隨著煤礦開采深度的不斷加深,深部煤巖瓦斯的賦存條件越來越復雜,地應力和瓦斯壓力不斷增高,構造區(qū)、破碎帶、高瓦斯區(qū)及高應力區(qū)等異常區(qū)是沖擊地壓和煤與瓦斯突出等動力災害的高發(fā)區(qū),對煤礦安全生產的威脅日益加重。掘進工作面前方異常區(qū)探測主要采用鉆孔法或地球物理探測手段,探測的準確率和及時性需要提高。掘進工作面前方異常區(qū)的實時監(jiān)測與識別是急需解決的難題。因此研究更加高效、便捷、安全的掘進工作面前方異常區(qū)監(jiān)測識別方法具有十分重要的意義。本文針對高瓦斯礦井的硬煤掘進工作面,采用實驗室實驗和現場數據分析相結合的手段,實驗測試分析了應力作用下含瓦斯硬煤破裂電磁輻射規(guī)律,分析了掘進工作面前方異常區(qū)的電磁輻射響應特征,研究揭示了掘進工作面臨近前方異常區(qū)時的電磁輻射前兆特征,確定了電磁輻射敏感指標的臨界值,建立了適用于煤礦現場的掘進工作面前方異常區(qū)電磁輻射監(jiān)測識別方法。論文取得了以下成果:建立了含瓦斯煤受載破壞實驗系統(tǒng),測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特性、瓦斯?jié)B流特征和電磁輻射特征。研究發(fā)現含瓦斯硬煤受載破壞過程中的電磁輻射信號和瓦斯?jié)B流存在著明顯的臨界慢化現象,方差... 

【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】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

近十年國內煤礦百萬噸死亡率統(tǒng)計

技術路線圖

2含瓦斯硬煤受載破壞的響應特征92含瓦斯硬煤受載破壞的響應特征2ResponseCharacteristicsofGas-BearingHardCoalUnderLoadFailure2.1含瓦斯煤受載破壞試驗系統(tǒng)和試樣（ExperimentSystems&CoalSamples）2.1.1實驗系統(tǒng)含瓦斯煤受載破壞試驗系統(tǒng)包括軸向加卸載系統(tǒng)、側壓加卸載系統(tǒng)、密封缸體、聲發(fā)射監(jiān)測系統(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系統(tǒng)能夠實現流固耦合孔隙介質受載變形破壞試驗，通過軸壓加載系統(tǒng)對中央密封腔體內煤巖樣進行單軸加卸載控制，有效模擬深部煤巖的應力環(huán)境和采掘擾動導致的應力加卸載過程，并對載荷作用下多相介質整個過程中的應力、應變、電磁輻射和氣體流量進行實時監(jiān)測。1.伺服控制液壓機；2.密封缸體；3.控制系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)；4.閥門；5油管；6.電磁輻射天線；7.流量計；8.真空泵；9.減壓閥；10.氣體壓力表;圖2-1試驗系統(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中，構成如圖2-2所示的真密封加載系統(tǒng)。YAW4306機械測試設備包括壓力機，數字控制系統(tǒng)（圖2-3）和軟件控制程序（圖2-4）。加載系統(tǒng)可實現全過程閉環(huán)控制，對設定好的加卸載路徑進行全自動控制。最大負載能力為3000kN，加載速度可在60-60000N/s之間，精度為±1%。裝載設備有兩種控制模式，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、蠕變測試和其他所需的測試。


本文編號：3352782