本文關(guān)鍵詞：煤巖體采動(dòng)破壞電位響應(yīng)特征規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤巖動(dòng)力災(zāi)害的頻發(fā)嚴(yán)重制約了礦山的安全高效生產(chǎn)。近年來，地球物理方法在煤巖動(dòng)力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警研究方面逐年升溫，其中煤巖電位監(jiān)測方法在定位監(jiān)測及抗干擾能力方面有較高優(yōu)勢(shì)，在煤巖動(dòng)力災(zāi)害監(jiān)測領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。目前，專門針對(duì)采動(dòng)煤巖體的電位效應(yīng)研究還未涉及。為此，本文以采動(dòng)煤巖體為研究對(duì)象，首先研究測試分析了復(fù)雜應(yīng)力條件（摩擦）下煤巖樣的表面電位變化特征；然后建立了煤巖層相似材料模型，實(shí)驗(yàn)研究分析了開采條件下煤巖層變形破壞的電位響應(yīng)規(guī)律，揭示了電位演化與巖層破壞活動(dòng)的相關(guān)性及前兆特征；最后研制了礦用煤巖電位測試裝備及系統(tǒng)，進(jìn)行了性能測定，并在煤礦現(xiàn)場測試分析了采動(dòng)條件下煤巖體的電位變化規(guī)律。研究結(jié)果表明： （1）煤巖摩擦過程中會(huì)引起表面電位變化，電位信號(hào)與摩擦應(yīng)力具有很好的對(duì)應(yīng)性。巖石摩擦電位信號(hào)有劇烈的正負(fù)值波動(dòng)現(xiàn)象，而煤樣摩擦表面電位信號(hào)突變較弱且未出現(xiàn)劇烈的正負(fù)值波動(dòng)。巖石摩擦面兩側(cè)的表面電位極性相反、同側(cè)相同，而煤樣摩擦面之間不具有這種電位極性對(duì)稱特征。 （2）由相似材料模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，開挖和上覆巖層移動(dòng)破壞均會(huì)產(chǎn)生電位信號(hào)，電位信號(hào)的變化可以反映煤巖層斷裂破壞的過程。停挖間歇期內(nèi)，上覆巖層往復(fù)出現(xiàn)“失穩(wěn)-穩(wěn)定-再失穩(wěn)”的動(dòng)態(tài)變化，電位信號(hào)則相應(yīng)呈現(xiàn)“活躍-平靜-活躍”的交替式變化，且電位變化隨著采空區(qū)范圍的擴(kuò)大而逐漸增強(qiáng)。頂板垮落前電位信號(hào)的持續(xù)增高或持續(xù)增高后減弱的響應(yīng)模式可以作為頂板失穩(wěn)垮落的前兆和判斷頂板失穩(wěn)垮落的依據(jù)。 （3）現(xiàn)場煤體受采動(dòng)影響能夠誘發(fā)電位信號(hào)。隨著工作面的不斷推進(jìn)，煤體產(chǎn)生的電位信號(hào)強(qiáng)度及波動(dòng)幅度也逐漸增強(qiáng)。受采動(dòng)影響煤體的電位曲線形態(tài)與工作面前方煤體的應(yīng)力曲線分布有一定的相似性。電位的變化能夠反映該區(qū)域采動(dòng)煤體的應(yīng)力分布狀態(tài)和演化過程。 本研究成果為深入研究運(yùn)用煤巖電位監(jiān)測煤巖動(dòng)力災(zāi)害方面提供了一定的基礎(chǔ)依據(jù)，對(duì)研究大尺度煤巖層破裂演化及探索煤巖動(dòng)力災(zāi)害電位效應(yīng)預(yù)警方法及技術(shù)等具有重要理論和現(xiàn)實(shí)意義。
【關(guān)鍵詞】：煤巖破壞 電位效應(yīng) 相似材料模擬 監(jiān)測 變化規(guī)律
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD76
【目錄】：

• 論文審閱認(rèn)定書3-4
• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 圖清單12-14
• 表清單14-15
• 1 緒論15-21
• 1.1 研究背景及意義15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3 存在的主要問題19
• 1.4 主要內(nèi)容及技術(shù)路線19-21
• 2 采動(dòng)煤巖體破壞電位效應(yīng)實(shí)驗(yàn)方案21-26
• 2.1 煤巖摩擦表面電位實(shí)驗(yàn)方案21-23
• 2.2 煤巖層采動(dòng)電位相似材料模擬實(shí)驗(yàn)方案23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 煤巖摩擦表面電位變化規(guī)律分析26-33
• 3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析26-30
• 3.2 摩擦表面電位差異性機(jī)理探討30-31
• 3.3 本章小結(jié)31-33
• 4 煤巖層采動(dòng)電位相似材料模擬變化分析33-43
• 4.1 上覆巖層破壞規(guī)律33-34
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析34-40
• 4.3 煤巖層電位變化的機(jī)理探討40-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 5 礦用電位監(jiān)測裝備及系統(tǒng)43-56
• 5.1 電位監(jiān)測電極選型43-47
• 5.2 監(jiān)測系統(tǒng)介紹47-49
• 5.3 不同測試環(huán)境下監(jiān)測裝備的調(diào)試49-54
• 5.4 本章小結(jié)54-56
• 6 現(xiàn)場測試及分析56-64
• 6.1 測試礦井概況56-58
• 6.2 現(xiàn)場測試方式58
• 6.3 綜放工作面礦壓顯現(xiàn)特征58-59
• 6.4 煤層電位的變化規(guī)律59-61
• 6.5 煤層電位變化的影響因素61-63
• 6.6 本章小結(jié)63-64
• 7 全文結(jié)論及展望64-66
• 7.1 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)65
• 7.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 作者簡歷71-73
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集73

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：煤巖體采動(dòng)破壞電位響應(yīng)特征規(guī)律研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：442730