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岩体应力状态对煤与瓦斯突出的影响研究

作　者: 连现忠
导　师: 张宏伟
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 采矿工程
关键词: 煤与瓦斯突出岩体应力状态弹性潜能地质动力区划地形曲率
分类号: TD713
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 72次
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内容摘要

煤与瓦斯突出是一种极其复杂的矿井动力现象，是严重威胁矿井安全生产的自然灾害之一。论文以平顶山天安煤业股份有限公司十二矿二1煤层为工程背景，基于板块构造理论，综合采用理论分析、现场测试和数值计算等研究方法，分析了区域构造背景、构造应力场演化、构造阶地和地形曲率对煤与瓦斯突出的影响，得出了煤与瓦斯突出的发生必须具备相应的地质动力环境。在此基础上，通过建立地质构造模型、地应力测量，进行二1煤层岩体应力分析，得到了煤岩体的岩体应力分布规律。建立了理想球形体煤与瓦斯突出系统模型，得到了煤与瓦斯突出系统的半径及煤与瓦斯突出的临界能量，确定了煤与瓦斯突出系统半径与煤与瓦斯突出能量之间的关系，用于指导工程实践。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
1 绪论  11-21
  1.1 选题背景及研究意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-19
    1.2.1 地应力研究现状  12-15
    1.2.2 煤与瓦斯突出能量概述  15-19
  1.3 主要研究内容和技术路线  19-21
    1.3.1 主要研究内容  19
    1.3.2 技术路线  19-21
2 平顶山矿区地质动力环境分析  21-33
  2.1 区域地质构造基本特征  21-24
    2.1.1 区域构造背景  21
    2.1.2 区域构造演化  21-24
  2.2 区域构造应力场演化  24-26
  2.3 平顶山矿区地质动力环境评估  26-32
    2.3.1 平顶山矿区地形地貌特征  26-27
    2.3.2 构造阶地对煤与瓦斯突出的影响  27-28
    2.3.3 地形曲率变化对煤与瓦斯突出影响研究  28-32
  2.4 本章小结  32-33
3 活动构造对煤与瓦斯突出的影响  33-45
  3.1 地质动力区划方法  33
  3.2 断块的划分方法  33-34
  3.3 平顶山矿区断块划分  34-39
    3.3.1 Ⅰ级断块构造划分  34-35
    3.3.2 Ⅱ级断块构造划分  35-36
    3.3.3 Ⅲ级断块构造划分  36
    3.3.4 Ⅳ级断块构造划分  36-38
    3.3.5 Ⅴ级断块构造划分  38-39
  3.4 地质构造模型建立  39-40
  3.5 地质构造对煤与瓦斯突出的影响  40-44
    3.5.1 探明的地质构造对矿井动力灾害的影响  40-41
    3.5.2 地质动力区划确定的活动断裂对矿井动力灾害的控制  41-44
  3.6 本章小结  44-45
4 地应力测量及岩体应力状态分析  45-57
  4.1 十二矿地应力测量  45-50
    4.1.1 地应力测量方法  45-46
    4.1.2 地应力测量地点的选取  46-48
    4.1.3 现场施工及测试  48
    4.1.4 地应力测量结果及分析  48-50
  4.2 岩体应力状态分析  50-55
    4.2.1 十二矿二1煤层岩体应力计算  50-53
    4.2.2 应力计算结果  53
    4.2.3 构造应力区划分  53-55
    4.2.4 构造应力区对煤与瓦斯突出影响  55
  4.3 本章小结  55-57
5 煤与瓦斯突出系统的能量初步分析  57-77
  5.1 煤与瓦斯突出的能量基础  57-60
    5.1.1 煤与瓦斯突出的动力条件  57-58
    5.1.2 煤岩动力灾害统一能量方程  58
    5.1.3 煤岩失稳的能量判据  58-59
    5.1.4 煤与瓦斯突出的能量准则  59-60
  5.2 煤与瓦斯突出的能量计算  60-71
    5.2.1 煤与瓦斯突出能量的计算方法  60-63
    5.2.2 十二矿煤与瓦斯突出能量计算  63-69
    5.2.3 煤与瓦斯突出的临界能量  69-71
  5.3 煤与瓦斯突出系统的尺度  71-76
  5.4 本章小结  76-77
6 结论与展望  77-79
  6.1 主要结论  77
  6.2 展望  77-79
参考文献  79-84
作者简历  84-86
学位论文数据集  86-87

岩体应力状态对煤与瓦斯突出的影响研究

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