巖漿巖侵入?yún)^(qū)巨厚煤層掘進(jìn)巷道沖擊地壓機制研究
本文選題:采礦工程 + 沖擊地壓 ; 參考:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2017年11期
【摘要】:針對巖漿巖侵入?yún)^(qū)采掘期間沖擊地壓頻繁發(fā)生的實際問題,運用理論分析、數(shù)值模擬以及工程實踐等研究方法,研究巖漿巖侵入?yún)^(qū)巨厚煤層掘進(jìn)巷道沖擊地壓機制。主要結(jié)論如下:基于彈塑性理論推導(dǎo)出巨厚煤層巷道圍巖應(yīng)力分布計算公式,由此繪制應(yīng)力分布等值線圖,結(jié)果表明最大主應(yīng)力方向、最大剪應(yīng)力集中區(qū)位置均與煤層傾向相垂直,煤層傾角不能改變最大主應(yīng)力和剪應(yīng)力的集中程度,而側(cè)壓系數(shù)對最大主應(yīng)力集中程度的影響較大。堅硬巖漿巖頂板在采空區(qū)上大面積懸頂導(dǎo)致其附近大面積煤體應(yīng)力的整體升高,為沖擊地壓發(fā)生提供了靜載荷;掘進(jìn)施工誘發(fā)巖漿巖局部侵入帶能量的瞬時釋放,為沖擊地壓發(fā)生提供了動載荷;綜上分析,建立巖漿巖侵入?yún)^(qū)巨厚煤層掘進(jìn)巷道沖擊地壓的力學(xué)模型,得出沖擊發(fā)生判據(jù),進(jìn)而獲得沖擊地壓發(fā)生機制。應(yīng)用研究成果,較好地分析了礦井實際掘進(jìn)巷道沖擊地壓的發(fā)生機制,并有效地指導(dǎo)了沖擊地壓防治實踐。
[Abstract]:In view of the practical problems of frequent rock burst during mining in magmatic intrusive area, this paper studies the mechanism of rock burst pressure in roadway excavation of very thick coal seam in magmatic rock intrusion area by means of theoretical analysis, numerical simulation and engineering practice. The main conclusions are as follows: based on the elastic-plastic theory, a formula for calculating the stress distribution in surrounding rock of roadway in very thick coal seam is derived, and the isoline diagram of stress distribution is drawn. The results show that the direction of maximum principal stress is in the direction. The position of the maximum shear stress concentration area is perpendicular to the coal seam inclination. The maximum principal stress and shear stress concentration can not be changed by the dip angle of the coal seam, while the lateral pressure coefficient has a great influence on the maximum principal stress concentration. The large area suspended roof of hard magmatic rock roof in goaf causes the whole increase of the stress of large area coal body nearby, which provides the static load for the occurrence of rock burst, and the instantaneous release of energy in the local intrusive zone of magmatic rock induced by tunneling, The dynamic load is provided for the occurrence of the impact ground pressure, and the mechanical model of the rock burst in the roadway driving in the thick coal seam in the magmatic intrusive area is established, and the criterion of the impact occurrence is obtained, and the mechanism of the impact ground pressure is obtained. By applying the research results, the occurrence mechanism of rock burst in actual roadway excavation is analyzed, and the prevention and treatment practice of rock burst is effectively guided.
【作者單位】: 煤炭科學(xué)研究總院開采研究分院;天地科技股份有限公司開采設(shè)計事業(yè)部;
【基金】:國家重點研發(fā)計劃項目(2017YFC0804204,2016YFC0801401) 國家自然科學(xué)基金資助項目(51574149)~~
【分類號】:TD324.1
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,本文編號:2058431
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