褶皺附近沖擊礦壓規(guī)律及其控制研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-01 04:01
本文關(guān)鍵詞:褶皺附近沖擊礦壓規(guī)律及其控制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 沖擊礦壓是礦山開(kāi)采中發(fā)生的煤巖動(dòng)力現(xiàn)象之一。褶皺等構(gòu)造附近常常會(huì)發(fā)生沖擊礦壓,嚴(yán)重影響煤礦安全開(kāi)采。因此,研究褶皺附近沖擊礦壓規(guī)律及其控制,對(duì)于保證煤礦安全生產(chǎn)具有一定的實(shí)際意義。 本文以地質(zhì)動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)分析了褶皺的成因以及對(duì)地應(yīng)力場(chǎng)的影響,認(rèn)為工作面超前支承壓力與殘余構(gòu)造應(yīng)力的疊加,形成了局部應(yīng)力集中是導(dǎo)致褶皺附近沖擊礦壓的原因之一。采用試驗(yàn)研究,測(cè)試了純煤和濕煤試件的沖擊傾向性和煤巖體變形破壞過(guò)程中的電磁輻射規(guī)律。 褶皺附近沖擊礦壓的影響因素是多方面的,一般有褶皺對(duì)工作面超前支承壓力的影響,采動(dòng)導(dǎo)致的殘余應(yīng)力釋放,褶皺引起的構(gòu)造型沖擊礦壓。通過(guò)對(duì)褶皺附近沖擊礦壓的影響因素進(jìn)行數(shù)值分析,得到距褶皺軸部相同距離時(shí),工作面自背斜軸部起俯采時(shí),支承應(yīng)力集中系數(shù)比自向斜軸部起仰采大,最大水平應(yīng)力集中系數(shù)開(kāi)始時(shí)前者小,而后逐漸大于后者;先開(kāi)采向斜軸部工作面,再開(kāi)采向斜翼部工作面后,靠近向斜一側(cè)煤體的應(yīng)力集中系數(shù)有不同程度降低,而采用相反開(kāi)采順序時(shí),該側(cè)應(yīng)力集中程度更大。因此,可以確定當(dāng)工作面從褶皺翼部開(kāi)始回采時(shí),沖擊礦壓的危險(xiǎn)性遠(yuǎn)高于工作面從褶皺軸部開(kāi)始回采的的危險(xiǎn)性;當(dāng)褶皺背向斜同時(shí)存在時(shí),工作面從褶皺背斜軸部開(kāi)始俯采時(shí),沖擊危險(xiǎn)性遠(yuǎn)高于從褶皺向斜軸部開(kāi)始仰采的危險(xiǎn)性。 以硯北礦250205上工作面為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐點(diǎn),進(jìn)行褶皺沖擊礦壓預(yù)測(cè)、減沖現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。實(shí)踐表明,采用電磁輻射法可以對(duì)沖擊礦壓危險(xiǎn)性進(jìn)行有效預(yù)測(cè),卸壓爆破、注水可以有效降低沖擊礦壓的強(qiáng)度或消除沖擊礦壓。 該論文有圖75幅,表22個(gè),參考文獻(xiàn)78篇。
【關(guān)鍵詞】:沖擊礦壓 褶皺構(gòu)造 試驗(yàn)研究 數(shù)值分析 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類(lèi)號(hào)】:TD324
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- Abstract7-14
- 1 前言14-24
- 1.1 沖擊礦壓概述14-15
- 1.2 褶皺沖擊礦壓概述15-16
- 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
- 1.3.1 沖擊礦壓機(jī)理的研究現(xiàn)狀17
- 1.3.2 褶皺附近沖擊礦壓機(jī)理的研究現(xiàn)狀17-19
- 1.4 褶皺附近沖擊礦壓研究存在的問(wèn)題19-21
- 1.5 研究?jī)?nèi)容21-22
- 1.6 研究方法22-24
- 2 褶皺附近煤巖沖擊傾向性實(shí)驗(yàn)研究24-38
- 2.1 沖擊傾向性指標(biāo)24-25
- 2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介25-28
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)25-27
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法27-28
- 2.3 煤樣的沖擊傾向性指標(biāo)測(cè)定28-30
- 2.3.1 試件制取28
- 2.3.2 加載方式28-29
- 2.3.3 測(cè)試結(jié)果及分析29-30
- 2.4 頂板力學(xué)性質(zhì)測(cè)定30-33
- 2.4.1 試件制取30-31
- 2.4.2 加載方式31-32
- 2.4.3 測(cè)試結(jié)果及分析32-33
- 2.5 煤巖變形破壞聲電效應(yīng)測(cè)定33-35
- 2.5.1 試驗(yàn)過(guò)程描述34
- 2.5.2 煤巖樣的聲發(fā)射和電磁輻射特征34-35
- 2.6 煤巖樣吸水率試驗(yàn)測(cè)定35-36
- 2.7 小結(jié)36-38
- 3 褶皺構(gòu)造對(duì)地應(yīng)力場(chǎng)的影響38-48
- 3.1 褶皺的成因分析38-41
- 3.1.1 形成褶皺的力的作用方式38-39
- 3.1.2 褶皺作用類(lèi)型39-40
- 3.1.3 巖層的成層性和厚度在褶皺形成中的作用40-41
- 3.1.4 巖層的巖石力學(xué)性質(zhì)對(duì)褶皺形成的影響41
- 3.1.5 巖層埋藏深度以及應(yīng)變速率對(duì)褶皺形成影響41
- 3.2 構(gòu)造應(yīng)力特點(diǎn)及其分類(lèi)41-43
- 3.2.1 構(gòu)造應(yīng)力特點(diǎn)41-42
- 3.2.2 構(gòu)造應(yīng)力分類(lèi)42-43
- 3.3 褶皺構(gòu)造對(duì)地應(yīng)力的影響43-46
- 3.3.1 原巖應(yīng)力狀態(tài)的影響因素43-44
- 3.3.2 褶皺構(gòu)造對(duì)地應(yīng)力場(chǎng)的影響44-46
- 3.4 小結(jié)46-48
- 4 構(gòu)造應(yīng)力對(duì)沖擊礦壓的控制及其作用48-74
- 4.1 褶皺附近沖擊礦壓發(fā)生的特點(diǎn)48-49
- 4.2 構(gòu)造應(yīng)力對(duì)沖擊礦壓的影響49-54
- 4.2.1 構(gòu)造應(yīng)力對(duì)頂板的影響49-53
- 4.2.2 構(gòu)造應(yīng)力對(duì)底板的影響53-54
- 4.3 單層褶皺形成過(guò)程中的應(yīng)力和變形數(shù)值模擬研究54-61
- 4.3.1 FLAC 數(shù)值模擬方法55
- 4.3.2 單層褶皺應(yīng)力和變形數(shù)值模擬分析55-57
- 4.3.3 模擬方案57
- 4.3.4 模擬結(jié)果及分析57-61
- 4.4 多層巖層褶皺形成過(guò)程中的應(yīng)力和變形規(guī)律數(shù)值模擬研究61-62
- 4.4.1 模型建立61
- 4.4.2 模擬結(jié)果61-62
- 4.5 褶皺附近沖擊礦壓影響因素的數(shù)值分析62-70
- 4.5.1 模型的建立62-63
- 4.5.2 褶皺不同部位工作面開(kāi)采對(duì)應(yīng)力場(chǎng)的影響分析63-67
- 4.5.3 多工作面不同開(kāi)采順序?qū)?yīng)力場(chǎng)分布的影響67-70
- 4.6 構(gòu)造應(yīng)力型沖擊礦壓的控制對(duì)策70-71
- 4.7 小結(jié)71-74
- 5 現(xiàn)場(chǎng)褶皺附近地應(yīng)力場(chǎng)反演74-84
- 5.1 硯北礦地質(zhì)開(kāi)采技術(shù)條件74
- 5.2 硯北礦 2502 采區(qū)的地應(yīng)力場(chǎng)反演74-82
- 5.2.1 模擬分析的必要性74-75
- 5.2.2 UDEC 模擬軟件簡(jiǎn)介75
- 5.2.3 模擬計(jì)算剖面的選取75-76
- 5.2.4 模型的建立76-77
- 5.2.5 模擬結(jié)果分析77-82
- 5.3 小結(jié)82-84
- 6 褶皺附近沖擊礦壓災(zāi)害的防治84-102
- 6.1 250205~(上)工作面沖擊危險(xiǎn)性分析84-86
- 6.2 硯北礦褶皺沖擊礦壓危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)86-94
- 6.2.1 電磁輻射法現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)86-89
- 6.2.2 微震法現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)監(jiān)測(cè)89-92
- 6.2.3 鉆屑法現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)92-94
- 6.3 硯北礦褶皺沖擊礦壓解危措施及其實(shí)施94-100
- 6.3.1 沖擊礦壓強(qiáng)度弱化理論94-95
- 6.3.2 沖擊危險(xiǎn)區(qū)域及其防治措施的選擇95
- 6.3.3 煤體卸壓爆破95-96
- 6.3.4 注水進(jìn)行卸壓96-97
- 6.3.5 爆破破壞頂板完整性97-98
- 6.3.6 硯北礦褶皺沖擊礦壓解危措施效果驗(yàn)證98-100
- 6.4 小結(jié)100-102
- 7 結(jié)論102-104
- 參考文獻(xiàn)104-108
- 作者簡(jiǎn)歷108-110
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集110
【引證文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條
1 康宇;王維維;;東榮二礦回采巷道沖擊礦壓防治[J];黑龍江科技學(xué)院學(xué)報(bào);2010年04期
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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 龐緒峰;堅(jiān)硬頂板孤島工作面沖擊地壓機(jī)理及防治技術(shù)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京);2013年
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 李成林;條帶煤柱回收動(dòng)壓現(xiàn)象力學(xué)分析及應(yīng)用[D];山東科技大學(xué);2009年
本文關(guān)鍵詞:褶皺附近沖擊礦壓規(guī)律及其控制研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):338148
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