1、論文題目： * 姓名 ：*年級 ：*專業(yè) ：*指導(dǎo)教師 ：*碩士研究生選題報(bào)告開題內(nèi)容1 問題的提出及研究意義2 國內(nèi)外同類技術(shù)研究現(xiàn)狀3 研究內(nèi)容與研究方法 4 技術(shù)路線5 論文預(yù)期取得的成果6 研究進(jìn)度方案碩士研究生選題報(bào)告 能源工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)開展的根底工業(yè)，能源平安是國家經(jīng)濟(jì)平安的根本支撐。我國煤炭資源預(yù)測儲(chǔ)量達(dá)5570Gt，已探明煤炭儲(chǔ)量達(dá)114.5Gt，占世界總儲(chǔ)量的11%，其中厚煤層儲(chǔ)量十分豐富，可采儲(chǔ)量占生產(chǎn)礦井總儲(chǔ)量的45%。全國擁有厚煤層的生產(chǎn)礦井占生產(chǎn)礦井總數(shù)的40.6%，分布普及全國 。 在歷次采煤方法改革過程中，大多數(shù)礦井的厚煤層實(shí)現(xiàn)了分層開采，20世紀(jì)50年代末以來，

2、我國引入了綜采放頂煤技術(shù)，綜放開采技術(shù)以其低本錢、低投入、高產(chǎn)出、高效率、高效益、平安可靠和系統(tǒng)簡單等特點(diǎn)和儲(chǔ)量技術(shù)優(yōu)勢逐漸取代了分層長壁開采方法，成為我國厚煤層開采實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的主要技術(shù)途徑。但是綜放開采的的煤炭資源損失量大，回采率低的問題已經(jīng)嚴(yán)重制約了綜放技術(shù)的開展。1 問題的提出及研究意義碩士研究生選題報(bào)告1.1 問題的提出碩士研究生選題報(bào)告 綜放工作面采用無煤柱開采可減少煤炭資源損失，減少巷道的掘進(jìn)量、維修量，對容易自燃的煤層能很大程度地消除自然發(fā)火根源，降低瓦斯涌出有明顯作用，所以目前我國很多礦區(qū)均在尋求無煤柱護(hù)巷技術(shù)。但是采用無煤柱護(hù)巷技術(shù)開采的礦山壓力顯現(xiàn)特征、頂板控制、平安技術(shù)

3、保障等與普通雙巷掘進(jìn)開采相比均具有特殊性，現(xiàn)有的煤層開采理論和技術(shù)不完全適用于采用無煤柱護(hù)巷技術(shù)開采的煤層，采用無煤柱護(hù)巷的采區(qū)及其工作面礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律確實(shí)定、工作面沿空巷道布置的合理位置和其支護(hù)理論均有待進(jìn)一步研究。 碩士研究生選題報(bào)告1.2 研究意義2 國內(nèi)外同類技術(shù)研究現(xiàn)狀碩士研究生選題報(bào)告2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 近20年來，我國學(xué)者經(jīng)過艱苦不懈的努力，在采場覆巖結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律、控制原理與技術(shù)等方面取得了突破性的進(jìn)展，相繼提出許多理論，最著名的有宋振騏院士提出了采場傳遞巖梁礦壓理論和錢鳴高院士提出了“砌體梁假說。在綜放無煤柱開采方面經(jīng)過大量的生產(chǎn)實(shí)踐，現(xiàn)在主要的方式有沿空留巷、沿空掘巷、跨

4、越上山回采和錯(cuò)層位巷道布置等方法。礦壓顯現(xiàn)規(guī)律如以下圖：碩士研究生選題報(bào)告 我國無煤柱護(hù)巷技術(shù)經(jīng)過引進(jìn)、研究、試驗(yàn)和推廣，現(xiàn)在關(guān)于厚煤層工作面沿空留巷的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及充填體的作用機(jī)理的主要認(rèn)識(shí)有以下幾點(diǎn)：采用無煤柱護(hù)巷技術(shù)的工作面巷道圍巖劇烈變形是由回采面推進(jìn)引起根本頂破斷、失穩(wěn)、劇烈沉降所致，即巷道劇烈變形與工作面來壓同步；巷道頂板是以巷道煤體上部某一軸線向采空區(qū)側(cè)旋轉(zhuǎn)而造成其劇烈沉降；巷旁充填體不可能完全阻止采煤工作面來壓引起的巷道頂板劇烈沉降，可以利用冒落研石承載，促使巷旁充填體與圍巖盡快到達(dá)新的平衡狀態(tài)，以減少頂板下沉量；一般情況下，工作面巷道的頂板下沉速度在工作面前方一個(gè)來壓步距左右

5、位置處最為強(qiáng)烈，頂板劇烈下沉主要發(fā)生在工作面前方0-40m的范圍內(nèi)，60-70m以后，頂板下沉趨于穩(wěn)定；碩士研究生選題報(bào)告采動(dòng)期間工作面巷道的頂板下沉量與煤層采厚呈正比關(guān)系；錯(cuò)層位巷道布置提出將巷道布置在煤層的不同層位，回采巷道位于上覆巖層破碎的已跨落區(qū)，便于圍巖的支護(hù)和控制；錯(cuò)層位巷道布置和礦壓規(guī)律經(jīng)典的如以下圖所示：錯(cuò)層位巷道布置一般形式1-區(qū)段進(jìn)風(fēng)巷；2-區(qū)段回風(fēng)巷；3-下區(qū)段進(jìn)風(fēng)巷；4-上區(qū)段回風(fēng)巷；5-煤損1.上覆巖層未垮區(qū)應(yīng)力分布；2.上覆巖層已垮區(qū).破裂區(qū) .塑性區(qū) .彈性區(qū)應(yīng)力升高局部 .原始應(yīng)力區(qū)碩士研究生選題報(bào)告2.2 國外研究現(xiàn)狀 國外關(guān)于礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和圍巖控制研究的也比

6、較多，著名的有以下幾個(gè)：新奧地利隧道施工方法，簡稱新奧法，其核心是利用圍巖的自承作用來支撐巷道，使圍巖本身也成為支護(hù)結(jié)構(gòu)的一局部而與支護(hù)共同成為支承環(huán)；M.D.Salamou 等人提出的能量支護(hù)理論，主張利用支護(hù)結(jié)構(gòu)來使其自動(dòng)調(diào)解圍巖釋放的能量和支護(hù)體吸收的能量，使其相互調(diào)解平衡作用；羅蘭(Rowland，1969)、理查德(Richards，1975)和斯格蘭格埃特等提出的有效區(qū)域理論，該理論假定各煤柱支撐著它上部及與所鄰近煤柱平分的采空區(qū)上部覆巖的重量，以此來分析煤柱的破壞以及確定相應(yīng)的煤柱穩(wěn)定寬度； 但是國外在關(guān)于綜放工作面無煤柱開采方面研究的較少，技術(shù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)均不如中國。3 研究

7、內(nèi)容與研究方法碩士研究生選題報(bào)告本論文主要是在前人研究成果的根底上，以山西中煤楊澗煤業(yè)9#煤的開采為主要研究對象，對現(xiàn)場901盤區(qū)中工作面的布置為根底，主要研究內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：通過調(diào)研及查閱相關(guān)的資料文獻(xiàn)，分類收集幾種巷道布置形式的礦壓數(shù)據(jù)，依據(jù)收集的現(xiàn)場根底資料，分析比較不同巷道布置形式下的采場礦壓顯現(xiàn)，在理論上對綜采放頂煤工作面采用無煤柱開采的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)；研究綜放無煤柱開采回采巷道受采動(dòng)影響的圍巖應(yīng)力狀態(tài)數(shù)值模擬方法與技術(shù)。運(yùn)用FLAC 3D、UDEC模擬分析，分析無煤柱回采巷道側(cè)向頂板斷裂位置及側(cè)向支承壓力分布變化規(guī)律；碩士研究生選題報(bào)告建立綜采放頂煤工作面錯(cuò)層位巷道布

8、置開挖前和開挖后老頂三角塊結(jié)構(gòu)及其下部煤巖體的力學(xué)模型，對三角塊結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及巷道周圍煤巖體包括頂板、實(shí)體煤幫、煤柱幫和底板的應(yīng)力和位移進(jìn)行力學(xué)分析，全方位揭示了老頂三角塊結(jié)構(gòu)與巷道圍巖穩(wěn)定性演化規(guī)律及其相互作用原理；針對楊澗煤礦現(xiàn)場地質(zhì)條件、開采背景、工作面布置情況及現(xiàn)場測量和觀測結(jié)果，以及實(shí)驗(yàn)室相似模擬實(shí)驗(yàn)對綜采放頂煤工作面無煤柱開采的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律進(jìn)行研究，研究沿空巷道掘進(jìn)及工作面回采期間巷道圍巖應(yīng)力分布規(guī)律和變形破壞機(jī)理，為巷道的支護(hù)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)；對各種方法得出的結(jié)論進(jìn)行綜合分析，根據(jù)楊澗煤礦的具體情況確定巷道布置的合理位置及其穩(wěn)定性評價(jià)，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)；碩士研究生選題報(bào)告4 技術(shù)路線

9、5 論文預(yù)期取得的成果碩士研究生選題報(bào)告根據(jù)現(xiàn)場觀測分析和實(shí)驗(yàn)室的綜合模擬研究，確定沿空巷道的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和具體的支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)；綜合礦壓控制、回采率等因素確定澗煤礦9#煤層綜放無煤柱開采工作面巷道布置的位置及其優(yōu)缺點(diǎn)，尋找出沿空巷道布置的最正確位置和方式；結(jié)合楊澗煤礦9#煤層開采的實(shí)際條件，對巷道外表位移、深部位移和錨桿(索)受力狀態(tài)進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測，通過對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行比照分析，驗(yàn)證綜放沿空巷道圍巖控制措施及其支護(hù)方案的科學(xué)性和有效性，為接續(xù)工作面的開采提供理論上的參數(shù)設(shè)計(jì)；碩士研究生選題報(bào)告6 研究進(jìn)度方案 第一階段(2021.092021.11) 論文選題，查閱有關(guān)資料，從理論上做一定的準(zhǔn)備工作，從而確定碩士學(xué)位論文選題，結(jié)合楊澗煤礦綜放無煤柱開采巷道布置的研究工程，完成選題報(bào)告的撰寫和辯論；第二階段(2021.122021.07) 收集煤礦現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)資料；理論分析及計(jì)算，利用上覆各巖層物理力學(xué)指標(biāo)，結(jié)合礦井巖層柱狀圖及沿空巷道布置形式，運(yùn)用相關(guān)的礦壓理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定工作面頂板運(yùn)動(dòng)變形規(guī)律；第三階段(2021.82021.10) 計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬、實(shí)驗(yàn)室相似材料模擬及現(xiàn)場觀測；將理論研究結(jié)論進(jìn)行現(xiàn)場應(yīng)用，并收集、分析和整理觀測