一、采场上覆岩层运动范围与顶板事故可视化研究（论文文献综述）
皮希宇[1]（2021）在《煤层群采动卸压煤与覆岩裂隙演化特征及其对瓦斯抽采的影响》文中指出煤层群开采,煤与覆岩裂隙演化及渗流特征对于矿井瓦斯高效抽采至关重要。本文通过理论分析、相似模拟、数值模拟、现场验证等方法,研究了煤层群开采条件下煤层裂隙场特征,构建了覆岩采动裂隙分布模型,揭示了采动作用下煤岩体渗透规律,形成了采动作用下瓦斯抽采有利区确定方法,并进行了卸压瓦斯抽采工程应用。论文主要研究工作如下:针对煤层群采动煤层裂隙场与渗流场规律的认识,设计了两种循环加卸载路径下煤岩应力、应变、渗透率演化物理试验。分析得出单次采动和二次采动煤层应变和渗透率规律。分析得出裂隙场渗流场区域划分。通过流固耦合物理试验,揭示出承压煤层低瓦斯耦合灾变机理,分析得出瓦斯普通涌出、瓦斯低值异常涌出和瓦斯高值异常涌出及灾变的条件,根据峰值应力,定量划分出采动超前区段煤层应变“三带”、瓦斯渗流“三带”以及“三带”动态演化范围和特征。采用相似模拟试验方法对近距离煤层群开采裂隙场与采动应力场进行了研究,获得了覆岩裂隙带发育演化量化趋势,确定了瓦斯抽采的重点区域。通过理论计算和3DEC数值模拟,对裂隙带内的离层裂隙和破断裂隙等进行了分析,建立了采动裂隙高位环型裂隙体内破断块体结构模型,结合现场钻孔窥视等方法,综合确定覆岩裂隙带的发育高度及采动裂隙分布范围,从而给出了两类裂隙沿倾向分布形态的数值解,实现了两类采动裂隙的定量计算,量化了瓦斯运移优势通道。基于应力微单元分析和叠加原理,获得了采动影响后覆岩应力的分布特征,通过应力与渗透率之间的量化关系,阐明了采动应力作用下的渗透率分布特征,确定了覆岩不同应力分布情况下的渗透率分布并通过COMSOL数值模拟确定覆岩卸压瓦斯运移特征。对本文研究成果进行了现场验证,形成了一种综合确定覆岩裂隙带卸压瓦斯抽采位置的方法。
杜文刚[2]（2020）在《基于光纤感测的采动覆岩变形演化特征试验研究》文中指出地下开采活动引起的地层运移破坏是典型的“黑箱”问题,工程现场难以掌握完整覆岩结构特征。覆岩垂直分带划分、导水裂隙带发育高度预测、覆岩关键层位置判别、超前支承压力监测等依旧是采矿工程领域主要研究问题,是实现矿井安全高效开采的重要保障。因此,推动采动岩体变形监测技术发展在采矿领域具有重要研究价值。无论工程现场岩体变形监测或实验室模型试验研究,研究采动引起的岩体变形演化规律的重点落在科学准确地获取岩体内部各种变形参量信息。随着光纤传感技术的飞速发展,为采动岩体结构变形监测提供了新的方法。光纤传感技术应用于采动岩体变形监测尚存在诸多亟待解决的问题,如何通过光纤传感技术科学有效地获取采动覆岩内部变形信息及应力演化规律成为该领域当前研究的重点。本文基于此,通过理论分析、等强度梁标定试验、ANSYS数值模拟、岩样试件单轴压缩试验、大倾角煤层开采物理相似模型试验、浅埋厚煤层开采相似模型试验、FLAC数值计算、研究矿区矿压数据分析等研究方法,分别对光纤感测基础理论及岩体变形监测应用两部分内容展开研究。针对以往研究中对光纤与采动覆岩在不同开采阶段耦合作用关系分析不足的问题,提出传感光纤与采动岩体的耦合关系量化指标“光纤-岩体耦合系数”,分别探讨在纵向覆岩层位高度及横向工作面推进位置两个维度变量时空演化过程对耦合系数的影响,通过耦合系数对定义的工作面来压判别参量“平均应变增量”进行修正;通过耦合系数对采动引起的覆岩垂直分带区进行合理划分。在以往研究基础上,首次通过分布式光纤传感监测数据判别上覆岩层中关键层位置分布,判别结果与通过传统经典关键层理论计算位置一致性较好。论文主要创新点包括:（1）提出采动岩体与分布式光纤的耦合性量化指标:岩体-光纤耦合系数,对光纤-岩体耦合关系进行量化分析,探讨不同垂直分带区对应耦合系数分布特征,基于此提出与光纤接触的五种不同垂直分带区岩体结构。分析了光纤-岩体耦合作用关系及界面力学行为,以此判断光纤与岩体的接触关系。（2）提出平均应变增量（ASI）统计分析方法,并通过光纤-岩体耦合系数进行修正,反应顶板运动剧烈程度用以表征工作面来压位置与来压强度。通过统计学t假设检验法对顶板岩体活动是否为应变增量突变的本质影响因素进行验证分析。（3）建立光纤感测应变曲线形态、裂隙带发育高度与关键层活动的内在联系实现光纤感测表征覆岩垂直分带特征;基于分析目前主要关键层判别方法、关键层失稳破断方式及光纤传感识别关键层内在机理,提出光纤感测采动覆岩关键层判定参量（CSI）,并通过试验监测数据及传统判定方法对其有效性进行验证。建立基于光纤传感技术感测的采动上覆岩层移动变形及结构演化表征体系,具有较高的学术价值与研究意义。结合光纤传感测温、测湿等相关技术,将采矿引起的地层移动变形“黑箱问题”透明化,为实现矿井智能化开采提供相关数据信息,对于推动光纤传感技术在矿业工程领域发展具有重要意义。
吴茂林[3]（2020）在《薄基岩砂岩顶板工作面开采覆岩破坏规律研究》文中研究表明煤矿安全生产过程中,由于覆岩破坏引发的顶板事故给煤矿带来了巨大的经济损失和人员伤亡。掌握覆岩破坏的发育规律,对于厚松散层下薄基岩工作面开展具有重要的意义。针对淮南矿业集团张集煤矿A组煤覆岩破坏,通过地质分析、岩石力学性质测试、数值模拟和电法监测,获得了研究工作面的覆岩破坏发育特征,主要结论如下:工作面为厚松散层下采煤,顶板基岩段约45m,主要岩性为中细砂岩、中粗砂岩和砂质泥岩。中细砂岩层面具有泥质并见较多的白云母碎片,硅钙质胶结,含泥质包体。通过顶板岩层取芯,进行岩石力学性质测试,表明本工作面顶板砂岩岩层属坚硬岩层。建造模型使用FLAC3D数值模型软件进行模拟,结果表明:在工作面回采中,上部顶板岩层出现塑性破坏区,并且在煤层回采过程中工作面顶板和底板岩层由于受到应力作用发生拉伸和剪切破坏,且前期以拉伸破坏为主,后期伴随着剪切破坏。工作面上覆岩层塑性区破坏形态呈“马鞍状”分布,导水裂隙带高度45m。通过在现场布置地电场观测系统对工作面开采过程中顶板岩层的破坏情况进行监测,结果表明在本工作面砂岩根据监测结果确定了垮落带发育高度为18m,位于中粗砂岩和中细砂岩界面处;导水裂隙带发育高度为40m以上接近基岩面的位置。工作面超前应力影响范围为100m。在监测段煤层采高4.3m,垮采比为4.19,裂采比大于9.3。本工作面顶板岩层覆岩破坏带的发育呈现出小块段垮落与变形特征,反映顶板岩层中无控制覆岩破坏的关键层存在。由数值模拟结果和现场实测,综合分析确定工作面垮落带高度为18m,导水裂隙带高度为40m以上接近基岩面的位置。根据岩性特征及其力学性质测试,分析岩层顶板强度类型,再结合数值模拟结果和现场实测,可以更好地分析研究工作面覆岩破坏变形与破坏的动态变化过程,反映覆岩破坏发育规律。图[20]表[11]参考文献[108]。
蒋华[4]（2020）在《向斜轴区域采场围岩破裂特征及其与微震活动的相关性研究》文中提出在我国,随着浅部资源的逐渐消失,地下开采的比例越来越大。而随着开采深度的不断增加,地应力水平不断增高,开采的安全性越来越差。尤其是随着重点矿区进入深部特殊构造区域开采,以冲击地压、矿震等为代表的动力灾害,无论是发生的频率,还是发生的规模以及危害程度都明显加剧。目前,在深部开采过程中,冲击地压等动力灾害的孕育机制和诱发机理亟需进一步探明,尤其在地质构造影响区,动力灾害的致灾过程和致灾条件更加复杂和多变。初步研究表明,向斜轴区域煤层开采过程中,受高构造应力的影响,强矿震、冲击地压等动力灾害发生得更加频繁且破坏性更强。甘肃省砚北煤矿区域地质构造复杂,冲击地压现象显着,2502采区的02工作面位于砚北煤矿向斜轴区域,回采过程中诱发多起强矿震和冲击地压事件。以此为工程背景,针对砚北煤矿向斜轴区域高构造应力环境,围绕矿震孕育载体“围岩特征区”,通过地应力测量、地应力场反演、相似材料模拟试验、理论分析及岩石力学实验等技术手段,初步研究了向斜轴区域采场围岩破裂特征及其与微震活动的相关性,得到以下主要结论:（1）获得了砚北煤矿向斜轴区域的应力场特征及其采动应力演化规律。砚北煤矿250202工作面所处向斜轴区域属于高应力集中区域,最大主应力方向为水平方向,且具有较高应力水平,是该区域强矿震孕育和频发的根本原因。受向斜轴区域高水平构造应力影响,回采面前方围岩和沿倾向两侧围岩内最大主应力呈现越靠近向斜轴部应力增加梯度越大的变化趋势;相比之下,对竖向应力的影响较小,其主要受岩层埋深所影响。（2）获得了向斜轴区域采场特征区围岩在采动过程中的动态破裂规律及其微震事件分布特征。根据向斜轴区域采场围岩在采动过程中的变形破裂特征,将采场围岩划分为不同特征区域。统计分析了采动过程中不同采场围岩特征区内微震发生频次和释放能量的变化特征,研究发现,一次强矿震或冲击地压事件在不同围岩特征区内具有不同的表现形式。（3）发现了向斜轴区域高水平构造应力环境下煤层开采,覆岩运动规律及采场围岩特征区应力分布具有变异性。通过对砚北煤矿向斜轴区域工作面开采的相似模拟试验及现场回采面支架工作阻力监测结果的综合分析,并分别对向斜轴区域采场围岩特征区的应力分布特征及其在采动过程中演化规律进行理论计算和参数敏感性分析。研究发现,受向斜轴区域高水平构造应力影响,覆岩运动规律及采场围岩特征区应力分布规律均具有变异性。（4）揭示了向斜轴区域采场围岩特征区内微震活动特征及其与应力状态的相关性。将微震事件按不同围岩特征区内岩体破裂机理进行分类,分析了不同围岩特征区内微震事件的能量和震源处岩体的应力特征,获得了采场围岩特征区内微震活动特征与其应力状态的相关性。在此基础上,依据G-R关系中微震参数b值及其物理意义,将微震事件按采场围岩特征区分区统计计算,获得了不同采场围岩特征区内微震活动特征,从而揭示了向斜轴区域不同采场围岩特征区内岩体应力状态在采动过程中的变化规律。同时,以此规律对向斜轴区域工作面进行强矿震危险区划分,经与现场监测结果对比验证,表明此方法准确率较高。
宋振骐[5]（2019）在《我国采矿工程学科发展现状及其深层次发展问题的探讨》文中研究说明介绍了我国在综合机械化（放顶煤）开采、充填开采、海洋开采、无煤柱开采方面取得的突出成绩,阐释实用矿山压力控制理论的科学内涵及其在煤炭资源开采与灾害预控方面的应用发展。针对当前煤炭资源开采现状,认为建立煤矿重大事故灾害预测与控制决策的理论及模型是实现煤矿灾害事故控制的基础,促进煤矿灾害事故预控从定性到定量的发展,有助于将采矿工程决策和实时监控推进到信息化、智能化、可视化。
许斌[6]（2019）在《巨厚坚硬岩层覆岩结构与采动效应特征研究》文中提出巨厚坚硬岩层在中国很多矿区都有分布,巨厚坚硬岩层长期悬跨和瞬间破断极易诱发工作面压架、矿震、冲击地压、地表下沉和地表斑裂、离层水和瓦斯突涌等动力灾害的发生,制约着煤矿的安全生产。研究巨厚坚硬岩层破断运移规律、采场覆岩结构、采场覆岩裂隙发育规律、采动应力及煤岩体能量变化规律,对实现巨厚坚硬岩层下科学回采和防治动力灾害,具有重要的理论意义和应用价值。采用现场实测、相似材料模拟、机械模拟、数值计算和理论分析等研究手段,综合岩石力学、材料力学、弹性力学、土力学、采矿学、矿山压力与岩层控制等学科领域知识,对课题进行深入系统的研究。论文主要研究内容及获得的研究成果如下:（1）相似材料模拟实验表明:随工作面推进,上覆岩层以关键层为底托层成组破断,且每组岩层均呈不同角度破断。将不同岩性组合的覆岩在局部形成的破断结构分为下软上硬型结构和下硬上软型结构。宏观上由巨厚坚硬岩层及上下软弱岩层共同形成“I-II双梯形”结构。构建了关键层岩梁破断的力学模型,推导得出了关键层破断角的力学表达式,获得了关键层厚度和上覆载荷层厚度对关键层破断角的影响规律。基于土力学基础,建立了松散层滑移破断力学模型,推导得出松散层滑移破断角的力学计算表达式。建立了巨厚坚硬岩层采场上覆岩层结构与地表沉陷模型。（2）通过机械模拟实验研究了采场覆岩中有巨厚坚硬岩层和无巨厚坚硬岩层条件下覆岩破坏的发育形态,揭示了巨厚坚硬岩层影响下覆岩运移、离层发育等的特殊变化规律。（3）采用相似材料模拟实验模拟研究了覆岩裂隙动态演化过程,揭示了巨厚坚硬岩层对覆岩裂隙形成发展的影响,获得了覆岩水、气受裂隙演化的分布规律。基于关键层理论和“S-R”失稳理论,结合覆岩极限跨距与工作面推进距离关系,提出了采场覆岩“三带”层位判别方法,并提出了离层范围、离层量和离层体积的估算办法。（4）应用相似材料模拟实验、机械模拟实验和FLAC3D数值模拟软件,研究了巨厚坚硬岩层运动对采场应力及能量变化的影响规律。基于覆岩结构载荷传递特征及煤体极限承载能力,建立了采场覆岩结构载荷与支承压力计算模型,分析得出了支承压力与主关键层关系的表达式,对采场上覆硬厚主关键层破断前后支承压力的变化规律进行了定量分析。（5）优化了巨厚坚硬岩层影响下的煤层开采及顶板控制方法。结合杨柳煤矿10414工作面瓦斯喷孔、地表沉陷,10416工作面支架压力数据和鲍店煤矿103上02工作面开采过程的微震活动案例对部分结论进行了工程验证。
范志忠[7]（2019）在《大采高综采面围岩控制的尺度效应研究》文中指出针对国内大采高工作面普遍存在的煤壁片帮、漏顶、支架压垮等一系列围岩控制难题,论文选取了国内有代表性的10个不同赋存条件的大采高工作面为研究对象,采用实验室试验、数值模拟、现场观测、理论分析等手段,从围岩控制角度研究了大采高由于工作面长度、采高、煤层倾角、埋深、构造、煤岩物理力学性质等因素变化所产生的各种尺度效应。论文形成如下认识:在采高尺度上,研究得出煤体强度随采高增加呈对数曲线下降趋势,进一步分析认为煤样动载试验（SHPB）得出的峰值强度较单轴抗压强度更能准确反映现场煤体的稳定性;分别从应力变化和能量耗散角度对片帮机理进行了研究,认为煤体最大水平主应力卸荷幅度与煤壁损伤呈正相关关系;通过建立采场上方关键层挠度函数,得到了不同采高下支撑压力区应力场分布规律,量化了采高的尺度效应;通过对煤壁前方能量场进行模拟和反演,得到了不同采高煤壁损伤与能量释放幅度间的对应关系。在工作面长度尺度上,基于矿压显现的差异性,分别得出了浅埋煤层、深部开采、大倾角煤层、伪斜开采四种条件下工作面长度或倾角方向上的尺度效应;浅埋煤层方面,研究认为其工作面长度尺度效应不明显,围岩控制的关键在确保于工作面支护强度和推进速度的匹配性,将松散层载荷的传递效率定义为时间因子,实现了推进速度和工作面长度之间耦合作用的定量化分析;深部开采方面,研究认为其顶板压力随工作面长度增加呈典型的“双峰”或“多峰”分布,老顶关键层在工作面长度上表现为分区域折断特征,工作面大周期来压与瓦斯超限呈现一致性增减关系,工作面长度尺度效应较明显;大倾角开采方面,研究认为大倾角工作面存在“临界长度”,将工作面沿倾向分为充填段、易溃屈段和滑移段结构,进一步得出了大倾角工作面支护强度确定方法;伪斜开采方面,研究认为工作面存在临界伪斜角度,煤层倾角与工作面适用伪斜角呈指数曲线关系,煤层倾角越大,则适用伪斜条件的角度比例越小,工作面伪斜角度有其适用区间。对于多因素耦合围岩控制尺度效应分析方面,尝试建立了基于熵值理论的开采强度分析模型,采用属性识别法有效解决了工作面赋存条件和开采条件评价指标相邻区间的有序分割问题,实现了不同赋存条件大采高工作面开采强度的横向对比,以及工作面围岩控制的多因素耦合尺度效应分析。在采场围岩失稳尺度效应监测与预警技术方面,研究建立了支架位态识别模型,通过位态的变化反演支架灾变前的荷载特征,提出了基于支架位态识别的预警指标体系与方法,试制了预警软件和硬件系统,成功进行了现场试验。本论文的研究成果,在阳煤集团一矿的8310、8303和81303三个不同赋存条件大采高工作面回采中得到了成功应用。
徐玉胜[8]（2019）在《大采高采场顶板卸荷损伤演化及抽采优化应用》文中指出大采高一次采全厚开采技术作为厚煤层开采工艺的重要发展方向之一,在我国晋城、神府及东胜煤田等煤层赋存厚度6.0m左右的矿区得到广泛应用。但由于开采高度及开采强度的增加,造成工作面瓦斯涌出强度增大且涌出规律呈不均衡性,作为煤炭伴生清洁能源的瓦斯在采场和回风流中浓度却极易超限,严重制约了煤炭安全高效开采。当前,大采高采场由于多采取“两进一回”、“三进两回”等多巷通风系统风排瓦斯,一定程度上降低了采场及采空区瓦斯浓度,但存在采空区通风的安全隐患,并与《煤矿安全规程》规定的“采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区”严重不符,且矿井瓦斯随乏风排到大气中,污染了空气,浪费了煤层气资源。因此,研究解决大采高采场的瓦斯超限问题,改变现有多巷通风系统格局,实现矿井瓦斯抽采利用,不但可消除安全隐患,提高矿井安全条件和经济效益,也可减少煤柱损失,对减少温室气体排放,保护环境等具有重要意义。本文运用理论分析、实验室试验、数值计算、现场实测及工程应用等综合研究方法,结合瓦斯抽采-渗流模型研究了大采高采场卸压瓦斯运移特征,借助卸荷岩体力学等理论对大采高采场顶板瓦斯通道与采高的关系及其卸荷损伤演化进行了详细的探究,取得的主要结论和创新性成果如下:（1）现场地应力测定表明长平矿σH最大为7.85MPa,侧压系数小于1,以垂直应力为主,3#煤层顶板中粒砂岩单轴抗压平均75.7MP;钻孔窥视发现,超前工作面5.4m、距煤层顶面5.1m时岩体间存在断裂距离约10mm的断裂裂隙,直接顶在采场前方5.4m处出现断裂;距煤层顶面18m、工作面后方11m的采空区处存在错断裂隙,错距大于25mm,垮落带至少18m,裂隙带高度在30～55m之间。（2）基于采动力学试验分析了采空区顶板裂隙的演化发育,结果表明:采高越大,采空区顶板煤岩体支承压力越大,裂隙越贯通发育;结合关键层理论及裂隙带计算的经验公式,得出裂隙带理论上限高度为39～51m,可结合“砌体梁”结构及关键层位置在裂隙带贯通发育的瓦斯过渡流通道区内精准布置高效抽采钻孔。（3）根据顶板岩体的采动力学过程,应用卸荷岩体力学理论分析了采高对采空区顶板裂隙岩体应力卸荷及瓦斯通道损伤演化的影响,推导了损伤因子与卸荷量的关系,应用离散元软件3DEC模拟计算了不同采高下采空区顶板卸荷及瓦斯通道演化规律,基于煤岩渗透-力学实验及有效应力概念,建立了损伤因子与渗透率的关系,得到了不同采高下瓦斯通道的卸荷损伤范围,并指出:①采高增加,采空区顶板卸荷量增加,损伤因子增大,卸荷对顶板裂隙岩体及瓦斯通道的损伤破坏加剧,裂隙发育数量增多;当卸荷应力或卸荷量达到一定值时,瓦斯通道的损伤扩展及渗透性将失稳突变;较普通采高,大采高采场的卸荷应力及卸荷量增速变缓,采空区顶板裂隙岩体的卸荷应力及卸荷量随采高增大呈非线性增长;采高增加,采空区顶板卸荷应力及卸荷量增大导致深部水平位移增加,大采高开采更利于顶板裂隙及瓦斯通道的横向贯通发育。②随采高增加,采空区顶板裂隙岩体卸荷损伤后渗透率增加;随距煤层顶面距离减小,岩体渗透率逐渐增大,当裂隙岩体距煤层顶面降低至一定值时,渗透率突变骤增,且采高越大,采空区顶板裂隙扩展发育及渗透率突变点的高度越大,瓦斯通道发育高度的上限越高;采空区顶板卸荷损伤的渗透率突变点可作为确定大采高采场裂隙带发育及瓦斯通道高度的依据。（4）基于大采高采场通风系统及瓦斯抽采现状,建立了大采高采场采空区瓦斯治理模型,应用采空区瓦斯扩散和运移的抽采-渗流定解模型分析了不同通风系统下大采高采场的瓦斯分布特点,应用Fluent数值软件计算研究了不同通风系统下大采高采场的瓦斯运移特征及治理效果,并得出:①采高增大后,采空区流场高度增加,岩石碎胀系数变化,不同通风系统和抽采方式下采场涌出瓦斯将产生不同程度的扩散和运移;通过风排瓦斯、定向钻孔抽采或穿透钻孔抽采改变通风系统的边界条件可系统改变大采高采场的瓦斯扩散和运移,并影响采场上隅角及采空区瓦斯分布。②抽采钻孔的导向作用系统改变了采场及采空区流场,高浓度瓦斯随抽采作用运移至抽采钻孔入口处并使采场附近的采空区下部形成低瓦斯区域;而穿透钻孔抽采对上隅角风流的强导向作用使流经上隅角和瓦斯排放巷内的风流强度大幅减弱,瓦斯浓度大幅降低;采用中高位定向钻孔及穿透钻孔配合U型通风系统抽采时沿煤层垂向采空区下部形成了较大范围的低浓度瓦斯区域,治理效果最好。（5）根据大采高采场多巷通风系统特点,分析了多巷通风的弊端,提出了应用中高位定向钻孔及穿透钻孔相结合的采空区大流量抽采技术,运用多巷布置思路解决U型通风系统的关键技术难题,现场工程应用优化确定了中高位定向钻孔及煤柱内穿透钻孔的布置参数,结果表明:①在中高位裂隙带内采用Φ 153mm大直径钻孔抽采流量为Φ96mm的2-3倍,中高位瓦斯通道发育区内钻孔瓦斯抽采浓度约为中低位钻孔的2.4倍,大采高开采利于采空区顶板瓦斯通道的卸荷损伤演化及优势瓦斯通道的形成;②间距5m的Φ250mm大流量穿透钻孔瓦斯抽采效果最好,其配合中高位裂隙带定向钻孔抽采后,上隅角瓦斯浓度维持在0.55%～0.6%,避免了瓦斯超限,并成功实现了长平矿U型通风系统下大采高采场的安全高效开采。
陈永强[9]（2018）在《综采面支架支撑高度及顶板运动监测技术研究》文中研究表明采场顶板运动规律研究是科学设计工作面顶板控制方案的前提,对于顶板运动规律的实测研究,最简单可靠的方法为监测工作面液压支架工作状态的周期性变化。液压支架是工作面顶板控制的核心装备,随顶板周期性运动,液压支架工作状态做出相应的变化。通过监测液压支架工作状态的周期性变化可以确定顶板结构及其运动参数。传统支架工作状态监测重点研究回采过程中支架工作阻力的周期性变化,受监测设备的限制,支架支撑高度方面相关实测研究较少。随监测设备的发展,支架支撑高度连续监测技术已经相当完善,通过倾角传感器可以实时监测支架支撑高度及其变化,但是其监测数据尚未充分利用,尚待研究。本文结合倾角传感器在支架支撑高度监测中的应用,分析了利用倾角传感器计算支架支撑高度的方法,并参考支架工作阻力分析方法,给出了支架支撑高度监测数据的分析方法;结合顶板运动规律,分析了回采过程中直接顶与基本顶对支架支撑高度的影响;分析了回采过程中支架支撑高度的变化规律,为分析实测支架支撑高度变化规律及顶板运动规律做了理论铺垫。本文以付村煤矿3上1008工作面为工程背景,利用支架电液控系统监测工作面割煤机位置、液压支架工作阻力及支架支撑高度,然后分别对监测数据进行分析处理,得到顶板周期运动规律,同时结合工作面地质资料及理论分析,确定3上1008工作面直接顶为0.3m泥岩和5m粉砂岩,基本顶为10m中砂岩和9m细砂岩,顶板周期运动步距约18.15m。对比两种监测分析方法,确定通过支架支撑高度变化分析顶板运动是可行的。最后,就支架工作阻力监测与支架支撑高度监测结果进行比较,支架支撑高度监测具有量化区间大、受监测数据连续性强和受干扰因素影响小等优点,可以更好的应用于工作面顶板运动规律监测。本文的研究成果为顶板运动规律监测提供了一种新的方法,对工作面顶板控制和管理具有积极的指导意义。
王红伟[10]（2014）在《大倾角煤层长壁开采围岩应力演化及结构稳定性研究》文中认为大倾角煤层长壁开采过程中采场围岩“关键域”的非确定性和“岩体结构”的“变异”是形成这类煤层开采岩层运动异常复杂且难以控制的关键。研究大倾角煤层长壁开采覆岩应力场形成及演化、岩体结构稳定性,奠定大倾角煤层安全高效开采理论基础,对丰富复杂埋藏条件煤层开采理论与技术具有重要意义。本文采用物理相似模拟实验、数值分析、理论分析、工程实践等相结合的综合研究方法,对大倾角煤层长壁采场覆岩运动破坏规律、应力场形成与演化特征、围岩“关键域”转化与岩体结构稳定性进行的系统研究表明:大倾角煤层开采过程中,沿工作面走向顶板运移具有时序性、不均衡性,工作面上部区域顶板最先发生垮落,垮落步距最小,下部区域顶板最后发生垮落,垮落步距最大;沿工作面倾向顶板岩梁中上部位置首先出现离层、破坏,导致顶板垮落形态向上部区域偏移,呈现出非对称拱形特征,垮落矸石沿工作面倾向滑移充填采空区,呈现下部充填压实、中部完全充填、上部部分充填的分区特征。大倾角煤层开采围岩应力重新分布,沿煤层走向呈对称拱形特征,沿煤层倾向呈非对称拱形特征,且受煤层倾角、采高等因素影响明显。在采场四周煤岩体中形成支承压力,且支承压力分布形式、大小、峰值点距煤壁距离等具有分区特性。应力分布沿煤层走向和倾向的叠加,形成大倾角煤层开采采场围岩空间应力拱壳。随着工作面推进,应力拱壳不断向采场四周煤岩体、上位岩层扩展,非对称特性显现程度增加。大倾角煤层开采覆岩在“应力-冒落”双拱作用下垮落形成非对称“拱壳”形态,“拱壳”区域岩层对覆岩活动起决定作用,称为覆岩“关键域”。沿工作面倾斜方向“关键域”转换导致形成层位不同,下部“关键域”向直接顶和伪顶岩层转移,关键岩块以直接垮落方式运移;中部“关键域”处于基本顶中下位岩层中,关键岩块运移方式为一次回转垮落;上部“关键域”向基本顶上位岩层中转移,关键岩块运移方式为二次回转垮落。沿工作面倾斜方向“关键域”关键岩块相互作用,形成倾向“梯阶”结构。不同区域不同位置“关键域”关键岩块的破坏失稳,引起覆岩空间“拱壳”结构动力失稳,“拱壳”结构失稳分为工作面上部区域壳基位置、壳肩位置、壳顶位置,工作面中部区域壳基位置、壳肩位置,工作面下部区域壳基位置等六个区域,“关键域”岩体结构变异导致工作面上部区域出现的高位失稳产生冲击性来压,工作面中下部区域低位失稳出现推垮型事故。针对枣泉煤矿120210大倾角工作面综放开采条件,分析采场“关键域”岩体结构失稳机制,建立以“支护系统工作阻力分区域控制技术、顶煤放出量分区域控制技术、工作面倾斜全长与区域分割相结合的全方位立体防护体系”为核心的围岩控制技术体系,有效控制了采场围岩岩体结构失稳,取得了良好技术经济与社会效益。
二、采场上覆岩层运动范围与顶板事故可视化研究（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、采场上覆岩层运动范围与顶板事故可视化研究（论文提纲范文）
（1）煤层群采动卸压煤与覆岩裂隙演化特征及其对瓦斯抽采的影响（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 国内外研究现状 |
| 2.1.1 采动影响下采动应力研究现状 |
| 2.1.2 采动影响下采动裂隙研究现状 |
| 2.1.3 采动位移分布特征研究现状 |
| 2.1.4 煤体渗流特征研究现状 |
| 2.1.5 煤层低瓦斯与应力耦合灾变机制研究现状 |
| 2.2 问题分析归纳 |
| 2.3 研究内容与研究方法 |
| 2.3.1 研究内容 |
| 2.3.2 研究方法 |
| 2.3.3 技术路线 |
| 3 复合采动邻近煤层应力场、裂隙场及瓦斯渗流特征 |
| 3.1 煤层裂隙结构特征及其分类 |
| 3.2 单次采动下煤岩损伤及渗流规律实验研究 |
| 3.2.1 试验装置与实验方案 |
| 3.2.2 单次采动循环加卸载路径下应力-应变关系 |
| 3.2.3 单次采动循环加卸载路径下峰值应力 |
| 3.2.4 单次采动梯级循环加卸载路径下残余应力分析 |
| 3.2.5 单次采动梯级循环加卸载路径下变形渗流特征 |
| 3.3 二次采动下煤岩损伤及渗流规律实验研究 |
| 3.3.1 试验装置与实验方案 |
| 3.3.2 二次采动循环加卸载路径下应力-应变关系 |
| 3.3.3 二次采动循环加卸载路径下峰值应力 |
| 3.3.4 二次采动梯级循环加卸载路径下残余应力分析 |
| 3.3.5 二次采动梯级循环加卸载路径下变形渗流特征 |
| 3.4 邻近煤层低瓦斯耦合灾变机制 |
| 3.4.1 含气煤样低气压耦合渗流灾变物理实验设计 |
| 3.4.2 实验结果分析 |
| 3.4.3 承压煤层低瓦斯耦合灾变机理 |
| 3.5 采动应力分布与渗透率分区 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 近距离煤层群卸压开采应力场及覆岩裂隙场特征实验研究 |
| 4.1 煤层群开采裂隙演化相似模拟实验 |
| 4.1.1 煤层及顶板条件 |
| 4.1.2 相似模拟相似比确定方法 |
| 4.1.3 模型铺设与测点布置 |
| 4.2 煤层群开采条件下覆岩位移与采动应力演化特征 |
| 4.2.1 岩层移动特征 |
| 4.2.2 采动应力场演化特征 |
| 4.3 采动裂隙场量化分析 |
| 4.3.1 单次采动条件下采动裂隙场演化规律 |
| 4.3.2 二次采动条件下采动裂隙场演化规律 |
| 4.4 重复采动覆岩“三带”特征 |
| 4.4.1 单次采动条件下覆岩“三带”特征 |
| 4.4.2 二次采动条件下覆岩“三带”特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 采动卸压瓦斯抽采有利区识别及瓦斯富集特征 |
| 5.1 覆岩破坏高度理论计算 |
| 5.1.1 垮落带最大高度计算 |
| 5.1.2 裂隙带最大高度计算 |
| 5.1.3 沙曲煤矿“两带”最大高度计算 |
| 5.2 采动覆岩采动裂隙量化表征 |
| 5.3 采动裂隙发育演化规律数值模拟研究 |
| 5.3.1 数值模拟软件选择 |
| 5.3.2 数值模拟煤岩层参数选取 |
| 5.3.3 数值计算物理模型 |
| 5.3.4 采动裂隙演化规律的模拟结果 |
| 5.4 采动煤岩体瓦斯运移特征数值模拟研究 |
| 5.4.1 物理模型建立及模型参数 |
| 5.4.2 采场瓦斯运移规律模拟结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 瓦斯抽采有利区定向长钻孔瓦斯抽采 |
| 6.1 试验工作面概况 |
| 6.1.1 工作面位置及地质情况 |
| 6.1.2 采动卸压瓦斯抽采有利区顶板观测 |
| 6.2 钻孔窥视法观测钻孔周围裂隙演化特征 |
| 6.2.1 基于Matlab开发的图像分析处理 |
| 6.2.2 4305后部工作面顶板采动裂隙分布规律及演化特征 |
| 6.3 裂隙带定向长钻孔瓦斯抽采技术参数确定 |
| 6.3.1 钻孔施工层位 |
| 6.3.2 开孔位置选择钻孔参数设计 |
| 6.4 采动裂隙带定向钻孔瓦斯抽采效果分析 |
| 6.4.1 胶带巷处钻场裂隙带抽采数据分析 |
| 6.4.2 轨道巷处钻场裂隙带抽采数据分析 |
| 6.4.3 采动裂隙带定向钻孔抽采效果评价 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）基于光纤感测的采动覆岩变形演化特征试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 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 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采动覆岩结构演化及分带理论研究现状 |
| 1.2.2 采动覆岩破坏及矿压规律研究现状 |
| 1.2.3 关键层理论及判别方法研究现状 |
| 1.2.4 岩体变形监测技术的发展 |
| 1.2.5 光纤传感技术研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 2 采动上覆岩体运移规律及光纤感测理论基础 |
| 2.1 采动覆岩结构特征及其演化规律 |
| 2.1.1 不同开采阶段采动岩体结构演化特征 |
| 2.1.2 采动岩体垂直分带理论及光纤感测机制 |
| 2.2 采动覆岩关键层光纤感测判定理论基础 |
| 2.2.1 现有关键层判别方法 |
| 2.2.2 关键层失稳破坏方式 |
| 2.2.3 光纤感测关键层判别机理 |
| 2.3 本文研究地质条件采动岩体活动及矿压规律 |
| 2.3.1 大倾角煤层开采顶板活动及应力分布规律 |
| 2.3.2 浅埋特厚煤层开采顶板来压与裂隙带发育规律 |
| 2.4 本章小节 |
| 3 光纤传感变形测试理论及与相似岩体耦合性分析 |
| 3.1 光纤传感监测基础原理及关键参数 |
| 3.1.1 布里渊光时域分析技术(BOTDA) |
| 3.1.2 影响测量效果的技术参数 |
| 3.1.3 岩体变形光纤感测应用关键技术 |
| 3.2 基于光纤频移变化度的覆岩变形表征 |
| 3.3 采动岩体与光纤耦合关系及受力分析 |
| 3.3.1 岩体-光纤界面力学行为 |
| 3.3.2 耦合变形过程光纤受力理论分析 |
| 3.3.3 岩体-光纤耦合性定量化分析 |
| 3.3.4 采动岩体变形演化光纤感测阶段特性与垂直分带 |
| 3.4 顶板来压过程应变增量表征及统计检验 |
| 3.5 基于光纤感测的采动岩体关键层判定 |
| 3.6 光纤感测结构体应力状态分析 |
| 3.6.1 梁结构弯曲变形理论 |
| 3.6.2 试验传感器布置方式 |
| 3.6.4 分布式光纤感测应力状态分析 |
| 3.6.5 光纤感测应力ANSYS模拟分析 |
| 3.6.6 FBG感测应力状态分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 光纤感测的大倾角煤层覆岩活动规律模型试验研究 |
| 4.1 大倾角煤层开采覆岩结构特征分析 |
| 4.1.1 顶板空间结构特征 |
| 4.1.2 顶板倾向力学模型 |
| 4.2 顶板变形特征光纤感测模型试验 |
| 4.2.1 地质资料及模型概况 |
| 4.2.2 模型铺装过程及主要测试系统 |
| 4.2.3 大倾角煤层开采采场围岩运移特征 |
| 4.2.4 大倾角煤层开采采场围岩应力演化规律 |
| 4.3 顶板变形光纤感测试验结果分析 |
| 4.4 顶板活动规律内在机理分析 |
| 4.4.1 顶板微观变形光纤传感响应 |
| 4.4.2 顶板宏观离层检测 |
| 4.4.3 基于ASI分析的顶板倾向来压表征 |
| 4.4.4 光纤感测顶板非对称变形规律 |
| 4.5 基于耦合性分析的顶板倾向垂直分带划分 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 光纤感测的浅埋煤层工作面来压与覆岩分带表征试验研究 |
| 5.1 浅埋煤层开采的一般性规律 |
| 5.1.1 浅埋煤层关键层分类及特征 |
| 5.1.2 浅埋煤层开采导水裂隙带发育规律 |
| 5.2 研究矿区地质条件及工程背景 |
| 5.2.1 顶板岩性参数 |
| 5.2.2 顶板关键层判别 |
| 5.3 相似模型建立与光纤传感系统布置 |
| 5.3.1 物理相似模型概况 |
| 5.3.2 模型监测系统 |
| 5.4 浅埋特厚煤层开采覆岩运移特征 |
| 5.6 覆岩变形与来压过程光纤传感监测分析 |
| 5.6.1 模型内部温度变化 |
| 5.6.2 关键层变形与来压过程FBG监测分析 |
| 5.6.3 基于FBG检测的超前支承压力分布 |
| 5.6.4 基于BOTDA检测的超前支承压力分布 |
| 5.6.5 采动覆岩变形BOTDA监测结果分析 |
| 5.7 基于光纤-岩体耦合性分析的顶板来压与覆岩垂直分带表征 |
| 5.7.1 浅埋煤层开采光纤-岩体耦合关系模型 |
| 5.7.2 基于耦合系数修正的顶板来压特征ASI分析 |
| 5.7.3 基于BOTDA感测的覆岩垂直分带表征 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 本文研究矿区矿压监测数据综合对比分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 大柳塔矿52304工作面矿压观测方案 |
| 6.3 大柳塔矿52304工作面矿压观测结果 |
| 6.4 枣泉煤矿 120210 工作面矿压观测 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士期间发表论文 |
| 攻读博士期间获取专利 |
| 攻读博士期间参加学术会议 |
| 攻读博士期间参加项目 |
（3）薄基岩砂岩顶板工作面开采覆岩破坏规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 覆岩破坏理论研究现状 |
| 1.2.2 数值模拟及物理模拟研究现状 |
| 1.2.3 上覆岩层破坏监测技术及应用现状 |
| 1.2.4 薄基岩工作面覆岩破坏研究现状 |
| 1.2.5 存在的问题 |
| 1.3 研究内容及研究路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 2 顶板覆岩破坏研究及探测原理 |
| 2.1 顶板覆岩破坏原理 |
| 2.1.1 顶板覆岩破坏形式 |
| 2.1.2 顶板覆岩破坏形态 |
| 2.2 物性探测基础 |
| 2.3 电法监测技术介绍 |
| 2.3.1 电阻率法基本原理 |
| 2.3.2 跨孔电阻率CT成像技术 |
| 2.3.3 数据处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 研究区地质条件 |
| 3.1 研究区位置 |
| 3.2 研究区地层条件 |
| 3.3 水文地质条件 |
| 3.4 工作面概况 |
| 3.5 砂岩顶板岩层岩石力学参数测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 覆岩破坏规律的数值模拟 |
| 4.1 数值模拟软件 |
| 4.1.1 FLAC~(3D)软件概述 |
| 4.1.2 FLAC~(3D)本构模型与单元 |
| 4.2 模型参数选取及建立 |
| 4.2.1 模型边界条件设定 |
| 4.2.2 模拟过程 |
| 4.3 模拟结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 张集煤矿A组煤层开采覆岩破坏电法监测 |
| 5.1 垮落带、导水裂隙带理论高度计算 |
| 5.2 现场探测施工布置 |
| 5.3 现场数据采集 |
| 5.4 现场实测结果分析 |
| 5.4.1 钻孔电极电流值结果特征分析 |
| 5.4.2 钻孔探测视电阻率值结果特征分析 |
| 5.5 张集煤矿1412A工作面上覆岩层破坏特征分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 覆岩破坏发育规律综合分析 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（4）向斜轴区域采场围岩破裂特征及其与微震活动的相关性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 研究背景及意义 |
| 2.2 褶皱构造区冲击地压研究现状 |
| 2.2.1 褶皱构造区应力场分布及影响因素研究现状 |
| 2.2.2 褶皱构造区冲击地压显现规律研究现状 |
| 2.3 矿山压力与覆岩运动研究现状 |
| 2.3.1 矿山压力理论研究现状 |
| 2.3.2 采动覆岩空间结构与应力场动态关系 |
| 2.3.3 采动覆岩运动规律研究 |
| 2.4 国内外矿震及微震监测技术研究现状 |
| 2.4.1 国内外矿震的研究现状 |
| 2.4.2 微震监测技术发展现状 |
| 2.5 研究内容与方法 |
| 2.5.1 研究内容 |
| 2.5.2 研究方法和技术路线 |
| 3 向斜轴区域地应力场分布特征及采动过程演化规律 |
| 3.1 矿区地应力测量及其分布特征 |
| 3.1.1 地应力测量原理 |
| 3.1.2 地应力测量方案 |
| 3.1.3 向斜轴区域地应力分布特征 |
| 3.2 向斜轴区域地应力场多尺度逐级反演分析 |
| 3.2.1 地应力场反演方法 |
| 3.2.2 地应力场反演结果 |
| 3.3 向斜轴区域地应力场特征 |
| 3.3.1 原始应力场分布特征 |
| 3.3.2 采动应力场沿工作面走向演化规律 |
| 3.3.3 采动应力场沿工作面倾向演化规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 向斜轴区域采场围岩破裂时空分布规律 |
| 4.1 褶皱构造的地质成因及力学特征 |
| 4.2 矿区微震监测系统布置方案 |
| 4.3 向斜轴区域采场特征区围岩破裂规律 |
| 4.3.1 采场围岩特征区划分 |
| 4.3.2 采场围岩破裂整体分布规律 |
| 4.3.3 采场顶、底板围岩破裂分布规律 |
| 4.3.4 采场特征区围岩破裂分布规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 向斜轴区域采场围岩特征区应力分布特征及变异性分析 |
| 5.1 向斜轴区域工作面覆岩运动规律模拟研究 |
| 5.1.1 试验工作面概况 |
| 5.1.2 试验模型及方案 |
| 5.1.3 工作面覆岩变形及运动特征 |
| 5.1.4 工作面覆岩应力分布规律 |
| 5.2 采场煤壁支承区围岩应力特征 |
| 5.2.1 工作面走向煤壁支承区围岩应力特征 |
| 5.2.2 工作面倾向煤壁支承区围岩应力特征 |
| 5.3 采场底板压缩区围岩应力特征 |
| 5.4 向斜轴区域采场围岩特征区变异性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 向斜轴区域采场特征区围岩破裂机理实验研究 |
| 6.1 实验条件和实验方案 |
| 6.1.1 实验条件 |
| 6.1.2 实验方案 |
| 6.2 煤岩冲击性能参数实验结果分析 |
| 6.3 特征区围岩单向应力状态下破裂机理研究 |
| 6.4 特征区围岩三向应力状态下破裂机理研究 |
| 6.4.1 不同围压下特征区围岩宏观破裂特征 |
| 6.4.2 不同围压下特征区围岩应力应变特征 |
| 6.4.3 不同围压下特征区围岩破裂释能特征 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 围岩特征区内微震特征及其与应力状态相关性研究 |
| 7.1 不同围岩特征区内微震特征分析 |
| 7.1.1 不同破裂机理的微震分类 |
| 7.1.2 不同围岩特征区微震事件的能量特征 |
| 7.1.3 不同围岩特征区微震震源处应力特征 |
| 7.2 微震参数的选择及其物理意义 |
| 7.2.1 微震参数的物理意义 |
| 7.2.2 微震参数分区计算的意义 |
| 7.3 采场围岩特征区微震参数变化规律及危险区识别 |
| 7.3.1 微震参数计算方法的选择 |
| 7.3.2 采场围岩特征区微震参数变化规律 |
| 7.3.3 向斜轴区域强矿震及冲击危险区识别 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）我国采矿工程学科发展现状及其深层次发展问题的探讨（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 我国采矿工程技术发展现状 |
| 2 实用矿山压力控制理论及其应用发展 |
| 3 我国采矿工程学科发展新形势 |
| 4 我国采矿工程学科发展需要解决的问题 |
| 4.1 煤矿重大灾害预测控制和定量决策模型 |
| 4.2 煤矿重大灾害预测控制的关键技术 |
| 5 结论 |
（6）巨厚坚硬岩层覆岩结构与采动效应特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题提出的背景 |
| 1.2 课题研究的意义 |
| 1.3 巨厚坚硬岩层的定义 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.5 研究内容、方法及技术路线 |
| 2 巨厚坚硬岩层采场覆岩运移及结构研究 |
| 2.1 巨厚坚硬岩层采场覆岩运移规律相似材料模拟 |
| 2.2 巨厚坚硬岩层采场覆岩运移规律 |
| 2.3 巨厚坚硬岩层采场覆岩结构研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 巨厚坚硬岩层采场覆岩运移变异特征机械模拟研究 |
| 3.1 机械模拟实验系统 |
| 3.2 实验模型设计 |
| 3.3 模型监测与开采 |
| 3.4 巨厚坚硬岩层采场覆岩运移变异特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 巨厚坚硬岩层采场覆岩裂隙发育规律研究 |
| 4.1 采场覆岩水平离层裂隙的动态演化规律 |
| 4.2 巨厚坚硬岩层采场覆岩离层理论分析 |
| 4.3 采场覆岩“三带”判别 |
| 4.4 采场覆岩竖向破断裂隙的动态演化规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 巨厚坚硬岩层运动对采场应力及能量影响规律研究 |
| 5.1 巨厚坚硬岩层运动对采场应力影响的相似材料模拟实验研究 |
| 5.2 巨厚坚硬岩层运动对采场应力影响的变异特征机械模拟研究 |
| 5.3 巨厚坚硬岩层运动对采场和巷道影响的数值模拟研究 |
| 5.4 巨厚坚硬岩层破断前后采场超前支承压力力理论推导 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 巨厚坚硬岩层的运动控制及灾害防治研究 |
| 6.1 巨厚坚硬岩层运动控制及灾害防治方法 |
| 6.2 巨厚坚硬岩层下采空区充填开采数值模型 |
| 6.3 采空区充填开采方案对比 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 工程实例分析 |
| 7.1 杨柳煤矿10414工作面工程实例分析 |
| 7.2 杨柳煤矿10416工作面工程实例分析 |
| 7.3 鲍店煤矿103上02工作面工程实例分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 论文创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（7）大采高综采面围岩控制的尺度效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 大采高工作面尺度效应问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状与技术水平 |
| 1.2.1 煤岩强度的“尺寸效应”理论 |
| 1.2.2 大采高工作面覆岩结构及移动规律 |
| 1.2.3 大采高综采矿压显现规律 |
| 1.2.4 大采高煤壁片帮机理及支架-围岩关系 |
| 1.2.5 极限开采强度理论 |
| 1.2.6 工作面顶板监测及预警技术 |
| 1.3 大采高高强度综采亟待解决的关键问题 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 2 大采高综采煤壁片帮机理与采高尺度效应 |
| 2.1 动静载作用下的煤样尺寸效应研究 |
| 2.1.1 煤岩体强度的尺寸效应 |
| 2.1.2 煤样的尺寸-强度效应 |
| 2.1.3 煤样静动载作用下的力学响应 |
| 2.2 工作面开采煤壁卸荷的尺度效应研究 |
| 2.2.1 脆性煤体开采卸荷特性 |
| 2.2.2 高应力煤体卸荷损伤特征 |
| 2.2.3 大采高煤壁卸荷裂纹扩容和发展过程 |
| 2.2.4 卸荷片帮体特征及块度分布 |
| 2.3 煤壁大面积失稳与能量耗散机理研究 |
| 2.3.1 煤壁前方能量聚集和转移机理 |
| 2.3.2 煤壁损伤能量耗散机制数值分析 |
| 2.3.3 脆性煤体大采高煤壁变形监测及片帮判识 |
| 2.4 小结 |
| 3 大采高综采矿压显现特征与工作面长度尺度效应 |
| 3.1 浅埋煤层工作面长度的尺度效应 |
| 3.1.1 浅埋松散层变形力学特性 |
| 3.1.2 松散层载荷传递效应分析 |
| 3.1.3 浅埋煤层工作面矿压显现特征 |
| 3.2 深部开采工作面长度的尺度效应 |
| 3.2.1 深井开采三边固支板模型 |
| 3.2.2 工作面倾向方向尺度效应研究 |
| 3.2.3 深井超长工作面顶板断裂特征与矿压特征 |
| 3.3 大倾角煤层工作面长度的尺度效应 |
| 3.3.1 大倾角厚煤层工作面顶板垮落特征 |
| 3.3.2 大倾角工作面顶板结构模型 |
| 3.3.3 大倾角开采工作面倾向长度的临界效应 |
| 3.4 大倾角伪斜开采的尺度效应 |
| 3.4.1 伪斜开采围岩失稳特征 |
| 3.4.2 伪斜开采工作面设备上窜下滑机理 |
| 3.4.3 工作面伪斜角度的尺度效应 |
| 3.5 小结 |
| 4 多因素耦合条件下围岩控制尺度效应分析方法 |
| 4.1 多因素耦合作用下开采强度分析的必要性 |
| 4.2 大采高工作面多因素耦合开采强度分析方法 |
| 4.2.1 开采强度评价方法 |
| 4.2.2 基于熵权属性识别法开采强度分析模型 |
| 4.2.3 工作面开采强度样本库建立 |
| 4.2.4 极限开采强度及参数确定 |
| 4.3 国内大采高矿井开采强度评价 |
| 4.4 小结 |
| 5 大采高综采围岩失稳尺度效应监测与预警技术 |
| 5.1 综采面顶板灾害监测技术 |
| 5.1.1 高强度开采顶板事故特征 |
| 5.1.2 常规工作面矿压监测技术 |
| 5.1.3 特殊条件下矿压显现 |
| 5.2 综采支架位态分析模型 |
| 5.2.1 支架极端位态受力分析 |
| 5.2.2 支架位态模型分析 |
| 5.2.3 预警指标分析 |
| 5.3 工作面顶板灾害预警技术研究 |
| 5.3.1 顶板灾害预警指标体系 |
| 5.3.2 顶板灾害预警系统试制 |
| 5.3.3 实例分析及应用 |
| 5.4 小结 |
| 6 极复杂煤层围岩控制尺度效应现场应用 |
| 6.1 工作面开采条件 |
| 6.1.1 工作面赋存条件 |
| 6.1.2 工作面顶底板条件 |
| 6.1.3 大采高工作面设备配套 |
| 6.2 围岩控制主控因素分析 |
| 6.2.1 煤层及顶板结构分析 |
| 6.2.2 煤层倾角 |
| 6.2.3 地质构造 |
| 6.3 多因素耦合作用下尺度效应分析 |
| 6.3.1 大采高工作面推进速度分析 |
| 6.3.2 大采高工作面片帮冒顶 |
| 6.3.3 大采高工作面矿压显现特征 |
| 6.3.4 顶板及覆岩垮落结构特征分析 |
| 6.3.5 瓦斯不均衡涌出分析 |
| 6.3.6 大采高综采开采强度评价 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（8）大采高采场顶板卸荷损伤演化及抽采优化应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.1.1 煤炭地位及大采高开采特点 |
| 1.1.2 大采高煤与瓦斯共采主要制约因素 |
| 1.1.3 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大采高采场顶板断裂研究现状 |
| 1.2.2 采空区顶板裂隙及瓦斯流动通道演化研究现状 |
| 1.2.3 采场及采空区顶板覆岩卸荷损伤研究现状 |
| 1.2.4 采空区卸压瓦斯运移及其流场分布规律研究现状 |
| 1.2.5 大采高采场瓦斯治理及抽采技术研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容、方法及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容及方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 大采高采场顶板卸荷破断及裂隙发育特征 |
| 2.1 工程地质及力学测试 |
| 2.1.1 工程地质 |
| 2.1.2 地应力测定 |
| 2.1.3 煤岩力学参数测试 |
| 2.2 采动顶板关键层位置及其破断特征 |
| 2.2.1 关键层位置确定 |
| 2.2.2 采场覆岩关键层破断特征 |
| 2.3 大采高采场采动裂隙发育特征 |
| 2.3.1 采高对顶板采动裂隙发育的影响 |
| 2.3.2 大采高采场采动裂隙现场实测 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 大采高采场瓦斯运移的卸荷通道分区特征 |
| 3.1 裂隙场瓦斯流动规律及模型分析 |
| 3.1.1 瓦斯涌出规律 |
| 3.1.2 瓦斯浓度场模型分析 |
| 3.2 采动卸荷裂隙场瓦斯运移力学模型 |
| 3.3 采动裂隙场瓦斯卸荷通道分区特征 |
| 3.3.1 裂隙场瓦斯宏观通道竖向分布特征 |
| 3.3.2 裂隙场瓦斯宏观通道横向分布特征 |
| 3.3.3 采空区瓦斯宏观流动通道的采高效应 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同采高下顶板瓦斯通道卸荷损伤演化 |
| 4.1 采高对采空区顶板应力卸荷及瓦斯通道演化影响 |
| 4.1.1 采高对采空区顶板应力卸荷的影响 |
| 4.1.2 采高对采空区瓦斯通道损伤演化的影响 |
| 4.2 不同采高下瓦斯通道卸荷损伤演化 |
| 4.2.1 数值模型建立 |
| 4.2.2 不同采高下顶板应力卸荷演化规律 |
| 4.2.3 不同采高下采空区顶板位移演化规律 |
| 4.2.4 不同采高下顶板瓦斯通道演化规律 |
| 4.3 不同采高下瓦斯通道卸荷损伤范围 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 不同通风系统下大采高采场卸压瓦斯运移特征 |
| 5.1 不同通风系统下大采高采场流场分布特征 |
| 5.1.1 U型通风系统采空区流场模型 |
| 5.1.2 多巷通风系统采空区流场模型 |
| 5.2 大采高采场采空区瓦斯运移模型 |
| 5.3 不同通风系统下大采高采场瓦斯运移特征 |
| 5.3.1 不同通风系统下采空区流场分布 |
| 5.3.2 不同通风系统下采空区瓦斯运移特征 |
| 5.3.3 不同通风系统下采场瓦斯治理效果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 大采高采场大流量抽采技术应用 |
| 6.1 大采高采场通风系统优化 |
| 6.2 基于瓦斯通道卸荷损伤的大直径定向钻孔抽采技术 |
| 6.2.1 大直径定向钻孔布置 |
| 6.2.2 钻孔数量确定 |
| 6.2.3 钻场布置和钻孔设计 |
| 6.2.4 大直径定向钻孔抽采效果 |
| 6.3 大流量穿透钻孔抽采技术 |
| 6.3.1 大流量穿透钻孔布置 |
| 6.3.2 钻场布置和钻孔设计 |
| 6.3.3 钻孔间距设置及测试效果 |
| 6.4 采空区大流量瓦斯抽采效果 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）综采面支架支撑高度及顶板运动监测技术研究（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 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 支架实时支撑高度监测方法研究 |
| 2.1 监测目的及可行性 |
| 2.2 监测方法 |
| 2.3 监测数据分析 |
| 2.4 顶板运动规律分析 |
| 2.5 小结 |
| 3 支架支撑高度变化规律研究 |
| 3.1 支架支撑高度变化因素 |
| 3.2 直接顶运动对支架支撑高度的影响 |
| 3.3 基本顶运动对支架支撑高度的影响 |
| 3.4 小结 |
| 4 付村煤矿3_上1008工作面支架实测分析 |
| 4.1 付村煤矿3_上1008工作面概况 |
| 4.2 工作面监测 |
| 4.3 监测布置和监测方法 |
| 4.4 监测结果分析 |
| 4.5 顶板运动规律理论分析 |
| 4.6 小结 |
| 5 支架支撑高度变化与支架工作阻力变化关系研究 |
| 5.1 监测内容分析 |
| 5.2 支架工作阻力监测与支撑高度监测的异同点分析 |
| 5.3 小结 |
| 6 主要结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间的主要成果 |
（10）大倾角煤层长壁开采围岩应力演化及结构稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号注释表 |
| 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 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外大倾角煤层开采方法的发展现状 |
| 1.2.2 国内外大倾角煤层开采围岩控制理论研究现状 |
| 1.2.3 国内外大倾角煤层开采研究特点 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法和技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 大倾角煤层开采覆岩空间运移破坏规律 |
| 2.1 概述 |
| 2.1.1 研究方法确定 |
| 2.1.2 工程地质和开采条件 |
| 2.2 大倾角煤层开采覆岩运移垮落规律 |
| 2.2.1 沿工作面走向覆岩运移垮落规律 |
| 2.2.2 沿工作面倾向覆岩运移垮落规律 |
| 2.2.3 覆岩空间运移垮落规律 |
| 2.3 大倾角煤层开采覆岩垮落机理 |
| 2.3.1 覆岩走向运移垮落力学过程 |
| 2.3.2 覆岩倾向运移垮落力学过程 |
| 2.4 大倾角煤层开采覆岩垮落充填特征 |
| 2.4.1 工作面下部充填压实区 |
| 2.4.2 工作面上部部分充填区 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 大倾角煤层开采覆岩应力场形成及演化特征 |
| 3.1 大倾角煤层开采覆岩应力迁移特征 |
| 3.1.1 数值计算模型建立 |
| 3.1.2 不同采高条件下采场应力形成及演化特征 |
| 3.1.3 不同倾角条件下采场应力形成及演化特征 |
| 3.1.4 采场应力场形成特征 |
| 3.2 采场围岩支承压力分布特征 |
| 3.2.1 采场前后方煤岩体支承压力 |
| 3.2.2 回采巷道两侧煤岩体支承压力 |
| 3.2.3 采场四周煤岩体支承压力分布类型及特征 |
| 3.3 围岩三维应力场形成特征 |
| 3.4 应力拱壳分析模型和形态方程 |
| 3.4.1 应力拱壳分析模型建立 |
| 3.4.2 应力拱壳形态方程 |
| 3.5 应力拱壳演化特征 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 大倾角采场覆岩“关键域”岩体结构稳定性分析 |
| 4.1 应力拱壳作用下“关键域”转化特征 |
| 4.1.1 覆岩“应力-冒落”双拱特性 |
| 4.1.2“关键域”形成层位 |
| 4.1.3“关键域”岩体结构破断运移和平衡机制 |
| 4.2 大倾角煤层开采岩体结构稳定性分析 |
| 4.2.1 倾向“梯阶”结构形成特征 |
| 4.2.2 倾向“梯阶”结构力学模型 |
| 4.2.3 倾向“梯阶”结构稳定性分析 |
| 4.3 大倾角煤层开采“关键域”岩体结构失稳机制 |
| 4.3.1“关键域”岩体结构破坏准则 |
| 4.3.2“关键域”岩体结构失稳模式 |
| 4.4 大倾角煤层开采“关键域”岩体结构变异致灾机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 大倾角煤层开采岩体结构稳定性控制工程实例 |
| 5.1 大倾角综放采场“关键域”岩体结构稳定性分析 |
| 5.1.1 工程背景 |
| 5.1.2 综放采场岩体结构失稳分析 |
| 5.1.3 岩体结构失稳的现场验证 |
| 5.2 大倾角综放采场岩体结构控制技术 |
| 5.2.1 大倾角综放采场围岩控制技术体系 |
| 5.2.2 顶煤放出量的区域控制 |
| 5.2.3 支护系统载荷分区域控制 |
| 5.2.4 工作面安全防护 |
| 5.3 大倾角综放采场围岩控制效果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、采场上覆岩层运动范围与顶板事故可视化研究（论文参考文献）
- [1]煤层群采动卸压煤与覆岩裂隙演化特征及其对瓦斯抽采的影响[D]. 皮希宇. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]基于光纤感测的采动覆岩变形演化特征试验研究[D]. 杜文刚. 西安科技大学, 2020
- [3]薄基岩砂岩顶板工作面开采覆岩破坏规律研究[D]. 吴茂林. 安徽理工大学, 2020(03)
- [4]向斜轴区域采场围岩破裂特征及其与微震活动的相关性研究[D]. 蒋华. 北京科技大学, 2020(06)
- [5]我国采矿工程学科发展现状及其深层次发展问题的探讨[J]. 宋振骐. 隧道与地下工程灾害防治, 2019(02)
- [6]巨厚坚硬岩层覆岩结构与采动效应特征研究[D]. 许斌. 山东科技大学, 2019
- [7]大采高综采面围岩控制的尺度效应研究[D]. 范志忠. 中国矿业大学(北京), 2019(12)
- [8]大采高采场顶板卸荷损伤演化及抽采优化应用[D]. 徐玉胜. 中国矿业大学(北京), 2019(08)
- [9]综采面支架支撑高度及顶板运动监测技术研究[D]. 陈永强. 山东科技大学, 2018(03)
- [10]大倾角煤层长壁开采围岩应力演化及结构稳定性研究[D]. 王红伟. 西安科技大学, 2014(08)