冲积层下缓倾斜煤层防水煤柱尺寸数值试验研究的开题报告一、研究背景与意义煤炭是国民经济的重要能源资源之一，其中煤炭采矿在能源领域中占有重要地位。而在煤炭采矿中，安全问题一直是制约煤炭采矿发展的瓶颈。其中，煤柱稳定性失控是导致煤炭采矿事故的重要原因之一。因此，煤柱稳定性问题的研究成为煤炭采矿领域的热点与难点。研究表明，冲积层下缓倾斜煤层是煤柱稳定性问题的关键位置，而此处防水对于煤柱的稳定性至关重要。因此，深入研究冲积层下缓倾斜煤层防水煤柱尺寸对煤柱稳定性的影响，有助于制定有效的煤炭采矿安全规范。二、研究现状和问题概述近年来，国内外学者对煤柱稳定性问题展开了广泛而深入的研究。其中，研究方法主要包括数值模拟、实验模拟与采煤现场试验等。研究表明，煤柱的稳定性与煤柱尺寸、采空率、围岩性质等因素密切相关。目前，研究已经对于固定的采掘方案下，不同尺寸的煤柱稳定性予以了一定程度的解决。但是，采煤工程实际应用中，存在多种因素的影响，不同的煤层条件以及不同的采煤方案对于煤柱稳定性的影响也会有所不同。有鉴于此，冲积层下缓倾斜煤层防水煤柱尺寸数值试验的研究仍然存在着一些问题和挑战：一是如何找到适宜的数值模拟方法，根据实际的采煤条件与规范对于煤柱进行数值试验；二是如何设计出一套较为合理的试验方案，快速高效地得出实验结果；三是如何最大限度地减少实验误差，提升实验数据稳定性。三、研究目标本研究旨在开展冲积层下缓倾斜煤层防水煤柱尺寸数值试验研究，重点解决如下问题：1.设计一种适宜的煤柱数值模拟方法，根据实际采煤条件与规范，对冲积层下缓倾斜煤层防水煤柱尺寸进行试验模拟。2.设计出一套较为合理的试验方案，高效准确地得出实验结果。采用测量仪器以及数据处理软件对实验数据进行采集与处理，提高数据稳定性。3.分析冲积层下缓倾斜煤层防水煤柱的稳定性，探讨煤柱尺寸对于防水效果的影响规律，为煤炭采矿安全规范提供一定的理论参考。四、研究内容本研究主要包括以下内容：1.了解冲积层下缓倾斜煤层防水煤柱的相关知识，对煤柱稳定性的影响因素进行分析。2.设计冲积层下缓倾斜煤层防水煤柱数值试验方案，设计合适的实验装置，并选用适宜的测量仪器采集实验数据。3.应用数值试验方法，对冲积层下缓倾斜煤层防水煤柱进行试验模拟，得出实验结果。并根据实验结果分析冲积层下缓倾斜煤层防水煤柱尺寸与煤柱稳定性之间的关系。4.对实验结果进行数据分析与整理，掌握冲积层下缓倾斜煤层防水煤柱的稳定性规律。5.对研究结果进行综合分析，得出结论，并提供科学合理的建议，为煤炭采矿安全规范提供一定的理论参考。五、预期研究成果本研究预期的主要成果如下：1.设计出适宜的数值模拟方法，根据实际的采煤条件与规范进行煤柱尺寸试验模拟。2.设计出合理的实验方案，使用测量仪器与数据处理软件采集实验数据，提高数据稳定性。3.经过试验模拟分析冲积层下缓倾斜煤层防水煤柱尺寸与煤柱稳定性之间的关系，为制定煤炭采矿安全规范提供一定的参考。4.提出科学合理的建议，并对煤炭采矿工程的煤柱设计提供一定的指导意见。六、研究方案与时间表1.前期阶段熟悉本课题的研究背景、研究现状和问题概述，深入调研冲积层下缓倾斜煤层防水煤柱的相关知识，形成文献综述。时间：1个月2.中期阶段设计数值试验方案，选用合适的试验装置，选定数值模拟方法，设计试验参数。利用测量仪器和数据处理软件采集、处理数据。时间：3个月3.后期阶段对实验结果进行数据分析和整理，验证试验结论的可靠性和实用性。撰写毕业论文。时间：5个月四年制学士学位论文答辩时间：19-1月份七、参考文献[1]杨坤.煤巷上盘缺水缓倾斜煤层稳定性分析[D].辽宁工程技术大学,2019.[2]崔建峰,马铮.冲积层下缓倾斜煤层防水不同方案的数值模拟分析[J].水资源与水工程学报,2019,30(6):189-195.[3]雷萌,迟才体,张立德等.基于FLAC3D的采空区底板稳定性计算[J].煤炭学报,2019,44(4):1124-1129.[4]冯超,张珺,李强等.基于MIDAS/GTS的煤柱稳定性模拟计算研究[J].煤炭技术,2019,38(2):48-51,67.