本文選題：煤礦開采 + 試驗系統(tǒng)��； 參考：《金屬礦山》2017年02期

【摘要】：隨著煤礦開采深度和強(qiáng)度的不斷提高,礦井面臨底板突水、頂板突水和構(gòu)造突水等多方面的挑戰(zhàn),針對不同類型突水機(jī)理及災(zāi)變模式利用現(xiàn)場監(jiān)測等手段難以進(jìn)行研究,因此采用實驗室物理模擬試驗手段成為解決研究此類復(fù)雜問題的關(guān)鍵。針對該問題,山東科技大學(xué)自主研發(fā)了采動煤層底板突水相似模擬試驗系統(tǒng)、采動頂板涌水潰砂模擬試驗系統(tǒng)、巖石應(yīng)力滲流耦合真三軸試驗系統(tǒng)等一系列試驗設(shè)備,建立了突水行為研究實驗室,利用物理試驗實現(xiàn)了對礦井突水問題的探討。系統(tǒng)實現(xiàn)了模擬高水壓和高應(yīng)力作用下的底板巖體破裂演化過程,獲得了底板突水致災(zāi)演化規(guī)律和內(nèi)在機(jī)制;實現(xiàn)了對水巖耦合作用下采動頂板突水潰砂災(zāi)變特征分析,透過試驗機(jī)清晰地展現(xiàn)了煤層開挖后上覆巖層空間形成的結(jié)構(gòu)形態(tài)和水砂突涌通道的分布形態(tài);為模擬提供了深部高應(yīng)力、高水壓的加載環(huán)境以及獨立伺服控制的三維應(yīng)力,實現(xiàn)了全數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集過程,獲得了巖體裂隙擴(kuò)展演化規(guī)律和破裂過程的聲發(fā)射行為。
[Abstract]:With the continuous improvement of mining depth and intensity, the mine faces many challenges, such as water inrush from floor, roof and structure, etc. It is difficult to study the mechanism of water inrush and the disaster mode by means of field monitoring. Therefore, the use of laboratory physical simulation test is the key to solve such complex problems. To solve this problem, Shandong University of Science and Technology has independently developed a series of test equipment, such as similar simulation test system for water inrush from mining coal seam floor, simulated test system for mining roof water gushing and sand bursting, and real triaxial test system for rock stress-seepage coupling, etc. The laboratory of water inrush behavior was established, and the problem of mine water inrush was discussed by physical experiment. The fracture evolution process of floor rock mass under the action of high water pressure and high stress is realized systematically, and the evolution law and internal mechanism of floor water inrush are obtained, and the disaster characteristics of water inrush and sand bursting of mining roof under the coupling action of water and rock are analyzed. Through the testing machine, the structure form of the overlying strata formed after the coal seam excavation and the distribution form of the water sand surge passage are clearly shown, which provides the loading environment of deep high stress and high water pressure as well as the three dimensional stress controlled by independent servo for simulation. The whole digital data acquisition process is realized, and the evolution law of rock fracture and the acoustic emission behavior of fracture process are obtained.
【作者單位】： 山東科技大學(xué)礦業(yè)與安全工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(編號:50492074,51604167,51404146) 山東省重點研發(fā)計劃項目(編號:2015GSF120016,2016GSF117036) 河南省礦產(chǎn)資源綠色高效開采與綜合利用重點實驗室開放基金項目(編號:S201610,S201609) 中國博士后科學(xué)基金項目(編號:20090451269)
【分類號】：TD745

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本文編號：1826820