采空區(qū)煤壁下礦壓分布規(guī)律及巷道穩(wěn)定性控制研究開題報告

采空區(qū)煤壁下礦壓分布規(guī)律及巷道穩(wěn)定性控制研究開題報告一、研究背景和意義隨著煤炭資源的日益減少，采空區(qū)礦壓問題變得越來越突出。采空區(qū)煤壁下的礦壓分布規(guī)律對礦井的安全生產(chǎn)和礦山規(guī)劃設(shè)計起著至關(guān)重要的作用。目前，國內(nèi)外對于煤壁下采空區(qū)礦壓分布規(guī)律的研究已經(jīng)有了較多的進展，但是在礦山巷道穩(wěn)定性控制方面還存在一些難題，如巷道的支護方式、支護材料的選擇、支護結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計等。因此，本研究旨在通過對采空區(qū)煤壁下礦壓分布規(guī)律的深入研究，探究巷道穩(wěn)定性控制的關(guān)鍵技術(shù)和方法，提高礦井的安全生產(chǎn)和礦山規(guī)劃設(shè)計的水平。二、研究內(nèi)容1.對采空區(qū)煤壁下礦壓分布規(guī)律進行研究，分析采空區(qū)煤體的力學(xué)性質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力變化規(guī)律等因素對礦壓分布的影響。2.分析巷道穩(wěn)定性的影響因素，并結(jié)合煤壁下采空區(qū)的特點，制定合理的巷道支護方案，包括支護方式、支護材料和支護結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計等。3.運用數(shù)值模擬方法，建立采空區(qū)煤壁下礦壓分布的數(shù)學(xué)模型，對巷道的穩(wěn)定性進行模擬計算，并分析模型中各參數(shù)對巷道穩(wěn)定性的影響。4.在實際礦井中進行采樣和試驗，驗證數(shù)值模擬的可靠性和準確性，為后續(xù)研究提供實驗數(shù)據(jù)支持。三、研究方法1.理論分析法：對采空區(qū)煤壁下礦壓分布規(guī)律進行理論分析和探究。2.數(shù)值模擬法：運用數(shù)值模擬軟件，建立采空區(qū)煤壁下礦壓分布的數(shù)學(xué)模型，并對巷道穩(wěn)定性進行模擬計算。3.采樣試驗法：在實際礦井中進行采樣和試驗，驗證數(shù)值模擬的可靠性和準確性。四、預(yù)期成果1.對采空區(qū)煤壁下礦壓分布規(guī)律進行深入研究，得出結(jié)論并提出合理建議。2.針對煤壁下采空區(qū)的巷道支護問題，制定合理的巷道支護方案，包括支護方式、支護材料和支護結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計等。3.建立采空區(qū)煤壁下礦壓分布的數(shù)學(xué)模型，并對巷道穩(wěn)定性進行模擬計算。4.在實際礦井中進行采樣和試驗，驗證數(shù)值模擬的可靠性和準確性，為后續(xù)研究提供實驗數(shù)據(jù)支持。五、研究計劃1.第一年：收集煤壁下采空區(qū)礦壓分布的相關(guān)文獻，對煤體的力學(xué)性質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力變化規(guī)律等因素進行分析，制備支護材料并進行力學(xué)試驗。2.第二年：建立采空區(qū)煤壁下礦壓分布的數(shù)學(xué)模型并進行模擬計算，制定巷道支護方案，進行數(shù)值模擬。3.第三年：在實際礦井中進行采樣和試驗，驗證數(shù)值模擬的可靠性和準確性，對采空區(qū)煤壁下礦壓分布規(guī)律和巷道支護方案進行優(yōu)化。完成論文撰寫和答辯。六、參考文獻1.肖富文.巷道支護技術(shù)及應(yīng)用.北京:煤炭工業(yè)出版社,2011.2.賀文精,伍向宇.采空區(qū)礦壓理論與工程.北京:煤炭工業(yè)出版社,2002.3.王洪祥,李文濤.巷道支護技術(shù)研究進展.工礦自動化,2005,31(8):59-61.4.劉永江,黃宗向.數(shù)值模擬在煤炭工程中的應(yīng)用.煤炭科技,2007,35(4):84-88.5.