影响 |
| 5.3.3 内聚力对工作面煤壁片帮的影响 |
| 5.3.4 弹性模量对工作面煤壁片帮的影响 |
| 5.3.5 推进速度对工作面煤壁片帮的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 浅埋煤层大采高综采面支架阻力确定 |
| 6.1 支架阻力对煤壁受力和压缩变形的影响 |
| 6.1.1 “支架-煤壁”支撑系统 |
| 6.1.2 初撑力对顶板下沉的控制分析 |
| 6.2 初撑力对煤壁稳定性的影响 |
| 6.2.1 初撑力设计 |
| 6.2.2 初撑力对煤壁塑性区及支承压力的影响 |
| 6.2.3 初撑力对煤壁水平变形的影响 |
| 6.2.4 初撑力对顶板下沉的影响 |
| 6.2.5 初撑力对煤壁片帮深度的影响 |
| 6.2.6 初撑力-顶板下沉-煤壁水平变形的关系 |
| 6.3 控制片帮的合理初撑力确定 |
| 6.3.1 大采高工作面初撑力确定的原则 |
| 6.3.2 大采高工作面支架初撑力确定 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及专利 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研项目 |
（7）浅埋煤层侧向支承压力演化及区段煤柱留设研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的提出及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及方法 |
| 2 工程地质特征及岩石力学参数测试 |
| 2.1 工程地质特征 |
| 2.2 煤层及其顶板基本力学试验 |
| 2.3 小结 |
| 3 浅埋煤层开采相似材料模拟 |
| 3.1 相似材料模拟试验概述及设计 |
| 3.2 相似材料模拟试验结果分析 |
| 3.3 关键层破断及应力演化特征 |
| 3.4 侧压系数对上覆岩层运动、破断影响 |
| 3.5 小结 |
| 4 侧向支承压力演化传递数值模拟研究 |
| 4.1 应力演化数值模型设计及开挖方案 |
| 4.2 动、静载荷作用侧向煤体应力演化传递规律 |
| 4.3 侧向支承压力演化全过程 |
| 4.4 小结 |
| 5 区段煤柱合理留设研究 |
| 5.1 区段煤柱宽度理论计算及模型设计 |
| 5.2 数值模拟结果分析 |
| 5.3 工程应用及现场监测 |
| 5.4 小结 |
| 6 主要结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间主要成果 |
（8）浅埋煤层采动覆岩复合压力拱演化特征及失稳机制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题提出及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 浅埋煤层采动覆岩结构及运移特征研究 |
| 1.2.2 采掘扰动三维围岩压力拱理论研究进展 |
| 1.2.3 近场及远场采动岩层复合压力拱研究现状 |
| 1.3 目前存在的问题与不足 |
| 1.4 主要研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 |
| 1.4.2 研究方法及技术路线 |
| 1.4.3 论文主要创新点 |
| 2 浅埋煤层采动近场及远场覆岩复合压力拱结构特征分析 |
| 2.1 近场及远场覆岩复合压力拱组成及结构特征 |
| 2.2 工程概况 |
| 2.2.1 地理交通位置 |
| 2.2.2 工程地质及生产技术条件 |
| 2.2.3 工作面矿压显现规律 |
| 2.3 近场断裂覆岩关键块压力拱结构特征 |
| 2.3.1 初次断裂岩层关键块对称压力拱结构力学模型 |
| 2.3.2 周期断裂岩层关键块台阶压力拱结构力学模型 |
| 2.3.3 周期断裂岩层关键块回转压力拱结构力学模型 |
| 2.4 近场覆岩关键块压力拱结构稳定性分析 |
| 2.4.1 关键块对称压力拱结构稳定性分析 |
| 2.4.2 关键块台阶压力拱结构稳定性分析 |
| 2.4.3 关键块回转压力拱结构稳定性分析 |
| 2.5 薄基岩单一关键层压力拱演化过程数值计算分析 |
| 2.5.1 构建数值计算模型 |
| 2.5.2 近场断裂覆岩关键块压力拱结构演化特征 |
| 2.5.3 关键块压力拱演化的水平主应力影响效应 |
| 2.6 多层位覆岩复合压力拱演化过程数值计算分析 |
| 2.6.1 构建两种工况数值计算模型 |
| 2.6.2 薄基岩多层位覆岩复合压力拱演化特征 |
| 2.6.3 厚基岩多层位覆岩复合压力拱演化特征 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 浅埋煤层采动近场覆岩结构失稳特征及来压机理分析 |
| 3.1 近场悬露顶板岩层弯曲破断失稳特征 |
| 3.1.1 顶板岩层欧拉结构力学模型 |
| 3.1.2 悬露顶板弯曲失稳过程分析 |
| 3.1.3 数值计算验证分析 |
| 3.2 近场断裂覆岩关键块压力拱结构失稳特征分析 |
| 3.3 薄基岩单一关键层失稳诱发工作面来压机理分析 |
| 3.3.1 基本顶对称压力拱结构失稳诱发初次来压 |
| 3.3.2 基本顶台阶压力拱与回转压力拱失稳诱发周期来压 |
| 3.4 厚基岩多层位覆岩失稳诱发工作面来压机理分析 |
| 3.4.1 下位顶板岩层失稳诱发正常周期来压 |
| 3.4.2 多层位覆岩组合结构交替失稳诱发强弱周期来压 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 浅埋煤层采动远场覆岩压力拱演化特征及矿压影响分析 |
| 4.1 远场覆岩压力拱拱体范围计算方法 |
| 4.2 远场覆岩压应力偏转成拱规律数值模拟分析 |
| 4.2.1 构建计算模型 |
| 4.2.2 采场覆岩各区域应力分布特征 |
| 4.2.3 远场覆岩压力成拱指标变化规律 |
| 4.3 远场覆岩压力拱范围及近场覆岩冒落带分布特征 |
| 4.3.1 远场压力拱拱体范围量化分析 |
| 4.3.2 远场压力拱内外边界及近场覆岩冒落带分布特征 |
| 4.4 远场覆岩三维压力拱空间分布特征分析 |
| 4.4.1 采场覆岩空间载荷分布特征 |
| 4.4.2 远场覆岩三维压力拱分布特征 |
| 4.5 不同工况条件下远场覆岩压力拱演化特征 |
| 4.5.1 采高及工作面长度效应 |
| 4.5.2 采场覆岩岩性组合效应 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 浅埋煤层采动覆岩结构演化特征相似模拟试验分析 |
| 5.1 组合式多功能伺服控制加载相似模拟实验台 |
| 5.2 相似模拟试验设计 |
| 5.2.1 相似模拟试验相似比设计 |
| 5.2.2 相似模拟试验方案及材料配比 |
| 5.3 浅埋薄基岩煤层采动覆岩承载结构演化特征 |
| 5.3.1 不同采动阶段薄基岩承载结构特征分析 |
| 5.3.2 薄基岩煤层近场及远场覆岩承载特征分析 |
| 5.4 浅埋厚基岩煤层采动覆岩结构演化特征 |
| 5.4.1 不同采动阶段厚基岩承载结构特征分析 |
| 5.4.2 厚基岩煤层近场及远场覆岩承载特征分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 远场压力拱演化过程中覆岩能量迁移及耗散特征分析 |
| 6.1 近场及远场覆岩受载与能量分布特征 |
| 6.2 含水砂岩分级加卸载及三轴压缩试验能量演化特征 |
| 6.2.1 试验设备与实施步骤 |
| 6.2.2 分级加卸载试验岩样能量演化特征 |
| 6.2.3 三轴压缩试验岩样能量演化特征 |
| 6.3 受载岩样能量释放的突变特征分析 |
| 6.3.1 岩样能量释放突变力学模型 |
| 6.3.2 基于能量释放的岩样脆性破坏指标 |
| 6.3.3 能量释放的围压效应分析 |
| 6.4 远场覆岩压力拱与能量场协同演化特征分析 |
| 6.4.1 远场覆岩压力拱内能量积聚特征 |
| 6.4.2 煤层采动诱发近场覆岩能量释放特征 |
| 6.4.3 采动破坏覆岩能量耗散特征 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）大柳塔矿22615工作面采空区覆岩结构特征及地表沉陷预测（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 浅埋煤层采动覆岩结构研究 |
| 1.2.2 采空区地表沉陷规律研究 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究内容、方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法及技术路线 |
| 2 矿区地质特征及煤岩力学性质测定 |
| 2.1 矿区地质特征 |
| 2.1.1 矿区地质概况 |
| 2.1.2 22615工作面概况 |
| 2.2 煤岩力学参数测定 |
| 2.3 岩石碎胀压实特性 |
| 2.3.1 煤岩碎胀特性实验 |
| 2.3.2 煤岩压实特性实验 |
| 2.4 本章小结 |
| 3. 浅埋煤层覆岩采动响应及应力分布特性 |
| 3.1 相似模拟实验方案 |
| 3.2 相似模拟实验结果分析 |
| 3.2.1 浅埋煤层开采覆岩破坏规律 |
| 3.2.2 浅埋煤层覆岩沉陷位移 |
| 3.2.3 浅埋采空区覆岩结构特征 |
| 3.3 浅埋采空区覆岩应力分布特性 |
| 3.3.1 采空区覆岩应力分布数值模拟 |
| 3.3.2 垮落岩体走向应力分布特性 |
| 3.3.3 垮落岩体倾向应力分布特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 22615面采空区地表沉陷预测研究 |
| 4.1 采空区地表沉陷机理 |
| 4.1.1 地表沉陷诱因 |
| 4.1.2 地表沉陷影响因素分析 |
| 4.2 采空区地表沉陷预测模型 |
| 4.2.1 地表沉陷预测参数 |
| 4.2.2 地表沉陷预测模型 |
| 4.3 工程应用及验证 |
| 4.3.1 模型预测 |
| 4.3.2 现场验证 |
| 4.4 本章结论 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）黄玉川矿近浅埋煤层首采面矿压显现规律及支架适应性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 近浅埋煤层上覆岩层结构及活动规律 |
| 1.2.2 近浅埋煤层开采矿压显现规律 |
| 1.2.3 支架适应性的研究现状 |
| 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 矿井地质条件分析及物理力学参数测定 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.1.1 井田地层及构造 |
| 2.1.2 水文地质 |
| 2.1.3 11401工作面概况 |
| 2.2 煤岩物理力学参数测定 |
| 2.2.1 现场钻孔取样 |
| 2.2.2 参数测定 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 近浅埋煤层上覆岩层结构分析 |
| 3.1 浅埋煤层分类 |
| 3.2 工作面上覆岩层移动规律 |
| 3.3 支承压力及其分布 |
| 3.4 关键层的判别 |
| 3.4.1 “砌体梁”结构力学模型及“关键层”理论的提出 |
| 3.4.2 关键层理论的主要思想 |
| 3.4.3 关键层的变形破坏 |
| 3.4.4 关键层位置的判别方法 |
| 3.4.5 11401工作面关键层判定结果及破断距分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 近浅埋煤层矿压显现的特征分析 |
| 4.1 FLAC~(3D)数值模拟软件简介 |
| 4.2 模型构建 |
| 4.2.1 模型尺寸及建立 |
| 4.2.2 模型边界条件及岩层参数 |
| 4.3 模型结果分析 |
| 4.3.1 剪切应力分析 |
| 4.3.2 垂直应力分析 |
| 4.3.3 塑性区分布分析 |
| 4.3.4 来压步距分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 11401工作面矿压监测及支架适应性分析 |
| 5.1 矿压观测内容与方法 |
| 5.1.1 液压支架受力状态观测 |
| 5.1.2 超前煤体应力观测 |
| 5.2 11401工作面矿压现场监测 |
| 5.2.1 顶板来压分析 |
| 5.2.2 煤体应力分析 |
| 5.3 液压支架适应性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、浅埋煤层砂土层载荷传递机理研究（论文参考文献）
- [1]谷壑地形浅埋煤层覆岩运动及导水裂缝带发育规律研究[D]. 瞿衡哲. 山东科技大学, 2020(06)
- [2]薄基岩区煤层开采上覆土层变形破坏与渗流演化规律应用研究[D]. 武光明. 中国矿业大学, 2019(04)
- [3]近浅埋厚煤层高强度开采地裂缝分布特征及发育机理研究[D]. 徐飞亚. 河南理工大学, 2020
- [4]浅埋煤层大断面煤巷锚杆支护参数优化研究[D]. 周永兴. 西安科技大学, 2019(01)
- [5]基于组合结构稳定性的薄基岩工作面溃水溃砂机理研究[D]. 张彬. 中国矿业大学(北京), 2019(10)
- [6]浅埋煤层大采高工作面煤壁片帮机理及其控制研究[D]. 徐璟. 西安科技大学, 2018(01)
- [7]浅埋煤层侧向支承压力演化及区段煤柱留设研究[D]. 胡大冲. 山东科技大学, 2018(03)
- [8]浅埋煤层采动覆岩复合压力拱演化特征及失稳机制研究[D]. 赵雁海. 河南理工大学, 2018(01)
- [9]大柳塔矿22615工作面采空区覆岩结构特征及地表沉陷预测[D]. 武占超. 辽宁工程技术大学, 2017(03)
- [10]黄玉川矿近浅埋煤层首采面矿压显现规律及支架适应性研究[D]. 蒋腾飞. 辽宁工程技术大学, 2017(02)