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缺陷法控制冲击地压的力学分析及应用

作　者: 姜世元
导　师: 潘立友
学　校: 山东科技大学
专　业: 工程力学
关键词: 冲击地压工程缺陷能量释放 RFPA数值模拟影响因素应力分布
分类号: TD324
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

我国煤矿冲击地压煤层的开采设计和实施仍然停留在对开采覆岩运动和应力场分布发展规律不清的发展阶段,这是当前煤矿冲击地压事故频繁,特别是重大灾害事故没有从根本上得到控制,开采经济效益低的重要原因之一。理论研究和生产实践证明,随着开采深度的增加,目前常规卸压方式不能充分根治冲击地压的发生,需要研究利用冲击地压能量的空间和时间上的充分释放,以达到控制破坏性冲击地压的目的。因此,冲击地压防治的关键在于对煤岩体在不同应力状态下的破坏过程的分析基础上,通过降低应力、改变煤岩体能量释放模式等手段,达到控制破坏性冲击地压的目的。本课题从改变煤岩体应力分布和能量释放模式入手,通过人为制造空洞等工程缺陷,达到控制冲击煤岩体能量稳定、有序释放的目的,实现冲击地压的有效控制,该研究对推进冲击地压的防治具有重要意义。主要研究内容如下：1)研究缺陷结构尤其是工程缺陷,在改变煤岩体应力分布、能量释放中的影响作用。证明工程缺陷控制冲击地压理论上依据。2)通过数值模拟软件RFPA,模拟分析缺陷结构的尺寸、位置、以及围岩岩性等在改变煤岩体应力分布以及能量释放时的影响因素。3)针对不同类型的高应力冲击危险区域,提出了相应的工程缺陷控制冲击地压的新方法,并且在煤矿现场的应用中收到良好效果,证明了缺陷法控制冲击地压的可行性和有效性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-18
  1.1 课题的提出及研究意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-17
  1.3 课题研究的主要内容、方法  17-18
2 缺陷控制冲击地压力学分析  18-35
  2.1 缺陷介质定义  18-20
  2.2 冲击地压影响因素  20-21
  2.3 冲击地压现象类型  21-22
  2.4 天然缺陷结构的力学机理分析  22-25
  2.5 人造缺陷结构力学机理  25-34
  2.6 本章小结  34-35
3 数值模拟分析  35-52
  3.1 RFPA原理和特点  35-36
  3.2 人造缺陷控制冲击地压的可行性模拟分析  36-39
  3.3 缺陷结构控制冲击地压的影响因素  39-51
  3.4 本章小结  51-52
4 缺陷法控制冲击地压分析应用  52-75
  4.1 冲击地压传统控制手段  53-60
  4.2 缺陷法控制冲击地压  60-70
  4.3 缺陷结构在支承压力区位置选择  70-73
  4.4 本章小结  73-75
5 工程实践  75-85
  5.1 3137工作面概况  75
  5.2 3137上山煤柱危险性分析  75-76
  5.3 冲击危险性评价  76-81
  5.4 效果检验  81-84
  5.5 本章小结  84-85
6 主要结论与展望  85-87
  6.1 主要结论  85-86
  6.2 展望和不足  86-87
7 致谢  87-88
8 参考文献  88-91

缺陷法控制冲击地压的力学分析及应用

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