隨著煤礦開(kāi)采深度的不斷加深,深部煤巖瓦斯的賦存條件越來(lái)越復(fù)雜,地應(yīng)力和瓦斯壓力不斷增高,構(gòu)造區(qū)、破碎帶、高瓦斯區(qū)及高應(yīng)力區(qū)等異常區(qū)是沖擊地壓和煤與瓦斯突出等動(dòng)力災(zāi)害的高發(fā)區(qū),對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的威脅日益加重。掘進(jìn)工作面前方異常區(qū)探測(cè)主要采用鉆孔法或地球物理探測(cè)手段,探測(cè)的準(zhǔn)確率和及時(shí)性需要提高。掘進(jìn)工作面前方異常區(qū)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與識(shí)別是急需解決的難題。因此研究更加高效、便捷、安全的掘進(jìn)工作面前方異常區(qū)監(jiān)測(cè)識(shí)別方法具有十分重要的意義。本文針對(duì)高瓦斯礦井的硬煤掘進(jìn)工作面,采用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的手段,實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析了應(yīng)力作用下含瓦斯硬煤破裂電磁輻射規(guī)律,分析了掘進(jìn)工作面前方異常區(qū)的電磁輻射響應(yīng)特征,研究揭示了掘進(jìn)工作面臨近前方異常區(qū)時(shí)的電磁輻射前兆特征,確定了電磁輻射敏感指標(biāo)的臨界值,建立了適用于煤礦現(xiàn)場(chǎng)的掘進(jìn)工作面前方異常區(qū)電磁輻射監(jiān)測(cè)識(shí)別方法。論文取得了以下成果:建立了含瓦斯煤受載破壞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),測(cè)試分析了不同瓦斯壓力、有效圍壓、加載速度條件下含瓦斯硬煤受載破壞的力學(xué)特性、瓦斯?jié)B流特征和電磁輻射特征。研究發(fā)現(xiàn)含瓦斯硬煤受載破壞過(guò)程中的電磁輻射信號(hào)和瓦斯?jié)B流存在著明顯的臨界慢化現(xiàn)象,方差... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

近十年國(guó)內(nèi)煤礦百萬(wàn)噸死亡率統(tǒng)計(jì)

技術(shù)路線(xiàn)圖

2含瓦斯硬煤受載破壞的響應(yīng)特征92含瓦斯硬煤受載破壞的響應(yīng)特征2ResponseCharacteristicsofGas-BearingHardCoalUnderLoadFailure2.1含瓦斯煤受載破壞試驗(yàn)系統(tǒng)和試樣（ExperimentSystems&CoalSamples）2.1.1實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)含瓦斯煤受載破壞試驗(yàn)系統(tǒng)包括軸向加卸載系統(tǒng)、側(cè)壓加卸載系統(tǒng)、密封缸體、聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、瓦斯?jié)B流系統(tǒng)，示意圖如圖2-1所示。含瓦斯煤受載破壞試驗(yàn)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)流固耦合孔隙介質(zhì)受載變形破壞試驗(yàn)，通過(guò)軸壓加載系統(tǒng)對(duì)中央密封腔體內(nèi)煤巖樣進(jìn)行單軸加卸載控制，有效模擬深部煤巖的應(yīng)力環(huán)境和采掘擾動(dòng)導(dǎo)致的應(yīng)力加卸載過(guò)程，并對(duì)載荷作用下多相介質(zhì)整個(gè)過(guò)程中的應(yīng)力、應(yīng)變、電磁輻射和氣體流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。1.伺服控制液壓機(jī)；2.密封缸體；3.控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；4.閥門(mén)；5油管；6.電磁輻射天線(xiàn)；7.流量計(jì)；8.真空泵；9.減壓閥；10.氣體壓力表;圖2-1試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖Figure2-1Schematicdiagramofthetestsystem加卸載系統(tǒng)：密封氣缸體安裝在伺服控制液壓機(jī)中，構(gòu)成如圖2-2所示的真密封加載系統(tǒng)。YAW4306機(jī)械測(cè)試設(shè)備包括壓力機(jī)，數(shù)字控制系統(tǒng)（圖2-3）和軟件控制程序（圖2-4）。加載系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全過(guò)程閉環(huán)控制，對(duì)設(shè)定好的加卸載路徑進(jìn)行全自動(dòng)控制。最大負(fù)載能力為3000kN，加載速度可在60-60000N/s之間，精度為±1%。裝載設(shè)備有兩種控制模式，位移控制和力控制，這些模式可用于單軸壓縮和拉伸、循環(huán)加載、蠕變測(cè)試和其他所需的測(cè)試。


本文編號(hào)：3352782