选题报告矿大采高沿空掘巷合理煤柱尺寸研究

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1、屮国矿屋丈曇13级硕士研究生选题报告选题名称：袁店一矿1022大采高工作面沿空掘巷合理煤柱留设及围岩控制技术研究学院：矿业工程学院学科专业：矿业工程研究生姓名：倪高勤导师姓名：李桂臣中国矿业大学学位管理办公室制2014年04月10日目录1选题背景和意义11」选题的背景错误！未定义书签。1.2选题意义12国内外研究现状12」沿空掘巷合理煤柱宽度留设技术错误！未定义书签。2.2沿空煤巷围岩控制理论与支护技术..……错误！未定义书签。2.2.1国内外围岩控制理论研究现状错误！未定义书签。2.2.2国内外煤巷支护技术研究现状错误！未定义书签。

2、3研究内容错误！未定义书签。3研究方法与路线错误！未定义书签。3.1研究方法错误！未定义书签。3.2研究路线错误！未定义书签。4论文初步框架84.1题目84」论文研究进度81选题背景和意义矿产能源工业的发展是经济快速发展的重要保障，而煤炭资源的绿色开采又在矿产资源的开发利用中占主导地位，所以煤炭资源的高效冋收利用，己成为目前乃至以后几十年的重要经济和环保战略。截至2010年底，全国煤炭保有查明资源储量13412亿吨⑴，其中缓倾斜厚煤层的煤炭储量又占煤炭总储量的40%以上，较多矿区的主要开采煤层为3.5〜5.0m厚的煤层，在这种煤层赋存

3、条件下大采高综采技术得到了广泛的应用。大采高综采技术，即一次性开采煤层全厚，对于煤层厚度较大的煤层采高可达3.5・6.0m,大采高综采工作面可以有效的提高煤炭资源冋收率，煤炭开采率可以达到90%以上，相比其它开采方法得到了大大提高，并且能较大程度的降低已采煤的含肝率［厶3】。随着经济快速的发展，矿产资源的消耗程度也越来越严峻，逐渐面临枯竭的趋势。出于延长矿井使用寿命和延长矿井开拓等年限的考虑，在矿井的整个全生产期内，我们都应竭力避免煤炭资源的不必要损失，用一些行Z有效的开采方法来回收或减少永久煤柱的宽度，只需留下部分形状规则的煤柱，用

4、以支撑上覆围岩及其传来的荷载，从而阻止上覆岩层的离层、下沉等现象造成的地表不均匀沉降和破坏性的地表沉陷即铁我国在相当长的一段时期内为了维持回采巷道及工作面的稳定性一直采用留设宽煤柱护巷，因此造成煤炭资源的大量损失。自上世纪70年代后期以来，随着对先进设备和开采方法的引进以及我国煤炭行业的先行者们努力钻研，我国的煤矿开采技术得到了很大的提高，在国有大型煤矿开始着手实施并推广沿空掘巷和沿空留巷技术，改善了采场围岩的状态，辅以合理的锚杆支护，确保了巷道围岩的稳定性阳。由于沿空掘巷和沿空留巷的应力环境受采动影响的程度不一样，两类巷道围岩受力和

5、变形明显不同⑹。沿空留巷在上区段工作面冋采的同时构筑，受到采空区岩层剧烈活动的影响，在下区段回采期间，又受到下区段工作面超而支撑压力的叠加作用，巷道经历两次采动影响，无论是巷道顶部还是两帮都产生强烈变形,而且底鼓严重，巷道维护困难。而沿空掘巷是在上区段冋采结束，采空区岩层活动基木停止，回采引起的应力重新分布趋于稳定后掘进，巷道处于应力降低区,采用宽度较小的煤柱和合理的支护技术可以保证巷道在掘进及掘出后围岩变形较小，巷道只经历一次采动影响，因此沿空掘巷的应力坏境和维护条件均优于沿空留巷，所以我国无煤柱护巷大部分采用沿空掘巷卩同。沿空掘巷

6、技术对合理开发地卜•资源，提高煤炭采出率，延长矿井开采期限具有重要意义，采用沿空掘巷的方法维护回采巷道是支护技术改革的关键技术z—。由于地区的差异性，各个矿区所采用的沿空掘巷技术必然有所不同。淮北矿业股份有限公司袁店一井煤矿是一个年产180万t的大型现代化矿井，地处安徽省滩溪县与涡阳县的交界处，在袁店集附近，行政区划屈于滩溪县和涡阳县。目前主要开采3#和10#号煤层。从现场的调研实验来看，虽然采用了多种的支护方案。但结果表明：巷道围岩变形依然非常严重，需进行多次扩帮和卧底，才能使巷道断面满足实际生产要求，且巷道一直采用的留设较宽煤柱进

7、行掘巷，造成了资源的极大浪费。针对袁店一矿面临的支护设计及煤柱宽度设计不合理的问题，本课题以10#煤层1022回风巷为工程背景，对沿空掘进巷道的围岩变形破坏机理进行研究，并提出柱合理的窄煤宽度和合理的锚杆支护方案，这对有效控制大采高围岩巷道的稳定性及在淮北地区推动沿空掘进技术的发展、对煤矿的生产和国民经济建设都有着非常重要的意义。2国内外研究现状国内外学者在厚煤层沿空掘巷研究方而做了大量工作，主要体现在沿空掘巷合理煤柱留设的研究和开采沿空掘巷围岩控制技术的研究。2.1国内外学者对煤柱研究发展现状1）国外研究现状美国和澳大利亚作为在世界

8、上主要的产煤大国，在高效产煤方面的研究成果大大推进了全世界矿产资源的高效机械化开采进程，也是最早开始对煤柱宽度的合理设计的研究，并取得了不俗的研究成果，在全世界范围内得到了广泛的实施推广〔9」］。早在20世纪60年代初期