浅埋煤层综采工作面巷道支护优化设计研究的任务书.docx

浅埋煤层综采工作面巷道支护优化设计研究的任务书
一、选题背景和意义
随着国家对煤炭资源的开发利用的不断加强，煤矿的开采深度和煤炭采掘的技术水平都在不断提高。同时，为了减少浅埋煤层的煤矸石对生态环境的危害，对浅埋煤层的开采变得越来越重要。而综合采煤工艺技术的出现和成熟，为浅埋煤层的开采提供了新的途径。
然而，浅埋煤层的开采也面临着诸多的问题和挑战，其中一个主要问题就是巷道支护。由于开采深度相对较浅，所以采矿工作面的维护需要接近地表，地质条件较为复杂，地压较大，因此对巷道支护的要求也更高。如果巷道支护不到位，就会导致采煤过程中的事故发生，给煤矿安全生产带来极大的隐患。
因此，对于浅埋煤层综采工作面巷道支护的研究和优化设计，既是安全生产的需要，也是维护生态环境的需要。本文旨在探讨如何对浅埋煤层综采工作面的巷道支护进行优化设计，以保障煤矿的安全生产和环境保护的需要。
二、研究内容和方法
（一）研究内容
1.浅埋煤层地质条件的分析和评估，包括地质构造、岩层性质、地下水情况等。
2.巷道支护的现状调查和分析，包括支护材料、支护方式、支护设计等。
3.巷道支护的受力分析和设计优化，包括支护结构、强度分析、变形控制等。
4.巷道支护材料的选用和改进，包括支护材料的耐久性、环保性、适应性等。
（二）研究方法
1.文献综述法：对与浅埋煤层综采工作面巷道支护有关的文献资料进行总结和分析，了解巷道支护的现状和发展趋势。
2.实地调研法：深入煤矿现场进行调查和了解，以获取实际的数据和情况，并对现场的问题进行分析和总结。
3.数值模拟法：通过建立巷道支护数学模型，运用数学软件进行数值计算和分析，得出优化巷道支护的设计方案。
4.实验室测试法：采集巷道支护材料的样品，进行实验室测试和分析，以确定支护材料及其优化的可行性和可靠性。
三、研究目标和意义
（一）研究目标
1.建立可靠的巷道支护设计准则，实现巷道支护的可靠化和优化设计。
2.提高巷道支护结构的稳定性和承载能力，保证巷道的安全稳定运行。
3.优化巷道支护材料的性能，提高其耐久性、环保性和适应性，保证支护体的长期稳定性。
（二）研究意义
1.提高煤矿采矿的安全性和稳定性，推动煤炭工业的健康发展。
2.减少采矿过程中煤尘和矿石的飞扬，减轻其对生态环境的危害。
3.为未来煤炭资源的开采提供新的技术手段和科学依据。
四、预期成果和完成时间
（一）预期成果
1.制定浅埋煤层综采工作面巷道支护的设计准则和标准，建立合理的巷道支护体系。
2.推出一套适用于浅埋煤层综采工作面巷道支护的优化设计方案，提高巷道支护的安全性和稳定性。
3.推出一系列适用于巷道支护的新型材料，并对其性能进行评估和改进。
（二）完成时间
本项目的完成时间为两年，具体分为：
第一年：完成浅埋煤层地质条件的分析和巷道支护的现状调查和分析。
第二年：完成巷道支护的设计优化和新型材料的选用和改进，并推出巷道支护的优化设计方案。
五、研究人员及经费来源
（一）研究人员
本项目需组建一支研究团队，由研究生和博士生组成。其中，涉及到新材料的研究，需要与化学、材料学等相关专业的研究者进行合作研究。
（二）经费来源
本项目经费预计需要100万元，经费来源包括煤炭企业和科研机构的扶持和赞助以及政府的相关经费资助。
六、研究难点和解决方案
（一）研究难点
1.巷道支护材料的选择和改进，需要从性能、耐久性、环保性等多个方面进行综合考虑。
2.地下水的影响会给巷道支护工作带来较大的不确定性，需要按实际情况进行调整和改进。
（二）解决方案
1.对材料的选择和改进，可以借鉴其他行业的相关研究成果，同时结合实际情况进行探索和实验。
2.对地下水的调查和分析，可以从地质、水文等方面入手，建立地下水动态模型，并结合实测数据来进行分析。