巷式充填開采是解決“三下壓煤”和邊角殘煤等難采資源回收的有效途徑,是綠色開采技術(shù)體系的重要組成部分。在巷式充填開采技術(shù)中,煤柱動力失穩(wěn)所誘發(fā)的沖擊礦壓災(zāi)害嚴重威脅了工作面的安全回采。本論文綜合應(yīng)用煤巖力學實驗、理論分析、數(shù)值模擬和工程實踐等諸多研究方法,對巷式充填開采煤柱失穩(wěn)機制及沖擊礦壓機理進行了系統(tǒng)的研究,取得如下創(chuàng)新性成果:（1）通過設(shè)置多級位移加載速率,并采用DDL500電子萬能試驗機以及MTS815.02電液伺服試驗機測試系統(tǒng),開展了不同加載速率下煤巖沖擊傾向性實驗,得到加載速率對煤巖沖擊傾向性的影響規(guī)律。（2）采用斷裂力學理論分析了煤柱壁面板裂結(jié)構(gòu)的形成機制,基于煤柱板裂結(jié)構(gòu)動力失穩(wěn)的能量機制,將煤柱板裂結(jié)構(gòu)和巷道頂板視為耗能體和釋能體,建立由釋能體和耗能體組成的雙體系統(tǒng)力學模型,通過分析雙體系統(tǒng)的能量平衡關(guān)系,得到基于折迭突變模型的煤柱動力失穩(wěn)機理。（3）通過分析巷式充填開采對上覆巖層運動的控制機理,建立了巷式充填開采承載體系力學模型,采用能量變分法推導(dǎo)出巷式充填開采煤柱彈性變形的解析解;基于彈性-粘彈性對應(yīng)原理,引入煤巖體的伯格斯體流變模型,得到煤柱粘彈性變形的解析解;... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：183 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容和方法
    1.4 主要創(chuàng)新點
2 煤巖的沖擊傾向性及其加載速率效應(yīng)
    2.1 煤巖基本力學性能
    2.2 煤巖的沖擊傾向性
    2.3 加載速率對煤巖沖擊傾向性影響規(guī)律
    2.4 本章小結(jié)
3 巷式充填開采煤柱穩(wěn)定性研究
    3.1 巷式充填開采煤柱板裂破壞機制
    3.2 煤柱失穩(wěn)的能量機制
    3.3 基于折迭突變模型的煤柱動力失穩(wěn)機理
    3.4 本章小結(jié)
4 巷式充填開采煤柱與充填體耦合承載機理
    4.1 巷式充填開采對上覆巖層運動的控制作用
    4.2 巷式充填開采承載體系力學模型
    4.3 巷式充填開采煤柱變形的粘彈性分析
    4.4 工程驗證
    4.5 本章小結(jié)
5 巷式充填開采煤柱沖擊礦壓危險性的數(shù)值模擬
    5.1 數(shù)值分析軟件FLAC3D概述
    5.2 充填巷道的合理掘進時間
    5.3 沖擊礦壓危險性的能量密度判據(jù)
    5.4 巷道掘進次序?qū)γ褐�(wěn)定性的影響
    5.5 本章小結(jié)
6 工程實例分析
    6.1 采礦地質(zhì)條件
    6.2 沖擊礦壓事故概況
    6.3 沖擊礦壓事故的數(shù)值分析
    6.4 沖擊礦壓發(fā)生原因及防治對策
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要研究結(jié)論
    7.2 研究工作展望
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
[1]煤炭科學開采新理念與技術(shù)變革研究[J]. 謝和平,王金華,姜鵬飛,劉見中,吳剛,周宏偉,任懷偉.  中國工程科學. 2015(09)
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[7]尺寸效應(yīng)對煤層沖擊傾向性測試結(jié)果的影響[J]. 石永奎,馬源鴻,尹延春.  煤炭科學技術(shù). 2014(02)
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博士論文
[1]超高水充填材料及其充填開采技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 馮光明.中國礦業(yè)大學 2009
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[3]矸石充填開采沉陷控制基礎(chǔ)問題研究[D]. 查劍鋒.中國礦業(yè)大學 2008
[4]巷道圍巖失穩(wěn)機制及沖擊礦壓機理研究[D]. 秦昊.中國礦業(yè)大學 2008
[5]矸石直接充填綜采巖層移動控制及其應(yīng)用研究[D]. 張吉雄.中國礦業(yè)大學 2008
[6]中國能源供求預(yù)測模型及發(fā)展對策研究[D]. 張麗峰.首都經(jīng)濟貿(mào)易大學 2006
[7]動靜組合加載下的巖石破壞特性研究[D]. 左宇軍.中南大學 2005

碩士論文
[1]巷采充填矸石壓縮特性研究[D]. 李輝.遼寧工程技術(shù)大學 2011
[2]膏體充填開采控制地表沉陷影響因素研究[D]. 劉明.山東科技大學 2008
[3]膏體充填流變特性及工藝研究[D]. 王五松.遼寧工程技術(shù)大學 2004



本文編號：3199018