本文關(guān)鍵詞：受載煤巖破裂過(guò)程氡析出規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著礦井開(kāi)采深度和強(qiáng)度逐年增加,深部煤與瓦斯突出等煤巖動(dòng)力災(zāi)害更為嚴(yán)重,迫切需要行之有效的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法。相關(guān)研究顯示巖體破裂前后氡濃度會(huì)發(fā)生變化,這為氡預(yù)測(cè)煤巖動(dòng)力災(zāi)害提供了新的思路和方法,但對(duì)此缺乏系統(tǒng)深入的研究。論文通過(guò)對(duì)典型煤巖塊試樣的放射性核素進(jìn)行測(cè)量,分析了煤巖放射性核素的影響因素;對(duì)煤礦井下氡水平進(jìn)行了初步研究,并分析了工作面采動(dòng)對(duì)氡析出的影響;利用自主設(shè)計(jì)的受載煤巖破裂過(guò)程氡析出測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)煤巖試樣受載過(guò)程氡析出的階段性特征進(jìn)行了研究,取得了如下研究成果:(1)自行設(shè)計(jì)了受載煤巖破裂過(guò)程氡析出測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng),包括煤巖三軸壓縮試驗(yàn)系統(tǒng)、煤巖聲發(fā)射試驗(yàn)系統(tǒng)、氡濃度測(cè)定試驗(yàn)系統(tǒng)等幾部分,測(cè)試結(jié)果表明:自主設(shè)計(jì)的試驗(yàn)系統(tǒng)具有靈敏度高,測(cè)量快速,監(jiān)測(cè)手段多樣,操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),且試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果可靠,為開(kāi)展受載煤巖破裂過(guò)程氡析出試驗(yàn)打下了基礎(chǔ)。(2)利用自行設(shè)計(jì)的受載煤巖破裂過(guò)程氡析出測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)煤巖受載破裂過(guò)程的氡析出規(guī)律進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明:煤巖試樣單軸壓縮破裂過(guò)程的氡析出階段性變化明顯,在加載初期,煤巖試樣處于孔隙/裂隙壓密階段,氡析出較原始狀態(tài)大幅增加;煤巖試樣處于彈性變形階段時(shí),氡析出較加載初期會(huì)出現(xiàn)回落現(xiàn)象,但較原始狀態(tài)大都還是有所增加;加載后期,煤巖試樣處于塑性變形階段,氡析出較原始狀態(tài)進(jìn)一步增加;煤巖試樣破壞后,氡析出較原始狀態(tài)增加的更為明顯。(3)開(kāi)展了煤巖放射性活度測(cè)量和煤質(zhì)工業(yè)值分析,并分析了兩者之間的相互關(guān)系。結(jié)果顯示:隨著煤巖變質(zhì)程度的升高煤巖中放射性核素鐳(Ra)的含量有降低的趨勢(shì);煤巖中放射性核素鐳(Ra)的含量與煤巖組分中的灰分含量的相關(guān)性較好,灰分對(duì)煤巖放射性核素的影響不容忽視。(4)研究了生產(chǎn)礦山氡的析出,分析了煤礦井下氡的來(lái)源以及分布特點(diǎn),并以河南九里山煤礦為案,測(cè)量了九里山煤礦井下氡水平,探究了煤礦井下氡氣來(lái)源及其分布特征,重點(diǎn)研究了井下受采動(dòng)影響地點(diǎn)氡析出濃度的變化,作為煤與瓦斯突出等煤巖動(dòng)力災(zāi)害氡監(jiān)測(cè)可行性的依據(jù)。研究成果表明氡可以作為煤巖破裂的前兆特征信息,這為研究氡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)煤與瓦斯突出等煤巖動(dòng)力災(zāi)害提供了有效的測(cè)試手段和理論支撐。
【關(guān)鍵詞】：氡 煤巖動(dòng)力災(zāi)害 析出規(guī)律 放射性活度 試驗(yàn)系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TD713.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 問(wèn)題的提出與研究意義11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題13-18
• 1.2.1 氡檢測(cè)在地質(zhì)災(zāi)害勘察中的應(yīng)用研究13-14
• 1.2.2 氡探測(cè)在煤礦安全領(lǐng)域的應(yīng)用研究14-16
• 1.2.3 氡監(jiān)測(cè)在煤礦動(dòng)力災(zāi)害探測(cè)中的應(yīng)用研究16-18
• 1.2.4 存在的主要問(wèn)題18
• 1.3 課題來(lái)源與研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.3.1 課題來(lái)源18
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.4 論文研究體系結(jié)構(gòu)框架19-20
• 1.5 論文研究特色20-21
• 2 氡的來(lái)源及基本性質(zhì)概述21-29
• 2.1 氡的產(chǎn)生21
• 2.2 煤巖中氡釋放、運(yùn)移機(jī)制概述21-23
• 2.2.1 氡在煤巖中釋放規(guī)律21-22
• 2.2.2 氡在煤巖中運(yùn)移規(guī)律22-23
• 2.3 氡的測(cè)量方法概述23-25
• 2.4 放射性核素的衰變25-28
• 2.5 小結(jié)28-29
• 3 煤礦井下放射性核素賦存及氡水平初步研究29-41
• 3.1 煤巖放射性核素的分布及賦存29-31
• 3.2 煤系地層煤巖放射性核素含量測(cè)量31-34
• 3.2.1 測(cè)量?jī)x器31-32
• 3.2.2 測(cè)量過(guò)程及測(cè)量結(jié)果32-34
• 3.3 煤礦井下氡水平初步研究34-40
• 3.3.1 煤礦井下氡氣的來(lái)源分析34-36
• 3.3.2 煤礦井下氡分布特點(diǎn)及氡水平影響因素分析36-38
• 3.3.3 工作面采動(dòng)對(duì)氡析出的影響38-40
• 3.4 小結(jié)40-41
• 4 受載煤巖氡析出測(cè)量試驗(yàn)平臺(tái)與試驗(yàn)方案41-57
• 4.1 試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路41-42
• 4.2 試驗(yàn)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)42
• 4.3 試驗(yàn)系統(tǒng)的組成42-50
• 4.3.1 煤巖三軸壓縮試驗(yàn)系統(tǒng)42-46
• 4.3.2 煤巖聲發(fā)射試驗(yàn)系統(tǒng)46-48
• 4.3.3 氡濃度測(cè)定試驗(yàn)系統(tǒng)48-50
• 4.4 試驗(yàn)過(guò)程50-54
• 4.4.1 煤巖試樣的制備50-51
• 4.4.2 試驗(yàn)系統(tǒng)的溫度控制51-52
• 4.4.3 煤巖試件單軸加載測(cè)試52-54
• 4.5 煤巖破裂氡釋放測(cè)定可行性試驗(yàn)研究54-56
• 4.6 小結(jié)56-57
• 5 煤巖試樣受載破裂過(guò)程氡析出試驗(yàn)研究57-78
• 5.1 煤巖試樣單軸受壓試驗(yàn)分析57-58
• 5.2 煤巖試樣受載破裂過(guò)程聲發(fā)射特征58-60
• 5.3 煤巖試樣損傷模型研究60-66
• 5.3.1 煤巖試樣損傷分析61-62
• 5.3.2 煤巖試樣損傷模型62-63
• 5.3.3 煤巖試樣損傷模型分析63-66
• 5.4 煤巖試樣受載破裂過(guò)程氡析出監(jiān)測(cè)66-71
• 5.4.1 煤巖試樣氡析出測(cè)量結(jié)果67-71
• 5.5 試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理71-77
• 5.5.1 試驗(yàn)結(jié)果分析71-75
• 5.5.2 煤巖試樣受載過(guò)程氡析出規(guī)律分析75-77
• 5.6 小結(jié)77-78
• 6 結(jié)論與展望78-80
• 6.1 主要研究結(jié)論78
• 6.2 展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-87
• 作者簡(jiǎn)歷87-89
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集89

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