本文關(guān)鍵詞：多煤層開(kāi)采高應(yīng)力演化與能量場(chǎng)分布規(guī)律研究

  更多相關(guān)文章： 多煤層開(kāi)采 數(shù)值模擬 相似模擬 高應(yīng)力演化 能量場(chǎng)分布

【摘要】：近年來(lái),隨著煤炭開(kāi)采強(qiáng)度的加大,煤層賦存條件優(yōu)越的礦體越來(lái)越少,煤層群開(kāi)采受到越來(lái)越多的關(guān)注。煤層群煤層多次采動(dòng)后,受其影響下應(yīng)力承載結(jié)構(gòu)減弱、采動(dòng)高應(yīng)力形成、采動(dòng)應(yīng)力相互演化疊加,進(jìn)而出現(xiàn)巷道支護(hù)困難、頂?shù)装宀灰卓刂�、沖擊地壓、瓦斯抽采困難等多種問(wèn)題。根據(jù)淮南礦區(qū)潘二礦西四采區(qū)A、B組煤(B8、B7、B6、B5、B4、A3、A1煤)煤層賦存條件以及開(kāi)采技術(shù)特征,綜合采用礦井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究、數(shù)值模擬試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室相似材料模擬試驗(yàn)和理論計(jì)算分析等方法,對(duì)煤層群大范圍采場(chǎng)圍巖多煤層采動(dòng)下高應(yīng)力演化和能量場(chǎng)分布規(guī)律進(jìn)行了研究。研究在大量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)采場(chǎng)開(kāi)采技術(shù)特征、煤巖物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)、分析、匯總,進(jìn)而設(shè)計(jì)了A、B組煤多煤層多次采動(dòng)FLAC3D數(shù)值模擬模型、實(shí)驗(yàn)室相似材料模擬試驗(yàn)?zāi)Ｐ�。研究分析了多煤層一次采�?dòng)下圍巖應(yīng)力場(chǎng)、塑性區(qū)演化分布特征以及能量場(chǎng)分布規(guī)律,以及多煤層多次采動(dòng)下圍巖應(yīng)力場(chǎng)、塑性區(qū)演化分布特征以及能量場(chǎng)分布規(guī)律�；诿簩尤憾嗝簩娱_(kāi)采條件下高應(yīng)力演化效應(yīng)和能量場(chǎng)分布規(guī)律,構(gòu)建了多煤層卸壓開(kāi)采應(yīng)力演化模型以及能量場(chǎng)演化模型。多煤層卸壓開(kāi)采條件下,圍巖應(yīng)力在多次開(kāi)采情況下應(yīng)力的“疊加”效應(yīng)以及在縱向距離上隨著距開(kāi)采煤層距離不同而產(chǎn)生“均化”效應(yīng)。在煤層采出時(shí),能量場(chǎng)具有和圍巖應(yīng)力場(chǎng)較為相似的分布特征,在開(kāi)采煤層煤壁前方呈現(xiàn)出能量耗散釋放分區(qū)、能量激活敏感區(qū)以及能量?jī)?chǔ)存穩(wěn)定區(qū)分區(qū)特征。研究結(jié)果對(duì)相近工程地質(zhì)條件下礦井安全、高效開(kāi)采以及煤與瓦斯共采提供了重要的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值,具有顯著的社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益。
【關(guān)鍵詞】：多煤層開(kāi)采 數(shù)值模擬 相似模擬 高應(yīng)力演化 能量場(chǎng)分布
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD32;TD821
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 1 緒論13-19
• 1.1 研究背景和意義13-14
• 1.1.1 研究背景13
• 1.1.2 研究意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 多煤層開(kāi)采支承壓力分布規(guī)律14-15
• 1.2.2 煤巖體多次加卸載應(yīng)力-變形特征15-16
• 1.2.3 煤巖體能量場(chǎng)研究現(xiàn)狀16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線16-19
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.3.2 技術(shù)路線17-19
• 2 地質(zhì)條件概況19-27
• 2.1 煤層賦存特征分析19-22
• 2.2 煤巖物理力學(xué)特性試驗(yàn)22-26
• 2.2.1 試驗(yàn)內(nèi)容22
• 2.2.2 巖芯試驗(yàn)22-24
• 2.2.3 煤巖物理力學(xué)參數(shù)測(cè)試結(jié)果24-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 3 多煤層開(kāi)采高應(yīng)力演化和能量場(chǎng)分布規(guī)律數(shù)值模擬試驗(yàn)研究27-59
• 3.1 數(shù)值模型構(gòu)建27-32
• 3.2 應(yīng)力場(chǎng)演化特征分析32-46
• 3.2.1 單煤層開(kāi)采采動(dòng)應(yīng)力演化特征32-41
• 3.2.2 多煤層開(kāi)采采動(dòng)應(yīng)力演化特征41-46
• 3.3 塑性區(qū)及破壞深度分析46-49
• 3.4 能量場(chǎng)演化特征分析49-57
• 3.4.1 煤巖體開(kāi)采中能量分析綜述49-51
• 3.4.2 煤層開(kāi)采過(guò)程中能量分析方法的確定51
• 3.4.3 煤層開(kāi)采過(guò)程中能量分布特征51-57
• 3.5 本章小結(jié)57-59
• 4 多煤層開(kāi)采高應(yīng)力演化相似模擬試驗(yàn)研究59-73
• 4.1 相似模型構(gòu)建59-64
• 4.1.1 試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)59
• 4.1.2 配比材料59-62
• 4.1.3 加載方式62
• 4.1.4 量測(cè)方法及測(cè)點(diǎn)布置62-63
• 4.1.5 模型制作63-64
• 4.1.6 開(kāi)采方案64
• 4.2 應(yīng)力場(chǎng)演化特征分析64-71
• 4.2.1 單煤層開(kāi)采采動(dòng)應(yīng)力演化特征64-66
• 4.2.2 多煤層開(kāi)采采動(dòng)應(yīng)力演化特征66-71
• 4.3 本章小結(jié)71-73
• 5 多煤層開(kāi)采高應(yīng)力演化與能量場(chǎng)分布規(guī)律分析73-83
• 5.1 多煤層開(kāi)采采動(dòng)應(yīng)力演化規(guī)律分析73-77
• 5.1.1 多煤層開(kāi)采多重卸壓模型分析73-75
• 5.1.2 多煤層開(kāi)采高應(yīng)力演化模型分析75-77
• 5.2 多煤層開(kāi)采能量場(chǎng)演化規(guī)律分析77-81
• 5.2.1 采動(dòng)煤巖體能量演化機(jī)制分析77-78
• 5.2.2 采動(dòng)煤巖體能量演化與應(yīng)力分布關(guān)系78-81
• 5.3 本章小結(jié)81-83
• 6 結(jié)論83-85
• 6.1 主要結(jié)論83-84
• 6.2 研究展望84-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 致謝89-90
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果90

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳杰;侯憲港;陶超;;煤層間跨落上行開(kāi)采淺析[J];煤礦現(xiàn)代化;2011年04期

2 劉增平;;房柱式采空區(qū)上部煤層上行開(kāi)采可行性分析[J];煤礦開(kāi)采;2012年02期

3 趙有生;;煤層采空區(qū)勘探新方法與新技術(shù)應(yīng)用效果初探[J];科學(xué)之友(B版);2008年02期

4 吳德勝;吳豐收;蘇有財(cái);花曉鳴;李蒼松;;隧道煤層采空區(qū)的探測(cè)技術(shù)[J];物探與化探;2012年S1期

5 雷佳;;煤層間垮落上行開(kāi)采技術(shù)探討[J];山西焦煤科技;2013年01期

6 于文佳;陳慶峰;;上深澗煤礦刀柱式采空區(qū)上覆煤層蹬空開(kāi)采可行性分析[J];煤礦安全;2011年09期

7 李玫斯 ,李全勝;近距離上覆煤層刀柱開(kāi)采后下覆煤層長(zhǎng)壁開(kāi)采技術(shù)[J];煤礦現(xiàn)代化;2005年02期

8 郭厚亮;;近距離煤層群采空區(qū)上覆煤層復(fù)采技術(shù)[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2008年S1期

9 張欣;;陳家裕煤礦上行開(kāi)采技術(shù)可行性分析[J];山西科技;2013年05期

10 李元龍;楊野;楊聃;吳錦華;;渡口壩水電站壩區(qū)煤層采空區(qū)的影響及處理范圍的選擇[J];四川水力發(fā)電;2010年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 白國(guó)良;高均海;李樹(shù)志;;大興煤礦N1E 2_(-3)煤層上行開(kāi)采可行性研究[A];全國(guó)“三下”采煤學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2012年

2 吳豐收;吳德勝;席錦州;蘇有財(cái);花曉鳴;;隧底隱伏煤層采空區(qū)探測(cè)[A];第九屆全國(guó)工程地質(zhì)大會(huì)論文集[C];2012年

3 趙洋;夏歡閣;司曉思;;單侯礦6煤層采空區(qū)溫度變化規(guī)律研究[A];開(kāi)灤礦區(qū)采礦技術(shù)與實(shí)踐文集[C];2009年

4 劉天翔;楊雪蓮;周永江;程強(qiáng);;高速公路橋跨煤層采空區(qū)工程影響及處治關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)初步研究[A];2011年全國(guó)工程地質(zhì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

5 馮國(guó)瑞;韓晉平;王鮮霞;;靜游鎮(zhèn)煤礦4號(hào)煤層上行開(kāi)采可行性研究[A];第六屆全國(guó)煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新文集[C];2011年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 汪增彬;專家建議盡快治理鄯烏線煤層采空區(qū)管段[N];石油管道報(bào);2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 寧齊元;分叉突出煤層上保護(hù)層開(kāi)采保護(hù)特性研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2012年

2 牛建立;煤層底板采動(dòng)巖水耦合作用與高承壓水體上安全開(kāi)采技術(shù)研究[D];煤炭科學(xué)研究總院;2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 符亞鵬;小規(guī)模薄煤層采空區(qū)地層公路隧道荷載及二次襯砌內(nèi)力特征研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 劉千賀;多煤層開(kāi)采高應(yīng)力演化與能量場(chǎng)分布規(guī)律研究[D];安徽理工大學(xué);2016年

3 韋偉;房式空區(qū)上覆煤層長(zhǎng)壁開(kāi)采可行性研究[D];山東科技大學(xué);2011年

4 穆玉兵;受下部多次采動(dòng)影響煤層上行開(kāi)采可行性研究[D];山東科技大學(xué);2011年

5 王亮;木城澗反程序開(kāi)采相似模擬實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2007年

6 王愛(ài)國(guó);大同兩硬復(fù)雜煤層安全高效開(kāi)采技術(shù)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2012年

7 馬瑞;淺埋近距煤層采空區(qū)穩(wěn)定性預(yù)測(cè)研究[D];西安科技大學(xué);2013年

8 畢業(yè)武;保護(hù)層開(kāi)采對(duì)煤層滲透特性影響規(guī)律的研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2005年

9 江記記;多煤層下保護(hù)層開(kāi)采保護(hù)范圍的研究[D];重慶大學(xué);2012年

10 李鵬軍;斷層附近煤層開(kāi)采防水煤柱留設(shè)的相似材料模擬分析[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：898558