沟谷地形对浅埋煤层工作面动载矿压的影响规律研究

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1、国家重点基础研究发展计划（973）资助项目（2007CB209403）国家自然科学基金资助项目（50974116）江苏高校优势学科建设工程资助项目博士学位论文沟谷地形对浅埋煤层工作面动载矿压的影响规律研究StudyoninfluencelawofDynamicStrataPressureintheShallowCoalSeamsFaceunderHillyandGullyTerrain作者：张志强导师：许家林教授中国矿业大学二○一一年五月学位论文使用授权声明本人完全了解中国矿业大学有关保留、使用学位论文的规定，同意本人所撰写的学位论文的使用授权按照学校的管理

2、规定处理：作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文的部分使用权，即：①学校档案馆和图书馆有权保留学位论文的纸质版和电子版，可以使用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；②为教学和科研目的，学校档案馆和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案馆、图书馆等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。另外，根据有关法规，同意中国国家图书馆保存研究生学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）。作者签名：导师签名：年月日年月日中图分类号TD325学校代码10290UDC622密级公开中国矿业大学博士学位论文沟谷地形对浅埋煤层工作面

3、动载矿压的影响规律研究StudyoninfluencelawofDynamicStrataPressureintheShallowCoalSeamsFaceunderHillyandGullyTerrain作者张志强导师许家林申请学位工学博士培养单位矿业工程学院、煤炭资源与安全开采国家重点实验室学科专业采矿工程研究方向岩层控制与绿色开采答辩委员会主席评阅人二○一一年五月论文审阅认定书Thesisapprovalidentification研究生在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文，经审阅，

4、论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢本文是在尊敬的导师许家林教授悉心全面的指导下才得以完成，首先诚挚的感谢导师许家林教授！导师无论是在本论文的选题、撰写以及定稿，还是在资料查询、理论分析和实验模拟上，都给予了耐心细致的指导和无微不至的帮助，为本人今后的教学科研奠定了良好的基础。正是导师诲人不倦和在科研工作中严谨求实的治学态度，使我增长了更多的科学知识。导师孜孜不倦的工作热情以及前瞻敏锐的学术眼光，都深深地感染着我激励着我，成为我不断前行的动力和榜样，使本人终身受

5、益。在此，谨向导师表示最诚挚的敬意和感谢！对于博士期间的学习和生活得到了很多老师和学友的帮助。感谢矿业工程学院、煤炭资源与安全开采国家重点实验室领导和老师们几年来在学习和生活上给予的关心、鼓励和帮助！特别是感谢中国矿业大学张农教授、曹胜根教授、窦林名教授、张东升教授、柏建彪教授、李学华教授和万志军教授的热情指导和帮助！感谢张少华高工、赵海云高工以及吴厚德师傅在实验工作中给予的帮助！，感谢中国矿业大学赵继云教授、杨作成高工、殷实老师和高杰老师在生活学习上的关心和帮助！感谢大柳塔煤矿陈苏社高工，补连塔煤矿罗文高工等技术人员为本课题研究提供的帮助！感谢朱卫兵副教授

6、在文中数值模拟实验方案的制定和模拟运算遇到问题时的热情帮助，以及在学习生活上给予的关心和支持。在本人学习生活期间，课题组胡国忠讲师、王晓振博士、鞠金峰博士、轩大洋博士、谢建林博士、秦伟博士、董帅硕士、王庆雄硕士、王露硕士、单珍君硕士、王路军硕士等提供了很多支持和帮助。在此，一并表示衷心的感谢！感谢所有谆谆教导过我的师长。感谢所有曾经关心、支持和帮助过我的朋友们！特别感谢夫人刘金霞女士，在我独自在外求学的这几年，是她用自己的双肩撑起了养育孩子和照顾老人的重任！对她的理解、支持、帮助及她对家庭所做的奉献表示崇高的敬意！同时还要感谢双方的父母和家人，感谢他们对我的

7、支持、鼓励和关心！感谢论文所引用文献的作者！感谢各位专家和教授在百忙之中评审本文，并衷心希望得到您的指导和启迪！2011年4月于中国矿业大学摘要我国西部矿区普遍存在着沟谷地形的浅埋煤层开采条件，如地处陕蒙交界的神东矿区，为浅埋近水平煤层，部分沟坡的峰谷落差达30～70m，在沟谷处不仅松散表土层因冲蚀而缺失，部分基岩也因冲蚀而缺失。神东矿区活鸡兔井部分工作面在过沟谷地形时发生多起支架活柱急剧下缩甚至压架等动载矿压灾害事故，严重威胁了煤矿安全高效生产。针对上述问题，本文就沟谷地形对浅埋煤层工作面动载矿压的影响规律进行了深入研究。通过现场实测、理论分析、相似模拟与

8、数值模拟实验，对下列内容进行了研究：（1）浅埋煤层工