【摘要】：巨厚堅(jiān)硬巖層的運(yùn)動(dòng)規(guī)律決定了采區(qū)或工作面的礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律,尤其在具有動(dòng)力災(zāi)害的深部礦井。本論文以礦山壓力理論、覆巖空間結(jié)構(gòu)理論、彈塑性力學(xué)和礦山動(dòng)力災(zāi)害理論為基礎(chǔ),綜合應(yīng)用數(shù)值模擬、地球物理技術(shù)(微震監(jiān)測)、應(yīng)力動(dòng)態(tài)在線監(jiān)測和地表巖移觀測等技術(shù),研究了巨厚堅(jiān)硬巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其失穩(wěn)的力學(xué)機(jī)理、覆巖空間結(jié)構(gòu)演化特征、采動(dòng)應(yīng)力場發(fā)展趨勢、動(dòng)力災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理和監(jiān)測預(yù)警機(jī)理,取得了以下主要結(jié)論： (1)通過理論分析巨厚堅(jiān)硬巖層連續(xù)開采過程中,“O-S-O”型覆巖空間結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律。提出了覆巖空間結(jié)構(gòu)演化過程中水平應(yīng)力的轉(zhuǎn)移和集中是巨厚堅(jiān)硬巖層斷裂和失穩(wěn)的主要原因。 (2)以滕東煤礦為研究背景,應(yīng)用數(shù)值模擬分析了開采中上覆巖層塑性破壞過程、不同開采階段巨厚堅(jiān)硬巖層的水平應(yīng)力變化過程和巨厚堅(jiān)硬巖層失穩(wěn)前后采動(dòng)應(yīng)力場的分布形態(tài)；提出了巨厚堅(jiān)硬巖層失穩(wěn)前后采動(dòng)應(yīng)力場存在區(qū)域性應(yīng)力突降的規(guī)律。依據(jù)巨厚堅(jiān)硬巖層失穩(wěn)前后采場應(yīng)力的變化規(guī)律,分析了自發(fā)型和礦震誘發(fā)型沖擊地壓的發(fā)生機(jī)理。 (3)提出了依據(jù)巨厚堅(jiān)硬巖層失穩(wěn)過程和致災(zāi)機(jī)理設(shè)計(jì)沖擊危險(xiǎn)性監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的方法。應(yīng)用高精度微震監(jiān)測系統(tǒng)追蹤巖層破裂軌跡,分析覆巖震動(dòng)場的空間演化過程：應(yīng)用應(yīng)力動(dòng)態(tài)監(jiān)測覆巖空間結(jié)構(gòu)演化過程中采動(dòng)應(yīng)力場的發(fā)展趨勢：應(yīng)用地表巖移觀測分析地表下沉量和下沉速度變化特征,以及與井下動(dòng)力災(zāi)害的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力災(zāi)害孕災(zāi)過程的監(jiān)測和針對性防治。 (4)根據(jù)巨厚堅(jiān)硬巖層失穩(wěn)前后引發(fā)采場應(yīng)力區(qū)域性突降現(xiàn)象,提出了一種礦震誘發(fā)型沖擊地壓的臨場預(yù)警機(jī)制和方案。通過現(xiàn)場試用,得出此預(yù)警方法的關(guān)鍵參數(shù),填補(bǔ)了工作面沖擊地壓臨場預(yù)警方法的空白(一般5分鐘以內(nèi))。 (5)揭示了重復(fù)開采中巨厚堅(jiān)硬巖層運(yùn)動(dòng)引起礦震的機(jī)理。提出了巨厚堅(jiān)硬巖層下重復(fù)開采發(fā)生礦震的主要原因,是重復(fù)開采后采高增加導(dǎo)致冒落高度增加,最終誘發(fā)高位巖層結(jié)構(gòu)再次失穩(wěn),從而誘發(fā)動(dòng)力現(xiàn)象；同時(shí),采高增加導(dǎo)致巖層移動(dòng)線外擴(kuò),高位巨厚堅(jiān)硬巖層懸露范圍擴(kuò)大,直至失穩(wěn)而誘發(fā)礦震。
【圖文】：

北京科技大學(xué)博士學(xué)位論文危險(xiǎn)等級。為更好地應(yīng)用于其他礦山，參數(shù)的取值范圍尚善。礦業(yè)大學(xué)〖》45_149]通過集成創(chuàng)新煤巖沖擊動(dòng)力災(zāi)害的綜合指測、礦震震動(dòng)波CT反演、應(yīng)力監(jiān)測、鉆屑檢驗(yàn)等方法，力災(zāi)害逐級蹄g勱故攪嗖庠ぞ際跆逑擔(dān)酶髦鐘π裕⒒癰髦旨嗖庠ぞ際醯撓攀�，实腺|(zhì)笨占嗖庠ぞ洗釉縉諂蘭鄣郊詞奔嗖庠ぞ��？笱估礪芻�，矿井动力灾害的监拆h際跤ψ裱縵略潁齙刂首柿蝦涂商跫�，宏观铺m畚Ｏ漲潁�，明确监测方场进行区域预测，划定笐M移屏殉『凸丶鬮�，拓毾应力实时监拆A貉姨逵αΤ《⒄骨魘疲芯植課Ｏ招栽ぃ揮τ米晷擠煅槊禾辶ρЩ肪�，检验预警指标的准确性，应力集中分矓D段А

本文編號：2574490