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注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究

桑培淼

   松软煤层工作面煤壁片帮严重影响安全生产,煤体注水有利于预防松软煤层煤壁片帮事故的发生,注水对煤壁稳定性强化规律的研究是确定合理注水工艺参数和保证良好工程效果的前提。 首先,在分析松软煤层煤壁片帮的力学机理及其影响因素的基础上,采用FLAC3D模拟分析了注水后孔隙水压、注水煤体软化效果和注水范围对工作面前方煤体应力、应变的影响特征:卸压区和塑性区加大,煤体的可压缩量增加,有利于减轻煤壁的片帮破坏,并得出了注水压力和注水孔长度对工作面前方煤体应力、应变的影响规律。其次,通过直接剪切试验研究了含水率、水作用时间对松软煤抗剪强度的影响规律,表明含水率和水煤相互作用时间的合理匹配,可以提高松软煤体抗剪强度。最后,模拟分析了不同注水压力条件下,注水孔径向、轴向饱和度随时间的变化特征,为确定注水压力、注水孔长度和注水时间提供了依据。 以注水强化松软煤体煤壁稳定性的规律为基础,确定了郑煤集团(登封)教学二矿31101软煤工作面浅孔注水工艺参数,在强化煤壁稳定性、减小煤壁片帮方面取得了明显的工程效果。……   
[关键词]:松软煤体;抗剪强度;片帮;注水
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:河南理工大学2010年