一、巷道放顶煤法的顶煤破碎机理研究（论文文献综述）
史久林[1]（2021）在《不同覆岩条件特厚煤层综放开采放煤规律研究》文中进行了进一步梳理放煤规律始终是特厚煤层综放开采研究中关注的重点之一。本文以不连沟煤矿特厚煤层综放工作面为工程背景,开展破碎覆岩、层状覆岩和含破碎层的层状覆岩,三种覆岩条件下顶煤放出规律的相关研究。首先,根据顶煤放出过程中待放区内的顶煤堆积密度变化,结合散体颗粒的Bergmark-Roose运动模型,对顶煤放出规律进行理论分析,建立了匀变密度函数的放出体模型,通过理论分析确定了层状覆岩内的悬臂-铰接结构具有同步和异步的运动特征。其次,借助数值模拟软件中的线性和平行黏结力学接触模型,研究破碎覆岩、层状覆岩和含破碎层的层状覆岩对放煤规律的影响,揭示不同覆岩条件下放煤规律的内在联系,破碎覆岩物理力学性质与顶煤放出量间存在二次函数的关系,建立了破碎覆岩条件下全工作面平均顶煤回收率的量化模型;层状覆岩中悬臂结构失稳抑制顶煤放出作用最强,其次是铰接结构,层状覆岩中的破碎层能够缓冲覆岩结构运动的抑制作用。最后,基于研究成果提出水力压裂弱化顶板增加破碎岩层厚度的技术措施,不仅有助于提高顶煤回收率,同时能够有效弱化工作面矿压显现强度。论文主要研究成果如下:（1）建立破碎顶煤颗粒放出过程中的堆积密度变化的匀变密度函数放出体模型。受采空区颗粒移动边界和支架的约束,顶煤堆积密度与放出截面、距放煤口距离呈正相关性。同时,层状覆岩内的多层坚硬岩层破断形成的“悬臂-铰接”结构,进一步改变了顶煤放出过程中的堆积密度,建立以放出截面半径为自变量的密度变化函数,结合Bergmark-Roose散体运动模型,建立匀变密度函数放出体模型。相较传统的恒定密度放出体模型,匀变密度模型横向变形量增大37.14%;径向呈压缩状态,压缩变形量减小27.27%,顶煤的放出体发育过程中横向扩展区域大于径向扩展区域。产生这种变化的原因是破碎顶煤堆积密度随距放煤口的距离变化,从而改变了放出体的形态。引入匀变密度放出体模型更能真实的反应顶煤放出体的变化规律。（2）破碎岩层条件下岩层中的层厚、岩块粒径和摩擦系数与顶煤放出量均呈二次函数关系,存在影响顶煤放出量的极大值和极小值。破碎岩层厚度与顶煤厚度为1:1时,顶煤的初始放煤量、周期放煤量和回收率最大。破碎煤岩粒径比在1:1.6～1.7的区间内,顶煤的初始放煤量、周期放煤量和回收率最小;破碎煤岩摩擦系数比为1:4.2时,顶煤的初始放煤量、周期放煤量和回收率最大。（3）破碎岩层条件下顶煤放出体高度随工作面推进而呈现不同的变化规律,但是周期放煤循环内的平均放出体高度大于1倍支架高度,小于2倍支架高度。放出体近似“下部三角形-上部局部圆形”的组合形态特征。初始放煤循环的放出体高度近似等于煤层厚度,且放出体形态呈现“下部三角形-上部局部椭圆”形态特征。由此建立破碎岩层条件下的全工作面顶煤回收率的量化模型。（4）对比研究了层状覆岩与含破碎岩层的层状覆岩条件下的放煤规律。层状覆岩的条件下,不规则垮落岩层的破断岩块的嵌入抑制了顶煤放出体形态的发育,使得各个放煤循环过程中放出体形态在“三角形”、“三角形-局部圆”和“三角形-局部椭圆”之间随机形成。悬臂结构失稳使得支架尾梁上部的待放顶煤区内强力链增加且向放煤口侧转移,改变了传统研究中的随顶煤放出待放区顶煤力链减弱的趋势。强力链的增加抑制破碎顶煤向放煤口的移动趋势,且破断岩块嵌入改变了煤岩分界线,使得顶煤放出量急剧减小,铰接结构失稳使得支架尾梁上部的待放顶煤区内强力链增加,但增加数量小于悬臂结构失稳,且其下部规则垮落带内岩块形成挤压拱,使得顶煤放出量虽然减小但影响程度小于悬臂结构失稳。悬臂结构的失稳对顶煤回收率影响最为显着。破碎层的存在能够有效弱化上部覆岩运动对顶煤放出过程的影响。（5）破碎覆岩、层状覆岩和含破碎层的层状覆岩对顶煤放出规律的影响,最终体现在周期放煤循环过程中顶煤放出体形态变化,但是对初始放煤阶段的顶煤放出体形态控制作用有限。（6）通过现场分析表明,特厚煤层综放工作面“大-小”周期来压时顶煤回收率减小。采用水力压裂技术进行顶板弱化,能够减小覆岩运动对顶煤放出规律的影响,弱化后的顶煤回收率提高了15.08%。
刘一扬[2]（2021）在《厚煤层综放开采顶煤放出规律及工艺参数优化研究》文中提出综放开采具有回采成本低、地质条件变化适应性强,高产高效等优势,已成为我国厚煤层开采的主要方法之一。国内外学者围绕此项开采技术开展了大量理论与试验研究,并取得丰硕研究成果,但在顶煤放出率与工序设备的配合方面仍需进一步探究。首先,存在采出率相对较低的问题,因此,需要明确破碎后顶煤在支架上方的流动及放出规律,基于此规律指导放煤工艺的选取、放煤终止原则的确定,以尽可能的提高工作面回收率、降低含矸率;其次,综放开采工艺复杂,需针对工序与设备的时空配合关系开展研究,以使各工序间配合更加紧密,充分发挥设备生产能力。本文以王家岭煤矿12309工作面为工程背景,运用极限平衡理论研究了顶煤体采动应力场演化规律,揭示了应力场中顶煤的受力状态及破碎机理,并进行了顶煤破碎块度现场实测。以所测顶煤块度为依据,采用离散元颗粒流程序（PFC）,建立散体放煤数值模型,探究了煤矸分界线动态演化规律及放出体形态特征。基于上述研究,设计了不同工艺参数组合的数值模拟试验,围绕多个放煤周期内的顶煤损失规律展开研究,明晰了不同放煤工艺参数对顶煤放出效果的影响,确定了适合于12309工作面的合理放煤工艺参数及放煤终止原则。根据所得合理放煤参数,运用理论分析的方法,研究了综放开采工序与设备的时空配合关系。（1）推导得出综放采场塑性区及弹性区支承压力分布表达式,得到了支承压力峰值距煤壁的距离为14.8 m,影响范围为44.3 m,并绘制了分布曲线。结合莫尔应力圆分析了顶煤破碎机理,通过顶煤破碎块度现场实测,得到了粒径在4.0～9.2 cm、9.2～14.4 cm、14.4～19.6 cm、19.6～24.8 cm、24.8～30 cm的顶煤块体所占平均质量百分比分别为18.96%、32.64%、23.47%、12.53%、12.40%。通过对不同块度的放出块体数量统计,得到了随着块度的增大,放出块体数量逐渐减少的规律。（2）研究了初始放煤及周期放煤过程中煤矸分界线的动态演化规律。设置标记点分析了等时间间隔内,不同位置的煤矸运移轨迹及速度,并运用抛物线描述了煤矸分界线形态。通过反演放出体发现,对于初始放出体与放煤时间较长时的周期放出体,整体形态为一个下部被支架掩护梁截割的椭球缺。而放煤时间较短时的周期放出体则类似于散体的突然垮塌。（3）设计不同放煤高度及放煤步距相互组合的9组数值模拟试验,统计得出多个步距内的顶煤流动差异及损失规律,并依据损失规律将煤损归纳为三种形式,分别阐述了三种煤损形式产生的机制。研究了放煤厚度及放煤步距对每一步距放煤量、放出煤矸颗粒集合体、采空区遗煤形态及不同损失位置的遗煤量等放煤效果的影响规律。在考虑割煤回收率的前提下,确定了适合12309工作面的合理放煤工艺参数为3 m放煤厚度、0.8 m放煤步距,煤层回收率为87.51%。（4）考虑相邻步距放煤之间存在的联系,反演过量放煤放出体并将其分为4个分区,围绕各分区占比及可放遗煤损失位置开展研究,研究发现过量放煤放出的顶煤颗粒中,仅约1/3的颗粒为过量放煤可放遗煤,并基于低含矸率、高回收率,提出适合于12309工作面生产实际的放煤终止原则为“见矸关窗”。（5）阐释了综放开采各工序的协调关系以及设备的配合关系。根据所得12309工作面合理放煤参数,分别研究了采煤机割煤速度、放煤速度以及割煤-移架系统的可靠度,确定了前、后刮板输送机的运载协调关系。
霍昱名[3]（2021）在《厚煤层综放开采顶煤破碎机理及智能化放煤控制研究》文中研究说明随着我国矿业现代化进程的稳步推进,采矿装备的电气化带动了采矿技术的快速发展,开采规模也随之不断扩大。融合大数据、云计算、人工智能以及工业5G等新型信息技术的智能化采矿方法,不仅能达到“无人”矿井的行业目标,更成为保障我国能源安全与促进经济高质量发展的全新机遇。尽管信息化技术成熟度不断提高,综采放顶煤技术在我国经过四十余年的发展也已经取得明显进步,但智能化综放开采仍然存在一些问题亟待解决,主要体现在综放开采理论、技术与智能化开采实践联系不紧密、应用程度不高等方面。厚煤层综放开采智能化的关键是放煤过程的智能化,须在掌握顶煤破碎、放出规律的基础上,结合智能化探测、控制技术手段,建立智能化放煤控制体系。本文根据王家岭煤矿12309智能化建设工作面为背景,研究着眼于综放开采全过程,以顶煤采动应力场演化规律为切入点,揭示顶煤在综放开采过程中的破碎机理,阐明散体顶煤由后刮板输送机放出的放出特性,提出合理的放煤方法,为厚煤层智能化放煤的增产增效提供理论支撑。在理论分析的基础上,提炼实现智能化放煤所需的各项关键技术,并将其综合应用,为厚煤层智能化放煤的实现提供重要的技术支撑。得到的主要结论有:（1）基于主应力空间,研究了厚煤层综放开采过程中顶煤受力单元主应力场演化规律。利用有限差分数值模拟方法,考虑液压支架工作阻力对顶煤的支撑作用,阐明了高水平应力条件下顶煤主应力值变化及方向偏转特性,在此基础上将顶煤划分为原岩应力区、中间主应力升高区、应力显着升高区、应力峰后降低区及液压支架控顶区5个分区,得到了高水平应力条件下顶煤主应力驱动路径,为后续顶煤渐进破碎机理的研究提供了应力边界条件。（2）基于弹塑性力学理论,明析了描述顶煤应力状态的平均应力、偏应力及应力Lode角3个参数在综放开采中的演化过程,揭示了上述3个参数在各顶煤分区中的演化特性,基于高精度工业CT扫描技术,运用合成岩体（SRM）数值建模方法,重构了裂隙煤体三维数值模型,运用“有限差分-颗粒流”耦合数值方法,建立了“连续-非连续”耦合真三轴数值模型,在指定主应力边界条件下模拟了顶煤渐进破碎过程,阐明了试件裂隙发育迹线及破碎块度分布规律,实测了放落顶煤破碎块度分布特性,与数值模拟结果进行了类比分析,证明了数值方法可靠性,为后续散体顶煤运移及放出规律的研究提供了数据支撑。（3）基于“有限差分-颗粒流”耦合算法,建立了“连续-非连续”耦合综放开采数值模型,开发了“随机自由落体-逐步伺服夯实”的耦合建模方法,反演了综放开采从工作面设备安装至放煤稳定的全过程,得出了煤矸分界线形态演化的3个特性,并以此为依据改进了“Hook”函数,使之适于描述煤矸分界线形态,以改进的“Hook”函数对煤矸分界线形态进行了拟合,揭示了综放开采煤矸分界线形态从初次放煤到周期放煤的演化规律,将其演化历程分为了初采影响阶段、过渡放煤阶段和周期放煤阶段3个阶段,为后续基于智能化放煤控制技术的放煤工艺选择提供了顶煤位移边界条件。（4）将整个放煤过程划分为放煤开始前、放煤过程中及放煤结束后3个阶段,分析了各阶段内的智能化控制技术,包括:放煤开始前的顶煤厚度探测、采煤机惯导定位,放煤过程中的放煤机构精准监测控制、煤矸识别,放煤结束后的采出量实时监测。将上述智能化技术有机结合,建立了智能化放煤控制技术体系,从自感知、自学习、自决策及自执行4个层面,揭示了各智能化放煤控制技术的内在联系,最终构建了智能化放煤控制的基本结构,为后续智能化放煤工艺参数选择及实现智能化放煤控制提供了技术依据。（5）基于智能化放煤控制技术体系,以煤矸分界线演化特性研究结果为顶煤位移边界条件,改进了Bergmark-Roos理论,建立了周期放煤时间预测理论模型,提出了放煤口启停判别的综合判别方法,建立了包含多台液压支架的“有限差分-颗粒流”耦合数值模型,优化得出了适用于现阶段智能化综放工作面的合理放煤工艺参数,最终于王家岭煤矿12309工作面建立了智能化综放示范工作面,升级更新了工作面主要生产设备及组织关系,验证智能化放煤控制各项技术的可靠性,实现了较好的经济效益和社会效益。
宋选民,朱德福,王仲伦,霍昱名,刘一扬,刘国方,曹健洁,李昊城[4]（2021）在《我国煤矿综放开采40年:理论与技术装备研究进展》文中指出综采放顶煤开采技术作为我国开采厚及特厚煤层的主要方法之一,其引入我国近40年来,放顶煤开采理论与技术实践在我国均取得了长足发展与进步。系统回顾与总结了我国在放顶煤技术领域所取得的标志性成就,结合综放工作面技术特征、理论演化逻辑与资源开采新理念,将其发展历程分为初期试验、发展成熟以及智能化无人开采3个阶段。主要针对综放采场支架与围岩关系以及顶板（煤）结构与稳定性、顶煤破碎运移放出规律、以及综放"三机"装备的进展4个方面核心内容,对我国综放技术的发展进行了总结;围绕综放采场支架与围岩关系以及顶板（煤）结构与稳定性问题,依据机采高度的变化描绘了我国学者关于该问题研究的基本历程;从顶煤破碎机理、综放采场顶煤冒放性分类评价以及顶煤放出规律理论3个方面,阐述了我国关于顶煤破碎运移放出规律的发展道路;放顶煤开采工艺研究方面,则从常规的综放工艺、特殊地质条件下综放工艺以及综放工序的时空配合关系展开,再现了我国学者的研究路线;同时简要阐述了综放"三机"装备的发展进程与最新成果。明晰了我国放顶煤技术的发展脉络与研究思路,分析并探讨了现阶段放顶煤开采理论与技术发展前沿的相关难题,为我国综采放顶煤技术的进一步发展提供了研究基础与思维启迪。
陈天佑[5]（2020）在《芦岭矿Ⅲ811工作面综放开采工艺及矿压显现规律研究》文中研究指明对于厚煤层的高产高效回收,采用综合机械化放顶煤开采有利于提高矿井生产能力,具有明显的技术经济效益,减小矿井生产建设投资成本。但同时综放开采又会带来不同于普通综采面的开采工艺及矿压显现问题。本文基于淮北矿业股份有限公司芦岭煤矿Ⅲ811综放工作面开采过程中遇到的综放开采工艺、矿山压力显现规律以及松软煤壁片帮等问题展开研究。通过对芦岭煤矿Ⅲ811综放工作面单月实际灰分进行统计分析,得知当前矿上实际采取的放煤方式煤炭损失量较大,为提高顶煤回收率,运用理论分析合理确定芦岭煤矿Ⅲ811综放工作面回采工艺参数,分析了不同综放回采工艺对开采效果的影响,针对工作面实际情况选择最优综放回采工艺,最大程度提高顶煤冒放性,降低煤炭损失;为了解Ⅲ811综放工作面上覆岩层的活动规律,利用FLAC3D数值模拟软件对综放工作面覆岩移动破坏特征进行相似条件模拟分析,从覆岩应力场、位移场以及塑性区破坏形态等方面对覆岩移动特征进行阐述,得到工作面覆岩受力和变形情况;通过对工作面现场矿压实测,分析工作面液压支架工作阻力特征,掌握工作面来压规律,通过对回采巷道表面位移的深部位移实测数据分析,掌握综放工作面巷道变形破坏特征,从而揭示综放开采矿压显现规律;通过理论分析工作面煤壁片帮机理,结合实验室相关实验,分析不同含水率条件下型煤试样单轴压缩和抗剪特征应力-应变曲线,对Ⅲ811综放工作面煤壁片帮破坏特征进行分析,提出通过注水方式控制煤壁及顶煤稳定技术措施,并设计合理的注水参数。研究结果对类似综放工作面开采具有借鉴和指导意义。图[61]表[11]参[89]
黎家良[6]（2020）在《正高煤矿82°急倾斜煤层采煤方法设计与应用》文中指出随着煤炭开采强度的不断加剧,急倾斜煤层产量的逐年增大,西南地区中小型矿井如何安全、高效开采地质构造复杂、难采的薄及中厚急倾斜煤层已成为西南地区保障电煤供应、煤炭行业可持续发展急需解决的工程难题之一。针对正高煤矿地质构造发育,煤层倾角82°的复杂地质背景条件,以及矿区社会、经济、技术发展相对滞后的区域背景条件,综合分析煤层倾角、煤层厚度、地质构造、顶底板条件、经济效益和社会效益等因素的影响,正高煤矿82°急倾斜煤层可选择的采煤方法为台阶式采煤法、分段密集支柱采煤法、柔性掩护支架采煤法、机械化采煤方法等。依据正高煤矿的工程地质条件和生产技术条件,应用层次分析法,得到生产技术条件、经济效益、社会效益等三个因素的权重为0.571、0.286和0.143;煤层倾角、煤层厚度、地质构造、顶底板条件、产量及工效、资金投入、安全性和劳动强度等8项影响指标的权重为0.133、0.2、0.4、0.267、0.6、0.4、0.75和0.25。并以此为基础,应用综合模糊评价法,得到台阶式采煤法、分段密集支柱采煤法、柔性掩护支架采煤法、机械化采煤法的隶属度分别为0.48、0.57、0.63和0.60,优先次序为柔性掩护支架采煤法>机械化采煤法>分段密集支柱采煤法>台阶式采煤法。以工作面采出率及围岩稳定为判据,正高煤矿82°急倾斜煤层柔性掩护支架采煤法工作面合理的伪斜角度为30°。通过颗粒流（PFC2D）数值模拟软件,分析研究了当正高煤矿柔性掩护支架采煤法工作面伪倾角分别为54°、59°、65°时工作面的煤炭采出特征、围岩裂隙发育、围岩力链演化三个方面特征。分析比较得出59°伪倾角应为正高煤矿柔性掩护支架采煤法工作面的较适伪倾角。并在此基础上,结合层次分析和综合模糊分析结果,将柔性掩护支架采煤法应用到正高煤矿82°急倾斜煤层开采中,设计了 16604工作面两巷布置、工作面布置、支架布置、巷道支护、回采工艺等合理开采参数。经工程实践,柔性掩护支架采煤法在复杂、难采急倾斜煤层开采中的成功应用,既解决了西南地区复杂、难采急倾斜煤层开采的工程技术难题,又提高了正高煤矿单产,改善了安全生产条件,减轻了工人劳动强度,取得了很好的社会经济效益。
吕华永[7]（2019）在《特厚煤层卸压开采顶煤破碎机理研究》文中研究说明我国是一个能源需求大国,在发电供热方面煤炭是主要的能源。从煤炭的开采地域来看,最近几年华东、华北地区的煤炭开始出现萎缩,且开采深度和难度加大。随着西部地区的发展越来越快及对资源的需求越来越大,我国煤炭开采开始向西部转移。从储量上来,西部煤炭资源总量占全国的64.8%,2018年的生产产能为15.13亿万t,占全国的43.34%,因此布局西部煤炭开采是大势所趋。我国西部地区赋存有大量20m以上特厚煤层,其中大部分无法实现露天开采,国内外均没有成熟的理论与技术可借鉴,如何实现这类煤层安全高效的地下开采是一直没有解决的世界性难题。为了实现20m以上特厚煤层的安全高效开采,对特厚煤层中部卸压综放开采技术进行基础研究十分必要,因此其上部分层煤体（顶煤）自行垮落破碎程度和范围以及能否安全高效放出是本文的核心研究内容,故选取西部某矿5#主采煤层为研究对象,其埋深平均为552m,倾角平均为6°,煤厚平均26m,普氏系数为1.5,属中硬煤层。采用相似模拟、理论分析及数值模拟等手段对特厚煤层卸压综放开采的顶煤破碎块度、顶煤垮落破碎及运移特征、顶煤破碎影响因素等内容进行了详细的研究,并对其破碎机理进行初探,以期为这一开采技术在未来的工程应用提供理论支撑,主要结论如下:（1）卸压综放开采顶煤破碎块度采用相似模拟技术对开采过程中顶煤块体进行统计分析,研究特厚煤层卸压开采阶段与综放开采阶段顶煤的垮落破碎效果,并与相同条件特厚煤层分层综放的效果进行对比分析,进而评价特厚煤层卸压综放开采顶煤的冒放性,结果表明:卸压开采阶段,在支承压力及支架作用下,随着工作面的推进,后方顶煤块体体积越来越小,块体数量越来越多,揭示了顶煤的一次破碎效果;综放开采阶段,与卸压开采阶段相比,一定块体累计体积范围内,顶煤块体所占比例有所增大,顶煤块体数量明显增加,揭示了顶煤的二次破碎效果;特厚煤层卸压综放开采与上下分层综放开采相比,一定块体累计体积范围内,卸压开采顶煤块体块度较小,顶煤块体数量较多,说明卸压综放开采效果优于分层综放开采。（2）卸压综放开采顶煤垮落破碎及运移规律采用相似模拟及数值模拟等手段对顶煤垮落破碎及支架阻力分布特征、顶煤运移特征、顶煤位移场及矢量场和顶煤应力场及裂隙场等内容进行了详细的研究,结果表明:卸压开采阶段顶煤顶板垮落空间形态呈近似梯形,支架上方台阶状顶煤悬臂梁结构的破断和失稳具有周期效应,基本顶初次来压后出现切顶压架事故,综放开采阶段顶煤短悬臂梁结构首先破碎成较小块体结构,然后破碎成散体结构,且中位顶煤的总位移大于上位顶煤,揭示了特厚煤层卸压开采顶煤的一次及二次垮落破碎运移规律及范围:卸压面回采期间,初始阶段顶煤位移场几乎为0且变化不大,移架后期上位顶煤位移>中位顶煤位移>下位顶煤位移,堆积在采空区的块体顶煤位移场与支架正上方下位顶煤位移场无明显变化,综放面回采期间,位移矢量场集中分布在综放面右上方区域,与散斑分析结果一致,揭示了顶煤位移场及矢量场演化规律;卸压面回采期间,在支架作用下下位顶煤得到明显的破坏,产生两条长约10cm的裂隙,揭示了支架顶梁载荷分布对顶煤破坏的影响规律;在横向上,随着卸压工作面的推进,煤体裂隙逐渐发育并扩展,裂隙分维值增大,煤体更加破碎。在纵向上,煤体裂隙数目明显增多,且综放工作面的顶煤分维值大于卸压工作面,确定了顶煤裂隙演化与分形之间的关系;在卸压区上位顶煤垂直应力>中位顶煤垂直应力>下位顶煤垂直应力,在采空区两侧靠近采空区位置顶煤中出现应力集中现象,揭示了顶煤中应力的分布特征。在初始开采阶段顶煤位移变化不大,在卸压面推进中期,采空区上方顶煤位移呈多次起伏峰状分布,随着卸压面的继续推进,峰状起伏次数不断增加,总体上下位顶煤位移>中位顶煤位移>上位顶煤位移,综放面推进过程中,位移重新分布,不同位置顶煤位移规律基本为下位顶煤位移>中位顶煤位移>上位顶煤位移,揭示了顶煤的位移分布特征。（3）顶煤破坏影响因素采用数值模拟和小尺度相似模拟对煤层埋深、卸压层厚度、卸压层位置等影响顶煤破碎的因素进行研究,结果表明:随着埋深的增加顶煤位移越来越大,揭示了埋深对卸压开采顶煤破碎程度的影响规律;上位顶煤位移随卸压层厚度的增加呈越来越大的趋势,下位顶煤和中位顶煤变形规律和上位顶煤类似,且由于卸压时错动堆积,在中位顶煤和下位顶煤中形成了大量的宏观张开裂隙,导致位移呈锯齿状分布特征,揭示了顶煤破碎效果随卸压层厚度的变化规律。卸压层在位置Ⅰ处时顶煤整体破坏效果较好,即冒放性较好,卸压层在位置Ⅱ处时顶煤整体破坏效果一般,卸压层在位置Ⅲ处时顶煤整体破坏效果较差,揭示了卸压层位置对顶煤破碎效果的影响规律。随着加卸载次数的增加,顶煤裂隙条数和长度逐渐增加,可将顶煤裂隙分为竖向裂隙区和层状横向裂隙区,且顶煤裂隙分形维数随着对顶煤加卸载次数的增加呈现逐渐增大的趋势。（4）卸压综放开采顶煤破碎机理采用理论分析对特厚煤层卸压开采顶煤的破碎机理进行初探,结果表明:卸压开采阶段,顶煤未受到采空区冒落的煤岩块体支撑而呈周期性破断,并以倒台阶状悬臂梁结构形态直接作用于工作面支架上方,建立了顶煤的台阶状悬臂梁结构力学模型及顶煤结构失稳的条件。综放开采阶段,建立了顶煤二次破坏的块体结构模型及顶煤破坏的力学条件;卸压面前方煤体经历了从原岩应力到轴向应力增高、围压逐渐减小的完整过程,水平应力则由三向等压的静水压力状态逐渐减小,在煤壁处降为0。综放面前方煤体同样经历了从原岩应力到轴向应力增高、围压逐渐减小的完整过程,揭示了顶煤一次破碎和二次破碎时所处的应力环境;可将顶煤由应力重新平衡后的原始状态到架后冒落这一连续渐进的破坏过程人为地分为横三区和竖二区,横三区从左到右为裂隙区、块体区和散体区,竖二区从上到下为块体区和散体区,且散体区范围小于块体区。
宋远[8]（2018）在《特厚煤层大采高综放工作面矿压显现与顶煤破碎规律研究》文中提出大同矿区同忻煤矿开采石炭系特厚煤层,回采期间矿压显现强烈,顶煤破碎严重。因此,对大同矿区坚硬顶板条件下综放工作面矿压显现特征及特厚煤层破碎规律进行研究,为大同矿区特厚煤层安全高效开采提供理论指导,具有重要的意义。本文以同忻矿8202综放工作面的实际条件为工程基础,以室内试验、现场实测、理论分析和数值模拟等方法为研究手段,研究了综放工作面支架受力特征、顶煤破坏规律以及工作面推进过程中覆岩运动与顶煤应力分布规律。本论文主要研究成果如下:（1）现场实测结果表明,工作面平均初次来压步距为23.5 m,平均周期来压步距为13.8 m,工作面上部来压较为强烈,中、下部来压缓和;高应力区主要集中在工作面上、中部,来压期间,支架最大工作阻力为额定工作阻力的87.0%,能够满足对顶煤及顶板控制的要求;支架初撑力与末阻力之间具有高度的相关性,可以认为支架末阻力分布受支架初撑力的影响显着;回采期间工作面的超前影响范围基本在140 m左右,剧烈影响范围在80 m内。采取提高初撑力、加快推进速度、强烈来压期间不放煤或少放煤等措施控制顶板,能够有效缓解工作面强烈来压,为矿井安全高效开采提供保障。（2）综合分析工作面超前支承压力,顶板运移（离层、回转下沉）,支架的反复支撑三者共同作用促使顶煤的破碎。其中支承压力对顶煤的破碎起到了非常关键的作用,它使得顶煤的水平位移迅速增加,原生裂隙得到进一步扩展,实现对上部煤体的预破碎;顶板运移使自采空区一侧对煤体的约束进一步减弱,煤体内裂隙得到充分的扩展;支架的反复支撑及移动,可增加下部顶煤的破坏程度,大大减小形成大块散落煤体堵塞放煤口的机会,有利于煤体充分破碎成散体。（3）数值模拟研究表明,随着工作面的推进,支架后方顶煤破碎成散体,顺着支架尾梁及采空区形成的堆积体缓慢放出,初始直接顶呈现一定的悬臂梁结构;工作面继续推进大块的砂质泥岩破断,旋转下沉,不能形成承载结构;支架压力明显提高,顶煤放出量也会随之增加;当工作面推进到25 m,厚硬砂岩弯曲下沉,层间发生离层,当工作面推进到30 m,厚硬砂岩弯曲下沉并失稳,形成砌体结构,承载能力进一步削弱,顶煤及直接顶受载更加强烈,煤体破碎范围加大,破碎程度更高。
马飞[9]（2016）在《圣华煤业残采综放工作面顶煤活动规律及工艺参数优化研究》文中研究说明目前,综放复采技术在我国应用较少,但其在当今形势下有较大的优势,通过残煤回收可延长矿井的服务年限,实现煤炭行业的可持续开采。而顶煤回收率偏低的问题是复采技术能否扩大推广亟需解决的关键问题。本文结合圣华煤业1301工作面的实际情况,通过理论研究和数值模拟相结合,对顶煤的破碎机理、冒放性,在空巷影响下工作面顶煤的活动规律,不同放煤方式对放煤效果的影响进行了系统的研究,该研究在1301工作面中,进行了初步的应用,并获得了较为满意的效果。首先,对顶煤破碎机理和顶煤冒放性进行了理论分析,在考虑各种因素的条件下,运用数学方法对1301工作面顶煤冒放性进行了综合评定,为垮冒难度中等,适用于放顶煤技术开采。其次依据散体介质相似理论,运用数值模拟的试验方法,研究复采条件下综放工作面在不同放煤参数的煤矸流场特征,以放出率和含矸率为指标分析了过实体、2.5m×2m断面空巷和6.0m×3.0m断面空巷三种条件下的不同放煤参数,给出了复采工作面合理的放煤参数,为现场应用提供了理论依据。对适用于实体煤放煤的放煤方式进行了适应性调整,即跳过因旧采区造成顶煤流失的区域,先进行放煤,之后再对旧采影响区进行放煤,并对这种放煤方式进行了研究分析,确定了其合理性和实用性。通过实测圣华煤业1301工作面综放复采工作面各工艺参数（采高、采煤机割煤速度、支架移架速度、不同放煤步距和放煤方式下的放煤时间等）结合生产系统实测（工作面产量、进刀数、延误情况、开机率）和数值模拟分析,分析计算按不同工艺下的回采率及工序时间,进一步对工作面的采访工艺进行优化,为综放复采工作面的生产提供理论指导。本文的研究成果,是对综放复采开采理论的首次摸索研究,丰富了复采工作面综放工艺方面的科学研究,对指导综放复采的实践运用有一定的指导意义,并对推广该工艺的发展和完善提供了理论基础和实践经验。
谢文坚（TA V（?）N KI（?）N）[10]（2013）在《河林矿大倾角煤层综合机械化开采技术研究》文中研究指明越南大倾角煤层分布地域广泛,资源丰富,大倾角煤层的可采储量约为25亿吨,约占全国煤炭总储量的35%,而产量只占总产量的]5%左右,远远低于储量所占比例,并且产量的比重还有进一步下降的趋势。煤炭资源合理利用是越南能源安全及经济社会可持续发展的战略选择,因此,研究大倾角煤层的开采技术,提高煤炭资源利用率,提高矿井的回采率和延长矿井的服务年限,对越南煤炭资源的可持续发展具有重要意义。本文针对越南河林煤矿5（2）煤层赋存条件复杂,开采难度大的特点,首先分析、研究确定了越南河林煤矿大倾角煤层的采煤方法,并通过岩石力学性能实验,测定了5（2）煤层顶底板岩石物理力学性质,为计算机数值模拟和围岩控制理论计算提供基本岩石力学参数。采用RFPA岩层破断过程分析系统软件,分析了顶煤岩变形破坏、顶板变形及移动规律和采煤工作面矿山压力显现规律；通过监测大倾角工作面液压支架初撑力、工作阻力变化,分析直接顶和老顶的运动规律,确定工作面液压支架初撑力、支架工作阻力的经济合理值,以及在特殊地段所应采取的安全技术措施,从而为后续综采工作面围岩控制、安全高效生产提供保证。通过理论计算和RFPA数值模拟,确定了区段保护煤柱宽度（15m）。最后进行了大倾角煤层回采巷道矿压显现规律RFPA数值模拟研究,数值模拟和理论计算都表明大倾角煤层回采巷道上帮的煤壁破坏要远比下帮严重,煤壁过度破坏必然导致顶板的恶化,即大倾角煤层巷道围岩变形和破坏具有明显的非对称特征。通过对越南河林煤矿大倾角煤层综合机械化采煤进行的研究,解决了大倾角煤层难以解决的顶板安全管理问题。采用大倾角综采后,煤矿节省投资,实现了既保护环境、节约资料,又促进安全的目标同时还促进了能源和经济协调发展。
二、巷道放顶煤法的顶煤破碎机理研究（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、巷道放顶煤法的顶煤破碎机理研究（论文提纲范文）
（1）不同覆岩条件特厚煤层综放开采放煤规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 特厚煤层综放开采国内外研究现状 |
| 1.2.1 特厚煤层综放开采覆岩运动规律研究现状 |
| 1.2.2 综放开采顶煤冒放性研究现状 |
| 1.2.3 顶煤块度对放出规律影响的研究现状 |
| 1.2.4 顶煤放出规律研究现状 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 研究内容及思路 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究方法及技术路线 |
| 2 特厚煤层顶煤放出体及层状覆岩运动特征研究 |
| 2.1 破碎顶煤放出规律 |
| 2.1.1 破碎顶煤的破坏机理分析 |
| 2.1.2 破碎顶煤的滑移失稳 |
| 2.1.3 理想条件下顶煤放出体模型 |
| 2.2 堆积密度对顶煤放出体模型的影响 |
| 2.3 支架尾梁对顶煤放出规律的影响 |
| 2.4 特厚煤层综放开采层状覆岩结构演化 |
| 2.4.1 覆岩结构形态分析 |
| 2.4.2 组合悬臂结构运动特征 |
| 2.4.3 铰接结构垮落特征 |
| 2.4.4 特厚煤层综放工作面矿压显现特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 不同覆岩条件下顶煤放出规律的数值模拟研究 |
| 3.1 特厚煤层综放开采数值模型构建 |
| 3.1.1 模拟接触参数的确定 |
| 3.1.2 整体颗粒力学模型建立 |
| 3.2 破碎岩层对顶煤放出规律的影响分析 |
| 3.2.1 不同破碎岩层厚度对顶煤放出规律的影响 |
| 3.2.2 破碎岩块粒径对顶煤放出规律的影响 |
| 3.2.3 颗粒摩擦系数对顶煤放出规律的影响 |
| 3.2.4 放出体形态变化规律 |
| 3.2.5 顶煤回收率量化 |
| 3.3 层状覆岩对顶煤放出规律的影响 |
| 3.3.1 初始模型建立 |
| 3.3.2 层状覆岩运动与顶煤放出规律的研究 |
| 3.3.3 层状覆岩运动与顶煤回收率的影响 |
| 3.4 含破碎岩层的层状覆岩对顶煤放出规律的影响 |
| 3.4.1 初始模型建立 |
| 3.4.2 含破碎岩层覆岩运动与顶煤放出规律的研究 |
| 3.4.3 含破碎层的覆岩运动对顶煤回收率的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 含破碎岩层的层状覆岩对放煤规律的试验研究 |
| 4.1 工程背景 |
| 4.2 煤岩物理力学性质测试 |
| 4.3 物理相似模拟试验设计 |
| 4.3.1 试验装置设计 |
| 4.3.2 模拟试验设计方案 |
| 4.4 模拟试验结果分析 |
| 4.4.1 初始放煤循环阶段煤岩分界线动态演化 |
| 4.4.2 周期放煤循环阶段煤岩分界线动态演化 |
| 4.4.3 覆岩运动与煤岩分界线变化规律 |
| 4.4.4 覆岩运动与顶煤回收率分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 特厚煤层综放工作面顶煤回收率优化措施 |
| 5.1 特厚煤层综放工作面概况 |
| 5.2 工作面上部覆岩结构形态判定 |
| 5.3 局部顶板弱化措施 |
| 5.4 弱化效果分析 |
| 5.4.1 弱化前矿压显现与顶煤回收率分析 |
| 5.4.2 弱化后矿压显现与顶煤回收率分析 |
| 5.5 微震系统监测弱化效果 |
| 5.5.1 监测系统布置方案 |
| 5.5.2 微震监测能量事件分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论、创新点及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）厚煤层综放开采顶煤放出规律及工艺参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 综放开采顶煤放出规律研究现状 |
| 1.2.2 综放开采工艺参数研究现状 |
| 1.2.3 设备与工序配合关系研究现状 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法与技术路线 |
| 第2章 厚煤层赋存条件及顶煤破碎机理分析 |
| 2.1 王家岭煤矿厚煤层地质赋存条件 |
| 2.1.1 王家岭煤矿井田概况 |
| 2.1.2 王家岭煤矿12309 工作面概况 |
| 2.2 顶煤体采动应力场演化规律及顶煤破碎机理分析 |
| 2.2.1 采动应力场特征概述 |
| 2.2.2 塑性区应力分布 |
| 2.2.3 弹性区应力分布 |
| 2.2.4 顶煤破碎机理分析 |
| 2.3 顶煤破碎块度现场实测 |
| 2.3.1 现场实测 |
| 2.3.2 数据分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 综放开采顶煤放出规律研究 |
| 3.1 数值模型的建立 |
| 3.2 煤矸分界线动态演化规律 |
| 3.2.1 初始放煤煤矸分界线演化规律 |
| 3.2.2 周期放煤煤矸分界线演化规律 |
| 3.3 综放开采放出体形态特征研究 |
| 3.3.1 初始放煤放出体形态特征 |
| 3.3.2 周期放煤放出体形态特征 |
| 3.3.3 初始放出体与周期放出体的差异 |
| 3.4 煤矸分界线与顶煤放出体关系 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 顶煤损失规律及放煤工艺参数的确定 |
| 4.1 试验方案的设计 |
| 4.2 不同放煤参数的顶煤损失规律研究 |
| 4.2.1 不同的顶煤损失形式 |
| 4.2.2 放煤厚度对放煤效果的影响 |
| 4.2.3 放煤步距对放煤效果的影响 |
| 4.3 合理放煤参数的确定 |
| 4.4 合理参数下放煤终止原则的研究 |
| 4.4.1 过量放煤放出体分区 |
| 4.4.2 各分区占比研究 |
| 4.4.3 可放遗煤损失规律研究 |
| 4.4.4 放煤终止原则的分析及应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 综放开采工序与设备时空配合关系研究 |
| 5.1 综放开采工序协调关系分析 |
| 5.1.1 工序协调关系 |
| 5.1.2 工序匹配优化原则 |
| 5.2 综放开采设备配合关系研究 |
| 5.2.1 设备配套的重要性 |
| 5.2.2 设备配合关系 |
| 5.2.3 12309工作面设备型号 |
| 5.3 采支放工序配合关系 |
| 5.3.1 采煤机割煤速度的确定 |
| 5.3.2 放煤速度的确定方法 |
| 5.3.3 移架速度的选择 |
| 5.3.4 移支速度关系分析 |
| 5.4 前后输送机运载协调关系 |
| 5.4.1 前部刮板输送机运输能力 |
| 5.4.2 后部刮板输送机运输能力 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）厚煤层综放开采顶煤破碎机理及智能化放煤控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 综放开采技术发展历程 |
| 1.2.2 顶煤采动应力场演化规律 |
| 1.2.3 顶煤破碎机理及冒放性评价 |
| 1.2.4 顶煤运移特性及放出规律 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第2章 厚煤层综放开采采动应力场演化机制 |
| 2.1 顶煤应力状态描述及数值模拟方案 |
| 2.1.1 基于主应力空间的顶煤应力状态 |
| 2.1.2 煤岩层赋存条件及力学参数测定 |
| 2.1.3 数值模型及方法 |
| 2.2 高水平应力条件下顶煤主应力场演化规律 |
| 2.2.1 主应力分布规律及数值监测方法 |
| 2.2.2 主应力值演化规律 |
| 2.2.3 应力主轴偏转特性 |
| 2.3 顶煤主应力演化路径 |
| 2.3.1 主应力场顶煤分区方法 |
| 2.3.2 顶煤分区特征位置及应力路径 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 厚煤层综放开采顶煤破碎机理 |
| 3.1 各顶煤分区内相关参数演化特性 |
| 3.2 裂隙煤体三维重构及细观参数标定 |
| 3.2.1 高精度工业CT扫描试验 |
| 3.2.2 节理裂隙数值重构 |
| 3.2.3 基于SRM方法的裂隙煤体数值建模 |
| 3.3 主应力路径下顶煤破碎规律 |
| 3.3.1 数值模型及主应力加载流程 |
| 3.3.2 裂隙煤体渐进破碎迹线 |
| 3.3.3 裂隙煤体破碎块度分布及现场实测 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 厚煤层综放开采顶煤运移放出规律 |
| 4.1 数值模拟方法及前期结果 |
| 4.1.1 FDM-DEM耦合数值模型 |
| 4.1.2 本构模型及模拟参数分析 |
| 4.1.3 数值模拟流程及放煤前结果分析 |
| 4.2 初次放煤过程顶煤运移放出规律 |
| 4.2.1 初放放出体形成过程 |
| 4.2.2 初放松动体演化特性 |
| 4.2.3 初放煤矸分界线动态分布 |
| 4.3 周期放煤过程顶煤运移放出规律 |
| 4.3.1 顶煤放出体演化历程 |
| 4.3.2 放煤松动体范围扩展规律 |
| 4.3.3 煤矸分界线形态特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 智能化放煤控制方法及放煤工艺参数 |
| 5.1 智能化放煤控制过程及控制体系 |
| 5.1.1 放煤前顶煤厚度探测及采煤机定位 |
| 5.1.2 放煤中放煤机构动作启停判别及控制 |
| 5.1.3 放煤后放出量实时监控 |
| 5.1.4 智能化放煤控制体系 |
| 5.2 基于放煤时间预测模型的放煤终止原则 |
| 5.2.1 放煤时间预测模型 |
| 5.2.2 重力加速度修正系数的标定 |
| 5.2.3 放煤时间预测模型的应用 |
| 5.3 放煤步距与放煤顺序优化 |
| 5.3.1 放煤步距及放煤顺序优化方法 |
| 5.3.2 不同放煤顺序下放出体形态特性 |
| 5.3.3 不同放煤顺序下顶煤放出量及回收率 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 厚煤层智能化放煤工业性试验 |
| 6.1 12309 智能化综放工作面建设概况 |
| 6.1.1 工作面人员配置及分工 |
| 6.1.2 顺槽协同放煤控制中心 |
| 6.1.3 地面放煤监测与控制中心 |
| 6.1.4 智能化放煤控制流程 |
| 6.2 智能化放煤控制技术试验 |
| 6.2.1 放煤前顶煤厚度探测及采煤机定位 |
| 6.2.2 放煤中放煤机构动作启停判别及控制 |
| 6.2.3 放煤后采出量实时监测 |
| 6.2.4 放煤远程集中控制软件 |
| 6.3 智能化工作面建设效益分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）我国煤矿综放开采40年:理论与技术装备研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 我国综放技术40年发展 |
| 1.1 初期试验阶段 |
| 1.2 发展成熟阶段 |
| 1.2.1 特厚煤层综放开采 |
| 1.2.3 软厚煤层综放开采 |
| 1.2.4 大倾角煤层综放开采 |
| 1.3 智能化开采发展阶段 |
| 1.3.1 大同矿区智能化综放工作面实践 |
| 1.3.2 王家岭煤矿智能化综放工作面实践 |
| 1.3.3 其他矿井智能化综放工作面实践 |
| 2 综放采场“支架-围岩”关系以及顶板结构与稳定性 |
| 2.1 综放采场支架围岩关系 |
| 2.1.1 普通机采高度(2.0～3.5 m) |
| 2.1.2 大机采高度(3.5～5.0 m) |
| 2.2 综放采场顶板结构与稳定性 |
| 3 顶煤破碎运移放出规律分析 |
| 3.1 顶煤放出机理 |
| 3.1.1 顶煤体内应力场分布规律 |
| 3.1.2 顶煤破碎机理 |
| 3.2 综放采场顶煤冒放性分类评价 |
| 3.3 顶煤放出规律的理论 |
| 4 放顶煤开采工艺 |
| 4.1 常规的综放工艺研究 |
| 4.2 特殊开采条件下综放开采工艺 |
| 4.2.1 特殊地质条件下综放开采工艺 |
| 4.2.2 具有冲击倾向性煤层综放开采工艺 |
| 4.2.3 瓦斯突出煤层综放开采工艺 |
| 4.2.4 综放工作面防灭火技术 |
| 4.3 综放工序的时空配合关系 |
| 5 综放工作面“三机”装备研究进展 |
| 5.1 综放液压支架装备发展 |
| 5.1.1 综放支架放煤口位置及结构的发展 |
| 5.1.2 综放支架架型结构的发展 |
| 5.1.3 智能化综放支架控制系统的最新发展 |
| 5.2 综放采煤机装备发展 |
| 5.2.1 综放采煤机装备研究现状 |
| 5.2.2 滚筒采煤机 |
| 5.2.3 发展趋势 |
| 5.3 刮板输送机装备发展 |
| 5.3.1 研究现状 |
| 5.3.2 浮煤清理装置 |
| 5.3.3 发展趋势 |
| 6 结语与展望 |
（5）芦岭矿Ⅲ811工作面综放开采工艺及矿压显现规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 综放开采技术及回采工艺研究现状 |
| 1.2.2 综放开采矿山压力显现研究现状 |
| 1.2.3 综放开采煤壁稳定控制研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 工程概况 |
| 2.1 工作面位置 |
| 2.2 煤层及顶底板条件 |
| 2.3 回采巷道的布置 |
| 3 一次采放全高大采放比回采工艺研究 |
| 3.1 综放开采工艺 |
| 3.2 Ⅲ811综放工作面灰分计算分析 |
| 3.3 顶煤冒放性影响因素分析 |
| 3.4 Ⅲ811综放工作面回采工艺分析 |
| 3.4.1 放煤间距 |
| 3.4.2 放煤步距 |
| 3.4.3 放煤方式 |
| 3.4.4 放煤方向分析 |
| 3.5 提高顶煤回收率的方法 |
| 3.5.1 工作面回采过程顶煤损失构成 |
| 3.5.2 提高顶煤回收率的方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 综放开采覆岩移动及破坏特征数值分析 |
| 4.1 数值模型的建立 |
| 4.1.1 计算模型与参数 |
| 4.1.2 数值计算模型的建立及网格的划分 |
| 4.2 数值模拟方案 |
| 4.2.1 计算模型方案及模拟步骤 |
| 4.2.2 岩石力学参数的选取 |
| 4.3 数值模拟结果分析 |
| 4.3.1 工作面应力场分析 |
| 4.3.2 覆岩位移场分析 |
| 4.3.3 塑性区破坏特征分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 综放开采矿压显现规律现场实测 |
| 5.1 现场观测内容及观测方法 |
| 5.2 Ⅲ811综放工作面基本顶来压统计分析 |
| 5.3 支架工作特性与适应性分析 |
| 5.3.1 支架工作特性分析 |
| 5.3.2 液压支架适应性分析 |
| 5.4 回采巷道矿压监测 |
| 5.4.1 巷道表面位移监测 |
| 5.4.2 巷道围岩深基点位移观测 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 松软破碎煤层回采煤壁注水稳定控制技术 |
| 6.1 煤壁片帮形式和片帮机理 |
| 6.1.1 煤壁片帮形式 |
| 6.1.2 煤壁片帮机理 |
| 6.2 煤壁注水力学性质试验分析 |
| 6.2.1 现场煤样水分测定 |
| 6.2.2 实验室煤样制备 |
| 6.2.3 煤样含水率与干燥时间变化规律 |
| 6.2.4 不同含水率煤样单轴压缩实验 |
| 6.2.5 不同含水率煤样剪切实验 |
| 6.3 煤壁注水参数设计 |
| 6.3.1 煤壁注水几何参数 |
| 6.3.2 煤壁注水物理参数 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与不足 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 存在不足 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（6）正高煤矿82°急倾斜煤层采煤方法设计与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.1.1 我国的能源结构及资源禀赋 |
| 1.1.2 我国煤炭资源分布区域及特征 |
| 1.2 急倾斜煤层的开采方法及发展趋势 |
| 1.2.1 国外急倾斜煤层的开采方法 |
| 1.2.2 国内急倾斜煤层的开采方法 |
| 1.2.3 急倾斜煤层开采存在的问题及发展趋势 |
| 1.3 论文研究内容与技术路线 |
| 2 正高煤矿急倾斜煤层开采方法影响因素分析 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.1.1 矿井地理位置 |
| 2.1.2 自然地理条件 |
| 2.1.3 矿区经济社会发展特征 |
| 2.2 矿井工程地质条件 |
| 2.2.1 区域地质特征 |
| 2.2.2 矿区构造特征 |
| 2.2.3 矿区地层特征 |
| 2.2.4 矿区煤层特征 |
| 2.2.5 工程地质条件 |
| 2.3 开采方法主要影响因素分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 正高煤矿急倾斜煤层开采方法比较研究 |
| 3.1 急倾斜煤层采煤方法分类及其特征分析 |
| 3.1.1 急倾斜煤层采煤方法分类 |
| 3.1.2 急倾斜煤层采煤方法特征分析 |
| 3.2 正高煤矿急倾斜煤层开采方法影响因素及其权重 |
| 3.2.1 层次分析法 |
| 3.2.2 开采方法影响因素及其权重 |
| 3.3 正高煤矿急倾斜煤层开采方法选择 |
| 3.3.1 模糊综合评价分析 |
| 3.3.2 正高煤矿急倾斜煤层开采方法确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 正高煤矿急倾斜煤层柔性掩护支架采煤法合理开采参数 |
| 4.1 工作面生产技术条件 |
| 4.2 工作面主要参数确定 |
| 4.2.1 工作面煤炭储量及服务年限 |
| 4.2.2 工作面伪倾角度的确定 |
| 4.2.3 工作面长度 |
| 4.2.4 工作面空间断面参数 |
| 4.2.5 循环进度及循环次数 |
| 4.2.6 循环作业及劳动组织 |
| 4.2.7 主要经济技术指标 |
| 4.3 巷道支护形式及参数确定 |
| 4.3.1 区段巷道支护形式及参数 |
| 4.3.2 工作面支护形式及参数 |
| 4.3.3 工作面支架布置 |
| 4.4 回采工艺及主要参数确定 |
| 4.5 安全保障技术与措施 |
| 4.6 工程实践 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）特厚煤层卸压开采顶煤破碎机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 特厚煤层综放开采概述 |
| 1.2.2 顶煤破碎机理研究 |
| 1.2.3 顶煤破碎块度研究 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 卸压综放开采顶煤破碎块度研究 |
| 2.1 模型构建及实验过程 |
| 2.1.1 工程概况 |
| 2.1.2 相似常数及材料配比 |
| 2.1.3 模型构建 |
| 2.1.4 实验过程 |
| 2.2 卸压综放开采顶煤破碎块度 |
| 2.2.1 卸压开采阶段 |
| 2.2.2 综放开采阶段 |
| 2.3 分层综放顶煤破碎块度研究 |
| 2.3.1 上分层顶煤块度分布特征 |
| 2.3.2 下分层顶煤块度分布特征 |
| 2.4 卸压与分层开采效果比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 卸压综放开采顶煤破碎机理分析 |
| 3.1 卸压开采阶段顶煤结构及受力分析 |
| 3.1.1 顶煤结构模型 |
| 3.1.2 顶煤悬臂梁结构受力分析 |
| 3.2 综放开采阶段顶煤结构及力学分析 |
| 3.2.1 顶煤结构模型 |
| 3.2.2 顶煤块体结构受力分析 |
| 3.3 顶煤应力环境分析 |
| 3.4 顶煤分区 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 卸压综放开采顶煤破碎及运移规律研究 |
| 4.1 顶煤垮落破碎及支架阻力分布特征 |
| 4.1.1 卸压开采阶段 |
| 4.1.2 综放开采阶段 |
| 4.2 顶煤运移特征 |
| 4.2.1 卸压开采阶段 |
| 4.2.2 综放开采阶段 |
| 4.3 顶煤位移场及矢量场演化规律 |
| 4.3.1 卸压开采阶段 |
| 4.3.2 综放开采阶段 |
| 4.4 支架对顶煤破坏的影响 |
| 4.5 顶煤裂隙演化的分形特征 |
| 4.6 卸压综放开采数值模拟 |
| 4.6.1 软件简介及模型建立 |
| 4.6.2 顶煤应力分布特征 |
| 4.6.3 顶煤位移分布特征 |
| 4.6.4 顶煤裂隙分布特征 |
| 4.6.5 顶煤破碎效果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 顶煤破碎影响因素分析 |
| 5.1 埋深 |
| 5.1.1 模型建立及测点布置 |
| 5.1.2 结果分析 |
| 5.2 卸压层厚度 |
| 5.2.1 模型建立及测线布置 |
| 5.2.2 结果分析 |
| 5.3 卸压层位置 |
| 5.3.1 模型建立及测线布置 |
| 5.3.2 结果分析 |
| 5.4 支架反复支撑 |
| 5.4.1 模型建立 |
| 5.4.2 裂隙演化规律及支架阻力分布规律 |
| 5.4.3 裂隙分形规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）特厚煤层大采高综放工作面矿压显现与顶煤破碎规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 问题提出 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 综放采场的岩层结构理论研究现状 |
| 1.2.2 综放开采的基础理论研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 同忻矿特厚煤层开采条件 |
| 2.1 井田及工作面概况 |
| 2.1.1 井田概况 |
| 2.1.2 工作面概况 |
| 2.2 回采巷道布置 |
| 2.3 回采工艺 |
| 2.4 8202综放面上覆关键层分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 煤岩物理力学特性实验研究 |
| 3.1 试样采集 |
| 3.2 煤岩密度实验结果及分析 |
| 3.2.1 实验方法 |
| 3.2.2 实验结果 |
| 3.2.3 结果分析 |
| 3.3 煤岩单轴压缩实验结果及分析 |
| 3.3.1 实验方法 |
| 3.3.2 实验结果 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.4 煤岩单轴抗拉实验结果及分析 |
| 3.4.1 实验方法 |
| 3.4.2 实验结果 |
| 3.4.3 结果分析 |
| 3.5 煤岩三轴压缩试验结果及分析 |
| 3.5.1 实验方法 |
| 3.5.2 实验结果 |
| 3.5.3 结果分析 |
| 3.6 煤样声发射试验结果及分析 |
| 3.6.1 实验方法 |
| 3.6.2 实验结果 |
| 3.6.3 结果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 8202综放面矿压显现规律实测分析 |
| 4.1 工作面支架参数及测站布置 |
| 4.2 顶板覆岩活动特征 |
| 4.3 支架承载特征 |
| 4.3.1 支架初撑力与末阻力的相关分析 |
| 4.3.2 工作面倾向支架压力特征分析 |
| 4.3.3 支架工作阻力特征分析 |
| 4.4 回采巷道围岩变形规律 |
| 4.4.1 巷道表面位移监测 |
| 4.4.2 锚杆(索)应力变化规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 采动影响下顶煤破碎规律及冒放性评价 |
| 5.1 顶煤破碎规律分析 |
| 5.2 不同因素对顶煤破碎作用机理分析 |
| 5.2.1 超前支承压力对顶煤区域性破碎的作用分析 |
| 5.2.2 顶板运移对顶煤区域性破碎的作用分析 |
| 5.2.3 支架反复支撑对顶煤区域性破碎的作用分析 |
| 5.3 采动影响下顶煤冒放性影响因素及综合评价分析 |
| 5.3.1 顶煤冒放性影响因素 |
| 5.3.2 顶煤冒放性综合评价方法 |
| 5.3.3 顶煤冒放性评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 顶煤破碎规律数值模拟研究 |
| 6.1 工作面倾向放煤时间规律 |
| 6.2 数值模拟研究 |
| 6.2.1 数值模拟技术及原理 |
| 6.2.2 工作面推进方向煤岩层建模 |
| 6.2.3 工作面走向数值模拟 |
| 6.2.4 循环放煤量统计分析 |
| 6.2.5 工作面超前支撑压力分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（9）圣华煤业残采综放工作面顶煤活动规律及工艺参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 研究相关动态 |
| 1.2.1 综放开采技术研究的发展与现状 |
| 1.2.2 顶煤破碎机理与回收率研究的发展与现状 |
| 1.2.3 存在问题 |
| 1.3 研究方法和内容 |
| 第二章 复采工作面煤层概况及顶煤破碎机理分析 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.1.1 交通位置及矿井规模 |
| 2.1.2 煤层及其顶板力学性质及参数 |
| 2.1.3 其他地质条件 |
| 2.2 煤层赋存现状及开采条件 |
| 2.2.1 3#煤层产状及特性 |
| 2.2.2 工作面煤层赋存情况 |
| 2.2.3 工作面残煤赋存结构 |
| 2.3 顶煤破碎机理研究 |
| 2.3.1 影响顶煤破碎效果的因素 |
| 2.3.2 顶煤破碎机理分析 |
| 2.3.3 顶煤的破碎过程描述 |
| 2.4 顶煤冒放性研究 |
| 2.4.1 顶煤冒落模型 |
| 2.4.2 影响顶煤冒放性的因素 |
| 2.4.3 顶煤冒放性综合评定 |
| 第三章 复采综放工作面放煤步距数值模拟及优化研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PFC模拟的基本原理 |
| 3.3 放煤步距研究的模型建立 |
| 3.4 放煤步距研究模拟的过程分析 |
| 3.5 放煤步距模拟的结果分析 |
| 3.5.1 实体煤开采各放煤步距放煤效果分析 |
| 3.5.2 过小断面空巷各放煤步距放煤效果分析 |
| 3.5.3 过大断面空巷各放煤步距放煤效果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 复采综放工作面放煤方式数值模拟及优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 放煤方式研究模型的建立 |
| 4.3 放煤方式研究模拟的过程分析 |
| 4.3.1 单轮顺序放煤 |
| 4.3.2 单轮顺序局部间隔放煤 |
| 4.3.3 双轮顺序放煤 |
| 4.4 放煤方式研究模拟结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 复采综放工作面工艺参数优化研究 |
| 5.1 综放工作面工艺参数优化原则和工序分析 |
| 5.1.1 工作面工艺参数优化原则 |
| 5.1.2 工作面主要工序 |
| 5.2 1301工作面工艺参数实测研究 |
| 5.2.1 实测目的 |
| 5.2.2 实测内容 |
| 5.2.3 实测方法 |
| 5.2.4 实测数据 |
| 5.2.5 工艺实测结果 |
| 5.3 工作面生产系统实测研究 |
| 5.3.1 实测目的 |
| 5.3.2 实测内容 |
| 5.3.3 实测结果 |
| 5.3.4 工作面生产系统实测分析 |
| 5.4 综放复采工作面参数优化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要工作 |
| 6.2 主要结论 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A：攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 附录B：攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
（10）河林矿大倾角煤层综合机械化开采技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 中国大倾角煤层开采研究概况 |
| 1.2.1 中国大倾角机械化开采方法概述 |
| 1.2.2 中国大倾角煤层的岩层控制研究概况 |
| 1.3 其他国家大倾角煤层开采研究概况 |
| 1.4 大倾角煤层开采的特点 |
| 1.5 大倾角煤层主要采煤方法 |
| 1.5.1 水力采煤法 |
| 1.5.2 斜坡采煤法 |
| 1.5.3 长孔爆破采煤法 |
| 1.5.4 伪斜柔性掩护支架采煤法 |
| 1.5.5 急倾斜综合机械化采煤法 |
| 1.5.6 液压支架放顶煤的采煤工艺 |
| 1.6 主要研究内容和研究路线 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 论文研究技术路线 |
| 2 河林矿大倾角煤层采煤方法研究与选择 |
| 2.1 河林矿大倾角煤层采煤方法选择 |
| 2.2 河林矿综合机械化开采技术难点与顶板控制技术 |
| 2.2.1 河林矿综合机械化开采技术难点 |
| 2.2.2 大倾角采煤顶板控制技术 |
| 2.2.3 大倾角综采工作面设备防滑防倒 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 大倾角煤层工作面矿压显现规律研究 |
| 3.1 测试目的及基本要求 |
| 3.2 岩石力学性能实验 |
| 3.3 大倾角煤层采场矿压显现规律数值模拟研究 |
| 3.3.1 RFPA系统概述 |
| 3.3.2 数值模拟 |
| 3.4 复杂地质大倾角煤层顶板运动规律理论分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 大倾角综采工作面支架工作运行状态研究 |
| 4.1 监测目的及方案 |
| 4.1.1 监测目的 |
| 4.1.2 监测方案 |
| 4.2 支架的承载特性和适应性分析 |
| 4.2.1 支架支护阻力的频率分布 |
| 4.2.2 支架初撑力工作特性与适应性分析 |
| 4.2.3 支架末阻力工作特性与适应性分析 |
| 4.2.4 液压支架整体平均受力分析 |
| 4.3 作面矿压显现规律分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 大倾角煤层区段保护煤柱参数研究 |
| 5.1 煤柱强度理论及变形规律研究 |
| 5.1.1 煤柱体的强度理论 |
| 5.1.2 煤柱应力分析 |
| 5.2 大倾角煤层护巷煤柱宽度参数确定 |
| 5.2.1 影响因素分析 |
| 5.2.2 护巷煤柱宽度确定 |
| 5.3 护巷煤柱宽度的模拟分析 |
| 5.3.1 动态仿真模拟模型建立 |
| 5.3.2 模拟结果及其分析 |
| 5.4 工作面区段煤柱现场工业实验研究 |
| 5.4.1 预留煤柱宽度与区段巷道掘进方式确定 |
| 5.4.2 钻孔应力测试方案 |
| 5.4.3 观测数据结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 大倾角煤层回采巷道矿压显现规律与围岩控制技术研究 |
| 6.1 大倾角煤层回采巷道矿压显现规律 |
| 6.1.1 回采巷道矿压规律分析 |
| 6.1.2 大倾角煤层回采巷道矿压显现规律RFPA数值模拟研究 |
| 6.2 大倾角煤层回采巷道围岩控制技术 |
| 6.3 -300大倾角回采面巷道围岩控制设计 |
| 6.3.1 大倾角煤层巷道支护方案设计要点 |
| 6.3.2 围岩破坏范围的确定 |
| 6.3.3 锚杆支护设计 |
| 6.3.4 回采巷道锚杆支护问题与分析 |
| 6.4 现场工业实验与锚杆支护质量监测研究 |
| 6.4.1 顶板岩层相对位移观测 |
| 6.4.2 锚杆支护质量监测 |
| 6.4.3 观测结论 |
| 6.5 技术与经济效果分析 |
| 6.5.1 技术效果分析 |
| 6.5.2 经济效果分析 |
| 6.5.3 社会效益分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 研究结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 附件 |
四、巷道放顶煤法的顶煤破碎机理研究（论文参考文献）
- [1]不同覆岩条件特厚煤层综放开采放煤规律研究[D]. 史久林. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [2]厚煤层综放开采顶煤放出规律及工艺参数优化研究[D]. 刘一扬. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]厚煤层综放开采顶煤破碎机理及智能化放煤控制研究[D]. 霍昱名. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]我国煤矿综放开采40年:理论与技术装备研究进展[J]. 宋选民,朱德福,王仲伦,霍昱名,刘一扬,刘国方,曹健洁,李昊城. 煤炭科学技术, 2021(03)
- [5]芦岭矿Ⅲ811工作面综放开采工艺及矿压显现规律研究[D]. 陈天佑. 安徽理工大学, 2020(07)
- [6]正高煤矿82°急倾斜煤层采煤方法设计与应用[D]. 黎家良. 西安科技大学, 2020(01)
- [7]特厚煤层卸压开采顶煤破碎机理研究[D]. 吕华永. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [8]特厚煤层大采高综放工作面矿压显现与顶煤破碎规律研究[D]. 宋远. 河南理工大学, 2018(01)
- [9]圣华煤业残采综放工作面顶煤活动规律及工艺参数优化研究[D]. 马飞. 太原理工大学, 2016(08)
- [10]河林矿大倾角煤层综合机械化开采技术研究[D]. 谢文坚（TA V（?）N KI（?）N）. 辽宁工程技术大学, 2013(12)