本文關(guān)鍵詞： 煤層應(yīng)力 瓦斯壓力 采掘擾動 時間效應(yīng) 掘進速率　出處：《中國礦業(yè)大學(xué)（北京）》2013年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本文運用現(xiàn)場實測、數(shù)值模擬和理論分析等綜合研究方法，系統(tǒng)深入研究了采掘擾動影響下煤層力學(xué)特征和瓦斯賦存特征。研究表明：采動影響下側(cè)向?qū)嶓w煤力學(xué)特征受控于采場圍巖應(yīng)力殼的發(fā)展演化，應(yīng)力殼殼基的力學(xué)狀態(tài)對其應(yīng)力場、破壞場、位移場有決定性影響。實體煤巷道開挖后，周邊圍巖中形成連續(xù)包絡(luò)的應(yīng)力集中區(qū)，呈“盲管”狀向掘進工作面前方延伸，掘進工作面處于其包圍下的低應(yīng)力區(qū)。沿空巷道掘進擾動應(yīng)力與應(yīng)力殼殼基處高應(yīng)力交互影響，，呈現(xiàn)明顯的動靜應(yīng)力場耦合效應(yīng)，并導(dǎo)致沿空巷道圍巖力學(xué)特征的非對稱性。掘進工作面推進速率與周邊圍巖受擾動影響程度成反比，適當(dāng)提高巷道推進速率，有利于改善圍巖力學(xué)狀態(tài)及其穩(wěn)定性控制。掘進工作面煤層瓦斯壓力變化受控于采動應(yīng)力，呈現(xiàn)出隨采動應(yīng)力增大而增大、減小而減小的耦合作用規(guī)律，通過實施煤層降壓措施可以有效改善采掘擾動下的煤層應(yīng)力分布與瓦斯賦存狀態(tài)，有效消除煤與瓦斯動力災(zāi)變隱患。研究成果豐富了掘進巷道礦壓理論，為掘進巷道礦壓控制及煤巖瓦斯動力災(zāi)害防治提供了理論依據(jù)，對實現(xiàn)煤炭安全生產(chǎn)具有重要意義。
[Abstract]:In this paper, the field measurement, numerical simulation and theoretical analysis are used. The mechanical characteristics of coal seam and gas occurrence under the influence of mining disturbance are studied systematically. The results show that the mechanical characteristics of lateral solid coal under the influence of mining are controlled by the development and evolution of stress shell in surrounding rock of stope. The mechanical state of the stress shell has a decisive effect on the stress field, failure field and displacement field. After the excavation of the solid coal roadway, the surrounding surrounding rock forms a continuous envelope stress concentration area. "Blind pipe" shape extends to the front of the heading face, and the driving face is in the low stress area surrounded by it. The interaction between the disturbance stress and the high stress at the shell foundation of the stress shell along the goaf roadway. It shows obvious coupling effect of dynamic and static stress field and leads to the asymmetry of mechanical characteristics of surrounding rock along goaf. The advance rate of heading face is inversely proportional to the disturbance degree of surrounding rock and appropriately increases the driving rate of roadway. It is beneficial to improve the mechanical state of surrounding rock and its stability control. The change of gas pressure in coal seam of heading face is controlled by the mining stress and presents the coupling action law of increasing and decreasing with the increase of mining stress. Through the implementation of coal seam pressure reduction measures can effectively improve the coal seam stress distribution and gas occurrence state under mining disturbance, effectively eliminate coal and gas power disaster hidden danger. The research results enrich the tunneling roadway pressure theory. It provides a theoretical basis for mine pressure control and the prevention and control of coal and gas dynamic disasters in tunneling roadways. It is of great significance to realize the safety of coal production.
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TD712;TD32

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本文編號：1461665