摘要 | 第4-7页 |
abstract | 第7-10页 |
1 绪论 | 第15-31页 |
1.1 研究背景及意义 | 第15-19页 |
1.1.1 研究背景 | 第15-18页 |
1.1.2 研究意义 | 第18-19页 |
1.2 国内外研究现状 | 第19-28页 |
1.2.1 充填开采研究现状 | 第19-23页 |
1.2.2 覆岩运移规律与矿山压力控制理论 | 第23-26页 |
1.2.3 充填开采覆岩移动及控制理论 | 第26-28页 |
1.3 主要研究内容 | 第28-31页 |
1.3.1 主要研究内容 | 第28-30页 |
1.3.2 研究的技术路线 | 第30-31页 |
2 高浓度胶结充填材料及其力学性能 | 第31-51页 |
2.1 现代煤矿充填开采技术和材料分析 | 第31-34页 |
2.1.1 综合机械化矸石充填 | 第31-32页 |
2.1.2 膏体充填技术 | 第32-33页 |
2.1.3 超高水材料充填技术 | 第33页 |
2.1.4 高浓度胶结充填开采技术的提出及应用 | 第33-34页 |
2.2 高浓度胶结充填材料主要材料的基本性能 | 第34-38页 |
2.2.1 煤矸石的基本物理化学性能 | 第34-36页 |
2.2.2 粉煤灰的基本物理化学性能 | 第36-37页 |
2.2.3 胶凝材料和水 | 第37-38页 |
2.3 胶结充填材料的合理配比分析 | 第38-42页 |
2.3.1 试验方法和材料 | 第38页 |
2.3.2 试验指标、因素及试验结果 | 第38-41页 |
2.3.3 胶结充填材料外加剂研究 | 第41-42页 |
2.4 高浓度胶结充填体的力学特性分析 | 第42-49页 |
2.4.1 高浓度胶结充填体基本物理化学特性分析 | 第42-44页 |
2.4.2 充填体强度随凝结时间变化规律及破坏规律 | 第44-49页 |
2.5 小结 | 第49-51页 |
3 高浓度胶结充填开采单工作面顶板力学模型 | 第51-95页 |
3.1 顶板岩梁受力分析 | 第51-63页 |
3.1.1 充填体支撑顶板岩层前岩梁受力分析 | 第51-53页 |
3.1.2 充填体支撑顶板后岩梁受力分析 | 第53-58页 |
3.1.3 工作面推进速度与充填体强度形成速度关系 | 第58-61页 |
3.1.4 胶结充填开采顶板岩梁受力分析实例 | 第61-63页 |
3.2 胶结充填开采岩梁移动变形分析 | 第63-74页 |
3.2.1 胶结充填开采覆岩移动规律 | 第64-66页 |
3.2.2 胶结充填开采顶板岩梁弯曲下沉分析 | 第66-70页 |
3.2.3 顶板岩梁垂直应力分析 | 第70-74页 |
3.3 胶结充填开采覆岩移动相似材料模拟 | 第74-93页 |
3.3.1 模拟煤岩层力学参数 | 第74-75页 |
3.3.2 模型铺设与测点布置 | 第75-78页 |
3.3.3 胶结充填开采覆岩移动变形特征 | 第78-87页 |
3.3.4 胶结充填开采围岩应力特征 | 第87-93页 |
3.4 小结 | 第93-95页 |
4 高浓度胶结充填开采跨工作面覆岩移动力学模型 | 第95-123页 |
4.1 胶结充填开采跨工作面顶板力学结构 | 第95-96页 |
4.2 胶结充填开采连续“W”形弹性板力学模型 | 第96-107页 |
4.2.1 弹性薄板理论 | 第96-97页 |
4.2.2 连续“W”形弹性板的形成条件 | 第97-100页 |
4.2.3 连续“W”形弹性板力学模型 | 第100-105页 |
4.2.4 基于连续“W”形弹性板顶板下沉实例分析 | 第105-107页 |
4.3 基于连续“W”形弹性板理论的跨工作面地表下沉预测模型 | 第107-113页 |
4.3.1 概率积分法预测地表移动和变形 | 第107-108页 |
4.3.2 基于连续“W”形弹性板理论的跨工作面地表下沉预测模型 | 第108-112页 |
4.3.3 胶结充填开采地表沉陷主要影响因素分析 | 第112-113页 |
4.4 胶结充填开采跨工作面覆岩运移规律相似材料模拟 | 第113-121页 |
4.4.1 模拟煤岩层力学参数 | 第113页 |
4.4.2 模型铺设与测点布置 | 第113-115页 |
4.4.3 相似材料模拟试验过程及结果 | 第115-121页 |
4.5 小结 | 第121-123页 |
5 高浓度胶结充填开采覆岩移动规律数值模拟 | 第123-145页 |
5.1 数值模拟软件 | 第123-124页 |
5.2 数值模拟方案 | 第124-125页 |
5.2.1 数值模拟模型 | 第124-125页 |
5.2.2 数值模拟方案 | 第125页 |
5.3 单工作面覆岩移动规律数值模拟结果及分析 | 第125-135页 |
5.3.1 不同充填率条件下单工作面覆岩变形特征 | 第125-130页 |
5.3.2 不同充填率条件下单工作面覆岩应力特征 | 第130-135页 |
5.4 跨工作面覆岩移动规律数值模拟结果及分析 | 第135-143页 |
5.4.1 跨工作面上覆岩层移动变形规律 | 第135-139页 |
5.4.2 跨工作面上覆岩层应力特征 | 第139-142页 |
5.4.3 跨工作面上覆岩层塑性区分布 | 第142-143页 |
5.5 小结 | 第143-145页 |
6 工程应用 | 第145-163页 |
6.1 试验工作面采矿地质条件 | 第145-146页 |
6.2 10203胶结充填采煤工作面系统设计 | 第146-152页 |
6.2.1 采煤方法和充填工艺 | 第146-147页 |
6.2.2 充填材料及充填参数 | 第147-148页 |
6.2.3 高浓度胶结充填系统 | 第148-152页 |
6.3 10203工作面矿压监测 | 第152-156页 |
6.3.1 胶结充填工作面矿压监测的作用和意义 | 第152-153页 |
6.3.2 充填体受力观测结果 | 第153-154页 |
6.3.3 支架工作阻力实测结果 | 第154-155页 |
6.3.4 顶底板移近量实测结果 | 第155-156页 |
6.4 10203工作面地表变形监测设计与实施 | 第156-159页 |
6.4.1 充填工作面地表监测站的布设 | 第156-157页 |
6.4.2 10203充填工作面地表变形监测方案 | 第157页 |
6.4.3 充填工作面地表变形监测成果处理 | 第157-159页 |
6.5 小屯矿跨工作面胶结充填开采实例 | 第159-162页 |
6.6 小结 | 第162-163页 |
7 结论与展望 | 第163-169页 |
7.1 主要结论 | 第163-166页 |
7.2 主要创新点 | 第166-167页 |
7.3 展望 | 第167-169页 |
参考文献 | 第169-181页 |
致谢 | 第181-183页 |
作者简介 | 第183页 |
在学期间发表的学术论文 | 第183-184页 |
在学期间参加科研项目 | 第184页 |