厚煤层孤岛工作面小煤柱回采巷道围岩控制技术研究的任务书.docx

厚煤层孤岛工作面小煤柱回采巷道围岩控制技术研究的任务书
任务书
一、课题来源及研究意义
厚煤层孤岛工作面小煤柱回采时，回采巷道围岩控制是工作面安全、高效进行的基本保障。围岩控制的好坏对工作面安全生产的影响非常大。多种复杂的地质因素，如地表及下伏地质构造、矿层褶皱、断脉、空洞等，会对回采巷道稳定性造成威胁，因此研究高效、经济、可行的围岩控制技术和措施，对于保证煤炭生产的安全稳定与高效增产，提高资源利用率具有极为重要的现实意义。
二、研究内容
本课题的研究内容主要包括以下几个方面：
1.厚煤层工作面围岩特性及围岩破坏规律研究。
2.工作面小煤柱回采期间围岩控制技术的研究。
3.建立数值模型，采用FLAC3D有限差分法进行模拟，研究回采巷道围岩稳定性变化规律。
4.建立数值模型，采用ANSYS进行有限元数值模拟，分析各种因素对回采巷道围岩稳定性的影响。
三、研究任务
1.进行实验室岩石力学实验，研究厚煤层岩体物理力学特性，确定工作面围岩的特性和破坏规律。
2.采用岩土工程原理，研究厚煤层工作面围岩破裂和塑性变形的可行控制方式，探讨巷道掘进方案，确定支护方式和设备选型。
3.利用FLAC3D有限差分法建立巷道围岩稳定性数值模型，模拟推力制动、小煤柱回采以及支护作用等情况下巷道围岩的变形、破坏规律。分析各种因素对围岩稳定性的影响。
4.建立ANSYS有限元数值模型，结合实地调查数据，模拟小煤柱回采以及回采面进度、工作面支护等工作条件下围岩稳定性的变化规律，分析各种因素对围岩稳定性的影响，比较FLAC3D有限差分法与ANSYS有限元法在分析巷道围岩稳定性方面的优缺点。
5.根据研究结果，提出围岩控制策略和方案，对小煤柱回采巷道围岩稳定性进行优化控制，实现工作面安全高效回采。
四、研究进度及时间安排
1.前期调研及实验室岩石力学实验（需2个月完成）。
2.工作面围岩破裂和塑性变形的可行控制方式研究及方案确定（需1个月时间完成）。
3.巷道围岩稳定性数值模型建立及FLAC3D有限差分法模拟研究（需3个月时间完成）。
4.巷道围岩稳定性数值模型建立及ANSYS有限元法模拟研究（需3个月时间完成）。
5.围岩控制策略和方案提出及优化控制研究（需1个月时间完成）。
五、预期成果
1.厚煤层孤岛工作面小煤柱回采巷道围岩控制技术研究报告。
2.固定煤岩相互作用模型及行为参数。
3.巷道围岩稳定性数值模型（FLAC3D有限差分法和ANSYS有限元法）。
4.建立巷道围岩稳定性优化控制方案、支护方式和设备选型方案。
5.在厚煤层中开展有效的回采巷道围岩稳定性控制技术研究工作，并为厚煤层加速、安全、高效地回采、利用提供专业技术支持和方案参考。
六、经费预算
本课题经费计划总额人民币50万元，其中：
1.设备费：20万元。
2.材料费：10万元。
3.差旅费：6万元。
4.出版费：4万元。
5.工资：10万元。
7.预期效益
本课题主要解决厚煤层孤岛工作面小煤柱回采巷道围岩的控制技术问题，旨在提高煤炭生产安全稳定与高效增产的能力，保证了煤炭产业可持续发展，切实保障了人民群众的财富安全。
本研究结果、程序、规范和技术将成为推动厚煤层矿山生产与技术发展的重要工具，也将为其他类似矿井的安全生产提供参考意义和实践价值。