本文選題：煤與瓦斯突出　切入點(diǎn)：能量　出處：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來,我國(guó)煤礦開采總量持續(xù)增加,隨著淺部資源的日漸枯竭,礦井開采向深部延伸,開采條件趨于復(fù)雜,煤礦瓦斯動(dòng)力災(zāi)害日漸增多,尤其是煤與瓦斯突出,給煤礦開采帶來了巨大的挑戰(zhàn)。然而,關(guān)于煤與瓦斯突出的機(jī)理目前還不清楚,僅處于假說階段,給煤與瓦斯突出的治理帶來了一定的局限性。為了深入研究煤與瓦斯突出作用機(jī)理,基于煤與瓦斯突出綜合作用假說,采用理論分析與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,對(duì)煤與瓦斯突出的能量耗散情況進(jìn)行了深入分析,并建立了煤與瓦斯突出數(shù)學(xué)模型。主要取得了以下成果:(1)從理論上分析了煤與瓦斯突出的能量耗散關(guān)系,得到了突出的能量主要來源于煤巖體的彈性潛能和瓦斯內(nèi)能,突出的耗散能主要包括破碎功、移動(dòng)功和摩擦功等,并給出了相應(yīng)的計(jì)算公式;(2)設(shè)計(jì)了機(jī)械功破煤實(shí)驗(yàn),根據(jù)不同的落錘次數(shù)提供不同的能量,研究了突出煤和非突出煤的破碎情況,得到了突出煤和非突出煤的單位質(zhì)量新增表面積都與能量(落錘次數(shù))呈對(duì)數(shù)函數(shù)分布;換算直徑與能量(落錘次數(shù))呈冪函數(shù)分布;(3)進(jìn)一步分析了機(jī)械功破煤實(shí)驗(yàn)的粒徑小于0.075mm的煤顆粒的分布情況,得到了小于0.075mm的煤粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)雖然很低,但其擁有巨大的表面積,說明煤體新增表面積與煤體粒徑成反比。因此,突出發(fā)生后,較小顆粒的煤粒越多,新生成的表面積越大;(4)研制了高壓氣體瞬間對(duì)稱卸壓破煤試驗(yàn)裝置,進(jìn)行了突出煤、非突出煤以及型煤不加壓和突出煤、非突出煤的加壓瞬時(shí)卸壓實(shí)驗(yàn),得到了煤體瞬時(shí)卸壓時(shí)破碎與煤體的物理力學(xué)性質(zhì)、地應(yīng)力以及瓦斯作用有關(guān);在瞬時(shí)卸壓時(shí)煤體受到一個(gè)拉伸應(yīng)力作用;煤與瓦斯突出是一個(gè)溫度下降過程;(5)分析了掘進(jìn)巷道工作面前方應(yīng)力分布情況,建立了計(jì)算應(yīng)力分布簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)式,根據(jù)突出煤體在巷道的堆積情況的不同,建立了計(jì)算突出強(qiáng)度的數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)式。并在一定假設(shè)的基礎(chǔ)上,基于能量守恒原理,建立了煤與瓦斯突出數(shù)學(xué)模型,得到了煤與瓦斯突出與煤體物理力學(xué)性質(zhì)、瓦斯、地應(yīng)力以及巷道結(jié)構(gòu)參數(shù)的表達(dá)式。
[Abstract]:In recent years, China's total coal mining continued to increase, with the gradual depletion of shallow resources, extending to the deep mining, mining conditions become more complicated, dynamic disaster of coal mine gas increasing, especially coal and gas outburst, have brought great challenges to coal mining. However, the mechanism of coal and gas outburst at present is not clear, only at the stage of hypothesis, bring some limitations to control coal and gas outburst. In order to study the mechanism of coal and gas outburst, coal and gas outburst comprehensive function hypothesis based on the theoretical analysis and experimental study on the combination of the energy dissipation of coal and gas outburst the thorough analysis, and established the mathematical model of coal and gas outburst. The main results are as follows: (1) from the theoretical analysis of the relationship between the energy dissipation of coal and gas outburst, to highlight the main energy Elastic potential energy and gas energy source in the coal and rock mass, prominent energy dissipation including broken power, mobile power and friction power, and the corresponding formulas are given; (2) the design of the mechanical work of coal breaking experiments with different energy according to different times of drop, and non outburst coal prominent coal crushing, the outburst and non outburst coal unit surface area and quality of new energy (drop number) logarithmic distribution and energy conversion; diameter (drop number) is a power function distribution; (3) further analyzes the distribution of coal particles mechanical power experiment of breaking coal particle size less than 0.075mm, are less than 0.075mm coal particle mass percentage is low, but it has a huge surface area, that new coal and coal surface area is inversely proportional to the particle size. Therefore, the outburst, coal particle more smaller particles, the new generation of table The greater area; (4) developed high-pressure gas instantaneous symmetrical discharge test device of crushed coal, coal briquette, non outburst coal and non pressurized and pressurized instantaneous outburst coal, non outburst coal unloading experiment, obtained instantaneous pressure relief coal crushing physical and mechanical properties of coal, the stress and the effect of gas; in the instantaneous relief coal subjected to a tensile stress; coal and gas outburst is a drop in temperature; (5) analysis before the roadway work stress distribution is established to calculate the stress distribution of simplified mathematical function expression, according to the different situation in outburst coal accumulation the roadway, the mathematical function expression for calculating the intensity of outburst is established. And based on the assumption, based on the principle of energy conservation, a mathematical model of coal and gas outburst, the coal seam and the physical and mechanical properties of coal and gas outburst, Expression of gas, ground stress and parameters of tunnel structure.

【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD713

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬尚權(quán),王恩元,何學(xué)秋,王立兵;煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法[J];礦山機(jī)械;2001年05期

2 馮濤,王宏圖,魏福生;煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)指標(biāo)的探討[J];中國(guó)礦業(yè);2001年03期

3 董明松;蛇形山井煤與瓦斯突出的地質(zhì)因素分析[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2001年03期

4 朱連山;煤與瓦斯突出機(jī)理淺析[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2002年02期

5 肖福坤,周立光,董建軍;煤與瓦斯突出的突變學(xué)分析[J];黑龍江科技學(xué)院學(xué)報(bào);2002年02期

6 王紅軍,尚水平,李鴻寬,張國(guó)鋒;施工工藝對(duì)煤與瓦斯突出的影響分析[J];中州煤炭;2002年06期

7 張?jiān)S良,彭蘇萍,張子戌,袁崇孚;煤與瓦斯突出敏感地質(zhì)指標(biāo)研究[J];煤田地質(zhì)與勘探;2003年02期

8 蔡成功,張建國(guó);煤與瓦斯突出規(guī)律的分析探討[J];煤礦安全;2003年12期

9 浦峰;大灣煤礦煤與瓦斯突出與地質(zhì)因素的關(guān)系[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2003年S1期

10 張純明,黃華;對(duì)一起煤與瓦斯突出事故的幾點(diǎn)思考[J];礦業(yè)快報(bào);2003年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 吳鑫;許江;陶云奇;陸漆;;煤粉粒徑配比對(duì)煤與瓦斯突出影響的實(shí)驗(yàn)研究[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長(zhǎng)第十一屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（1）[C];2009年

2 孫樹庭;劉春平;;煤與瓦斯突出機(jī)理及無(wú)接觸預(yù)測(cè)[A];2010年度淮南礦業(yè)集團(tuán)煤炭學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文匯編（二）·地質(zhì)專業(yè)[C];2010年

3 石顯新;;礦井煤與瓦斯突出的連續(xù)預(yù)測(cè)技術(shù)及系統(tǒng)[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國(guó)科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2000年

4 汪宗華;尹懷德;金春和;;英崗嶺礦區(qū)煤與瓦斯突出相關(guān)因素淺析[A];瓦斯地質(zhì)研究與應(yīng)用——中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)瓦斯地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)第三次全國(guó)瓦斯地質(zhì)學(xué)術(shù)研討會(huì)[C];2003年

5 鄭哲敏;;從數(shù)量級(jí)和量綱分析看煤與瓦斯突出的機(jī)理[A];鄭哲敏文集[C];2004年

6 蔣承林;;煤與瓦斯突出的發(fā)生與發(fā)展過程研究[A];全面建設(shè)小康社會(huì)：中國(guó)科技工作者的歷史責(zé)任——中國(guó)科協(xié)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下）[C];2003年

7 李守國(guó);王魁軍;高坤;張衛(wèi)亮;;關(guān)于煤與瓦斯突出的數(shù)值模擬[A];煤礦重大災(zāi)害防治技術(shù)與實(shí)踐——2008年全國(guó)煤礦安全學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

8 梁漢東;;煤與瓦斯突出的化學(xué)本質(zhì)：從原理和證據(jù)到現(xiàn)場(chǎng)預(yù)報(bào)途徑[A];煤炭工業(yè)技術(shù)委員會(huì)地質(zhì)分會(huì)/中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)礦井地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)2001年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2001年

9 王鵬;崔鋒;郭鋒;;煤與瓦斯突出實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)研究[A];安全高效礦井安全保障技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（2011）[C];2011年

10 溫英明;雷文杰;;安陽(yáng)礦區(qū)煤與瓦斯突出的一般規(guī)律[A];中國(guó)采選技術(shù)十年回顧與展望[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 李慶 羅雄鷹;納雍發(fā)生煤與瓦斯突出事故[N];中國(guó)安全生產(chǎn)報(bào);2007年

2 褚建萍;煤與瓦斯突出防治的創(chuàng)新成果[N];中國(guó)能源報(bào);2012年

3 石宇昊;嚴(yán)防煤與瓦斯突出事故[N];貴州政協(xié)報(bào);2007年

4 李彩琴;國(guó)有煤礦嚴(yán)防煤與瓦斯突出事故[N];中華合作時(shí)報(bào);2007年

5 李毅邋記者 張煜 曹琨;抓好煤與瓦斯突出防治工作[N];六盤水日?qǐng)?bào);2008年

6 記者 江_";開展防治煤與瓦斯突出培訓(xùn)[N];六盤水日?qǐng)?bào);2008年

7 記者 謝必如　特約記者 白文起;煤與瓦斯突出實(shí)時(shí)診斷系統(tǒng)研發(fā)成功[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報(bào);2010年

8 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院博士研究生 楊威;如何防治煤與瓦斯突出[N];中國(guó)能源報(bào);2010年

9 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院碩士研究生 謝紹東;減少煤與瓦斯突出事故的根本[N];中國(guó)能源報(bào);2010年

10 記者 蔡巖紅;半個(gè)月6起煤與瓦斯突出事故[N];法制日?qǐng)?bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張淑同;煤與瓦斯突出模擬的材料及系統(tǒng)相似性研究[D];安徽理工大學(xué);2015年

2 張文清;沖擊載荷下松軟煤力學(xué)特性及對(duì)煤與瓦斯突出的影響[D];安徽理工大學(xué);2015年

3 關(guān)維娟;煤礦工作面作業(yè)環(huán)境及煤與瓦斯突出危險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)研究[D];安徽理工大學(xué);2015年

4 高明明;煤與瓦斯突出事故預(yù)警研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2015年

5 曹W毩，

本文編號(hào)：1585808