一、陶庄煤矿矿震灾害与防治(论文文献综述)
李一哲[1](2021)在《大型地质体控制下冲击地压发生机制与防治方法研究》文中指出冲击地压是我国煤矿开采的主要灾害之一,当煤矿受大型地质体控制时,冲击地压问题更加复杂。本文以受大型地质体控制的典型矿井(群)为例,在明确煤矿大型地质体赋存特征及矿井(群)原岩应力特征的基础上,通过理论分析、相似模拟试验、现场实测手段,对义马矿区巨厚砾岩控制下煤矿开采的覆岩结构特征、覆岩结构扰动规律及其致冲机制等方面展开系统研究。通过数值模拟和工程实践,研究了义马矿区协调开采防冲方法,主要取得如下成果:(1)基于统计分析,确定了大型地质体的界定条件,对比分析了矿井(群)有无大型地质体条件下的煤矿原岩应力特征,得到大型地质体存在时,同一深度条件下的矿井水平应力明显高于常规地质条件的矿井。(2)以巨厚砾岩控制的义马矿区为例,明确了矿区开采的覆岩空间结构特征,理论构建了包含相邻工作面的覆岩结构力学模型,得到巨厚砾岩联动状态及其对后采面的扰动范围;分析了一侧工作面开采后的垂直应力演化特征,明确了邻面应力互扰规律及扰动范围,得出先采面开采导致后采面应力降低,后采面开采前中期导致先采面垂直应力增加,后期导致应力降低。(3)建立了巨厚砾岩控制下的邻面开采的相似模型,明确了巨厚砾岩运动特征及其不同层位的差异性,得到砾岩先采侧下沉运动诱发后采侧小幅抬升运动,下位砾岩抬升程度高于上位砾岩。进一步验证了应力扰动特征,得到先采面开采诱发的砾岩联动抬升导致了后采面应力降低,邻面采空长度满足理论条件时,应力转移先采面。(4)分析了义马矿区井间区域工作面至地表的多元监测信息,进一步验证了巨厚砾岩的扰动特征;结合应力演化与冲击显现特征,揭示了邻面开采过程中的巨厚砾岩联动致冲机制和应力转移致冲机制,得到砾岩联动卸压引发了后采面水平滑移式冲击,后采面冲击后的应力转移能够引发先采面冲击。(5)应用控制变量法,建立了不同地质因素和开采因素影响下的义马矿区邻面协调开采数值模型,以应力转移量为关键因素,确定了应力转移发生的主控条件,提出了邻面协调开采的原则,即工作面应布置在煤厚小和砾岩薄的区域,增大煤柱宽度、邻面错距和先采长度,减小工作面长度,后采面朝靠近先采面采空区方向回采。(6)基于协调开采原则及参数取值,制定了跃进-常村井间区域协调开采方案,提出了表征应力转移程度的微震数据分析方法。现场冲击显现和微震监测情况表明,工作面协调开采对应力转移弱化的效果明显,应力转移引发冲击和微震事件的频次和强度明显降低。
王盛川[2](2021)在《褶皱区顶板型冲击矿压“三场”监测原理及其应用》文中研究说明煤矿冲击矿压是煤岩动力灾害之一,已成为制约煤矿安全生产的关键因素。我国诸多地区存在“褶皱发育、顶板坚硬”等特殊地质条件,导致冲击矿压频发。为此研究坚硬顶板诱发褶皱巷道冲击机理,对采掘范围内的应力场、能量场及震动场进行区域、在线监测预警具有重要的理论意义及实用价值。论文综合采用理论分析、数值模拟、相似模拟、神经网络、工程实践等手段,开展了褶皱区顶板型冲击矿压“三场”监测原理及其应用研究。建立了应力、能量、震动耦合模型,提出了冲击矿压“三场”监测原理,研究了应力阈值、能量组成以及震动扰动造成煤岩动力破坏特征,分析了冲击显现过程中三个物理量需分别满足超限性、大尺度及瞬时性条件。基于耦合模型提出了“三场”监测预警技术,确定了“三场”监测预警指标。建立了褶皱区背斜、向斜及翼部围岩静载应力及其顶板断裂释能力学模型,推导出巷道围岩应力分布及顶板破断释放能量表达式。向斜、背斜轴部及翼部区域围岩静载应力依次减小,背斜轴部顶板破断能量最大;提出了最大最小主应力差冲击准则,揭示了褶皱区顶板型冲击机理,向斜轴、背斜及翼部巷道冲击类型分别为“高静载、弱扰动”、“低静载、强扰动”及“动静平衡”型。在此基础上分析了顶板厚度、顶板硬度、褶皱曲度、侧压系数、动载传播距离等因素对巷道围岩动静载应力的影响。研究了褶皱巷道动静组合加载冲击致灾过程及巷道局部应力场震动场演化特征,动载扰动增强加剧了巷道围岩的加速度、声发射等动态响应特征,得到了褶皱不同区域冲击破坏的加速度临界条件,得出向斜轴部巷道动态响应剧烈程度以及显现强度均最严重。探究了工作面回采过程中褶皱区煤岩在坚硬顶板影响下的“三场”演化及冲击孕育规律,分析了工作面向斜、背斜轴部俯采、仰采及翼部仰采时应力、能量、塑性区和震动事件分布演化特征,并分析了围岩、构造等影响因素。分析了试验及现场观测冲击时的“三场”前兆信息,筛选得到监测预警指标。用于应力场预警指标为震动波层析成像;用于能量场预警指标为冲击变形能;用于震动场监测的b值、活动度等4个预警效果较好指标及断层总面积、震中集中度等4个预警效果中等指标。基于MATLAB神经网络模型得到震动场各指标权重,模型预警准确率为87%,利用熵权法计算各场指标综合权重,建立了褶皱区顶板型冲击综合预警模型及准则。提出了褶皱区巷道坚硬顶板诱冲监测与防治思路,包括针对“三场”的综合监测预警体系以及降低褶皱区巷道及顶板煤岩动静载强度的卸压措施。研究成果在胡家河矿401111工作面进行了工程实践,减冲效果显着,取得了良好的社会经济效益。本论文有图151幅,表16个,参考文献184篇。
夏永学[3](2020)在《冲击地压动-静态评估方法及综合预警模型研究》文中研究表明冲击地压预测预报是一项复杂的系统性工程,根据预测的目的与功能,可以分为采前的静态评估(也称为预评价)和开采期间的动态预警。静态评估主要基于地质条件、开采布局等历史信息;动态预警则主要基于组织管理、推进速度等现实信息和监测数据、现场显现等实时信息。目前尚未建立涵盖上述信息的有效预警方法和模型,这是冲击地压预测预报水平不高的重要原因。针对这一问题,论文采用理论分析、现场监测和信息融合技术对冲击地压动-静态评估方法及综合预警模型进行了研究。本文主要研究工作及成果如下:(1)针对传统综合指数法存在人为主观影响大、临界区取值困难、权重量化不合理等问题,在各因素对冲击地压影响规律研究的基础上,通过因素分类、指数叠加和归一化处理,研究获得了基于改进综合指数法的冲击地压静态评估方法和模型。(2)根据地震波CT探测的原理,研究了波速大小及其变化与冲击危险性的关系,结果表明高波速区和高波速梯度区对应高冲击危险区,并在此基础上,初步建立了以波速异常系数、波速梯度异常系数和异常区域临巷距为主要指标的冲击危险性评价方法。并将现场CT探测和改进的综合指数法进行联合分析,形成了理论分析和现场探测相结合的采前冲击危险性的静态评估方法。使冲击危险等级评价及危险区域划分更符合现场实际。(3)针对冲击地压前兆信息的多样性和复杂性,从全面性、互补性角度考虑,提出了基于微震、地音、应力和钻屑法监测相结合的监测方案。实现了对冲击地压的分源、多场和全过程监测。分析了冲击地压微震、地音、应力前兆信息产生的物理机制和变化规律。(4)对微震、地音、应力、钻屑评价指标进行了分析,形成了冲击地压多源监测预警指标体系,提出了上述方法评价冲击危险依据和准则,建立了预警信息分级输出标准,为冲击地压定量化动态预警提供了依据。(5)针对多种监测设备获得的大量前兆观测信息既有重复又相互矛盾问题,采用改进的D-S证据理论对冲击地压多源监测数据中冗余、互补以及冲突的信息进行融合,实现了对冲击危险等级的一致性描述,显着提高系统的可靠性、稳定性和可操作性。(6)为了充分考虑冲击地压形成的地质构造和开采历史等背景信息。基于R值评分法的预测效能检验方法,构建了动、静态综合预警模型,该模型涵盖了冲击地压发生的历史信息、现实信息和实时信息,使影响冲击地压的各种信息以某种方式优化结合起来,产生一个新的融合结果,从而提高整个系统的预警效果。(7)开发了一套集接口融合、格式转化、统计分析、指标优先、权重计算、等级预警等为一体的冲击地压综合监测预警平台,可实现信息统一管理、查询、数据分析、三维显示、实时监测预警、信息发布与远程控制等功能,现场应用验证了系统的实用性和可靠性。
李磊[4](2020)在《采动煤岩体结构效应及其诱冲机制研究与实践》文中进行了进一步梳理冲击地压作为煤矿重大灾害之一,一直是采矿科技工作者研究的热点,随着研究的深入,冲击地压致灾机理逐渐丰富,但煤岩体动力灾变是复杂的动力失稳现象,受地质环境、工况条件等众多因素影响,从灾害孕育、启动致发生均表现出明显的非线性和系统失稳特征。很多学者从高应力、强冲倾、大构造等角度进行了研究,但对于煤岩体结构效应及诱冲机理的研究仍处于探索阶段。为此,本文以宏细观变尺度研究手段为基础,首先对国内近年来发生的典型冲击地压事故再统计与分析,从煤岩赋存结构角度出发分析了冲击地压发生的结构演化规律及应力特征,并调研总结了6种具有典型结构特征的冲击地压类型。进而先从煤体结构效应出发,在实验室尺度下利用伺服试验机、CT扫描对不同类型煤样的力学性质与冲击倾向性进行了分析,利用三维重构技术再现煤样内部原生裂隙的分布,在识别主控裂隙的基础上,对试件进行了加载与波速测试,掌握了煤样结构演化与力学行为。在此基础上,通过借鉴粘滑和超低摩擦效应理论,对厚层沉积煤岩结构失稳机理进行了探究,提出结构失稳的内在机制是煤岩界面摩擦力受到接触压力或界面粗糙度影响而非恒定,非稳定滑移诱发煤体能量瞬时释放进而发生冲击地压,简化回采工作面力学模型,对简支梁模型超低摩擦效应进行了验证。同时借助物理模拟试验系统,对厚层沉积煤岩体采动规律进行了相似模拟,分析了正常回采和切顶回采条件下结构和应力演化规律。最后针对西部矿区典型坚硬厚层顶板的矿井条件,利用高压水力切缝技术对工作面切眼顶板进行压裂,掌握工程尺度下控制顶板结构防治诱发冲击地压的工艺工法,有效减少了大面积来压事件。主要结论如下:(1)分析了国内冲击地压事故的分布规律,归纳了典型冲击地压灾害发生的环境条件、破坏特征及诱发因素,从煤岩体结构失稳的角度细化了冲击地压分类,提出3种结构,6种类型:天然构造结构包括断层构造型、褶曲构造型,人工采场结构包括孤岛煤柱型、悬梁顶板型,地质弱面结构包括煤层异常型、煤岩弱面型。(2)从煤体结构效应出发,在实验室尺度下利用伺服试验机、CT扫描对不同类型煤样的力学性质与冲击倾向性进行了分析,利用三维重构技术再现煤样内部原生裂隙的分布,从重构结果得出,力学性质不同的煤岩介质,原生裂隙结构整体特征差异明显,其发育程度与冲击倾向性成反比。无冲击倾向性煤岩,原生裂隙结构发育程度极高,以片状、网状裂隙为主,分布于整个煤岩介质,且连通性强;弱冲击倾向性煤岩,原生裂隙结构发育程度较高,呈片状、条状,在介质中占据了较多空间;强冲击倾向性煤岩,原生裂隙结构发育程度很低,类似“孤岛”状、片状,且片状裂隙多近似水平或垂直态。(3)通过设置层理角度对煤岩冲击倾向性进行研究,得到层理面与加载方向夹角对煤样力学参量影响显着,宏观破坏模式及细观断裂特征存在强烈层理效应。当层理面与加载方向夹角为90°时煤样冲击倾向性最强,0°时次之,45°时最弱。同时煤样声学特征各向异性明显,轴向垂直层理煤样波速比轴向斜交层理煤样高15.1%。(4)借鉴粘滑和超低摩擦效应理论,对厚层沉积煤岩结构失稳机理进行了探究,提出结构失稳的内在机制是煤岩界面摩擦力受到接触压力或界面粗糙度影响而非恒定,即F=μtNt,非稳定滑移诱发煤体能量瞬时释放进而发生冲击地压,建立了回采工作面力学模型,并对简支梁模型超低摩擦效应进行了验证。(5)通过相似模拟对巴彦高勒煤矿3-1煤层在正常开采以及开切眼处人工切顶后开采围岩应力、位移场演化对比,得出正常开采条件下,工作面推进到66m时顶板发生初次垮落,采场上覆岩层空间的位移以向下垮落为主。人工切顶后,当工作面推进到24m时发生初次垮落,随着工作面推进,前方应力测点的应力集中系数先缓慢减小,在顶板垮落后应力急剧增加保持稳定,有效的阻断顶板的应力传递,预防悬梁顶板突然冲击垮落。(6)通过三维地应力场反演分析方法,系统分析了巴彦高勒煤矿工程地质环境,得到了研究区域内矿井原岩应力场类型、大小及分布特征:11盘区为水平主控应力场,最大主应力与自重应力比值在1.44~1.90之间。结合3104工作面顶板岩层厚度、岩层结构及采高等条件,对工作面开切眼实施水力压裂断顶措施,切顶工艺实施后,工作面基本顶初次来压步距平均值为30.93m,与未处理顶板相比初次来压步距减小61.33%。
齐庆新,李一哲,赵善坤,张宁博,郑伟钰,李海涛,李宏艳[5](2019)在《我国煤矿冲击地压发展70年:理论与技术体系的建立与思考》文中提出文章系统全面地阐述了新中国成立70年来在冲击地压研究方面取得的成绩,主要从理论、监测与预警装备、防治技术及法律法规与标准构建等方面进行了重点介绍。同时,兼顾国外主要采矿国家在冲击地压研究上开展的工作。可以看到,随着我国煤矿开采深度的增加,冲击地压矿井数量和灾害危害程度显着增加,而国外冲击地压因煤矿开采的萎缩,只在个别一些国家偶尔发生冲击地压;对于冲击地压发生机理的研究,国外对此研究的工作主要是停留在20世纪50—90年代,而我国主要研究成果是近30年的事情,主要包括"三因素"机理、强度弱化减冲机理、应力控制理论、冲击启动理论和扰动响应失稳理论等;在冲击地压监测预警方面,国外主要集中在微震与地音监测方面,并配合钻屑法,而我国在此基础上,提出了采动应力监测方法,并开发了相关技术装备,现已广泛应用于实际煤矿冲击地压监测与预警;在冲击地压防治方面,以往重点关注在煤层和顶板冲击危险性的消除和解危上,而最近10年来,在巷道支护及煤岩体结构控制的研究与工程实践方面开展了有益的探索,旨在加强局部巷道支护的同时,从区域上控制煤岩体结构稳定性和应力分布,开发了分级分类的冲击地压巷道支护技术,采用水力压裂与深孔爆破等技术实现了对坚硬顶板岩层的有效控制;在冲击地压相关法律法规与标准体系建设方面,最近10年来,我国开展了较为系统的制订工作,包括《防治煤矿冲击地压细则》在内的规程及相关标准已制订并实施,现已初步建成冲击地压标准体系。改革开放40年来,我国煤矿冲击地压矿井数量不断增加,研究冲击地压的人数不断增加,冲击地压发生机理不断完善,冲击地压监测技术及仪器与装备从无到有,性能不断提升,冲击地压防治技术与方法不断完善,有效性不断提高,冲击地压有关法律法规从无到有,现已趋于完善。综合而言,我国煤矿冲击地压理论与技术体系已初步形成。应该看到,随着大数据、智能化与机器人时代的到来,在新的科学技术的推动下,冲击地压理论与技术将获得更大的发展。
张明[6](2017)在《厚硬岩层矿井矿震与冲击复合动力灾害防控研究》文中研究说明近年来厚硬岩层矿井矿震等动力灾害频发,强矿震除了能够诱发井下冲击之外,还能够对建(构)筑物造成震动损害,给矿区居民造成心理“恐慌”矿震由采矿安全问题逐步演化成公共安全问题。针对厚硬岩层矿井,前人研究主要偏向于井下灾害防治,但是兼顾井下防冲与地面防(减)震的理论和方法研究相对较少。鉴于此,本文开展了厚硬岩层矿井矿震与冲击复合动力灾害防控研究,取得了如下主要成果:(1)研究了厚硬岩层运动与垂直应力和水平应力演化之间的关系,提出了厚硬岩层采场条件下“矿震-冲击”复合型动力灾害发生的预测模型。以工作面开采前-中-后的厚硬岩层运动状态和覆岩结构分布为基础,划分了不同采动类型的工作面,得到了采场围岩垂直和水平应力估算方法,建立了此条件下厚硬岩层破断运动模型,提出了厚硬岩层采场条件下“矿震-冲击”复合型动力灾害的预测模型。(2)提出了厚硬岩层破断运动的地面“震动损害边界”的观点及其评估预测方法。在强矿震引起地面震动案例分析的基础上,提出了“震动损害边界”的观点,以质点震动速度作为震动损害的主要评价指标,初步建立了矿震诱发地面震动损害的评估方法。根据厚硬岩层破断诱发强矿震的条件,提出了降低地面震动损害的防控思路:①改变矿震孕育的条件,②减小一次矿震释放的能量。通过现场开采实践,取得了良好效果。(3)探讨了深井厚硬岩层条件矿井煤柱冲击失稳与变形和地面建筑物保护的关系,提出了控制长期高应力作用下煤柱冲击失稳与变形的方法。方法包括:①走向方向煤柱不发生冲击失稳破坏:②走向方向煤柱不发生煤体长时强度降低而导致的失稳破坏;③倾斜方向煤柱保持均匀变形,从而使地面不发生明显拉伸破坏。通过建立模型,得到了煤柱宽度设计公式,研究成果在山东某矿得到验证与运用。(4)研究了厚硬岩层-煤柱(小关键工作面)系统的协调变形、失稳预测和灾害防治方法。以某矿实际工程为背景,分析煤柱竖直变形的应力来源、形式和整体协调变形机制,得到了厚硬岩层-煤柱系统协调变形的应力应变关系,探讨了厚硬岩层-煤柱系统失稳类型、判据及其对井下动力灾害发生影响。(5)提出了厚硬岩层采场关键(回采)工作面防冲-减震的开采设计优化方法。采用工作面整体稳定性和矿震引起地面建(构)筑物的震动损害作为主要评估指标,通过优化设计,确定了关键工作面位置及参数。本文的观点和相关结论是初步的,尚需要在更多的实践和理论分析基础上不断改进和完善,为解决工程难题提供更有效的理论和方法。
康震[7](2016)在《向斜构造对乌东煤矿冲击地压的影响研究》文中提出乌东井田含煤32层,现主采B1+2、B3+6两组煤,煤层厚度分别为30 m和40 m,煤层平均倾角均为87°,为急倾斜特厚煤层开采。矿井采用斜井多水平开拓,分段放顶煤工艺进行回采。2011年至今,乌东煤矿急倾斜煤层工作面共发生了 5次冲击地压事故,对矿井安全生产造成了严重威胁。急倾斜煤层处在八道湾向斜南翼,随着矿井采掘工程向深部延伸,煤岩体进一步表现为应力集中和能量集聚,冲击地压发生的危险性将进一步增强,已经成为乌东煤矿目前安全生产中亟待解决的重大问题。论文以八道湾向斜构造为研究背景,统计分析了向斜构造区域冲击地压显现情况,明确构造区域冲击地压显现特点;通过实验室测试,测定向斜区域煤岩体的物理力学性质和冲击倾向性;综合运用理论分析、类比推理等研究方法,分析了乌东煤矿八道湾向斜的构造形成,确定了向斜轴部影响范围并研究了轴部影响区的主应力分布特征;理论分析了乌东煤矿冲击地压显现的构造应力条件,分析了弯曲岩层对掘进巷道稳定性的影响;运用数值模拟的方法对现有开采方案及对比开采方案进行研究,分析采动应力场变化规律,最终确定适合于向斜构造翼部煤层开采的优选方案,同时也为矿井冲击地压防治方案的设计提供理论依据。研究结果表明:乌东煤矿向斜煤岩体具有弱冲击倾向性,八道湾向斜为一断层转折褶皱;确定了八道湾向斜+225 m水平以下煤岩体邻近轴部影响范围,向斜轴部影响区主应力达到较高水平,水平主应力值约为垂直主应力的2.5倍,体现了向斜轴部构造应力集中的特征;确定了先采B1+2煤层后采B3+6煤层为更优方案,确定了向斜翼部工作面超前支撑压力影响范围40 m~65 m,应力峰值为8.8 MPa~11.8 MPa,工作面侧向支撑压力范围为15m~20 m,为矿井冲击地压防治方案的设计提供理论依据,对类似的向斜构造区域冲击地压防治具有指导意义。
李振雷[8](2016)在《厚煤层综放开采的降载减冲原理及其工程实践》文中研究说明冲击矿压是典型的煤岩动力灾害之一,随开采强度增大,厚煤层的冲击频次更高、致灾程度更严重,常造成巷道与采场的瞬间大变形甚至闭合,因此急需解决厚煤层开采的冲击灾害防治问题。目前我国已进行了利用综放开采减弱厚煤层冲击显现的相关工程实践,取得一定效果,但未能消除厚煤层冲击,尚缺乏对综放开采防冲原理这一基础科学问题的系统研究。为此,论文综合采用调研、理论分析、力学试验、数值模拟试验及工程实践等方法,开展了厚煤层综放开采的降载减冲原理研究。调研分析了厚煤层综放与分层综采的冲击显现特征。结果显示,与分层综采相比,综放的百万吨冲击频次较低、工作面冲击所占比例较低、冲击破坏范围较小、冲击破坏程度较轻、巷道冲击起始位置由工作面端头变为超前端头一段距离,但综放和分层综采均以临空巷冲击占多数,且主要表现为底鼓。开展了煤样超强度受载冲击破坏的试验研究,揭示了围岩对煤层的超强度加载作用及方式,建立了煤体超强度冲击模型及准则。试验结果表明,试验机刚度较小、载荷控制加载、位移控制高速率加载可造成试样的超强度受载冲击破坏;围岩对煤层具有超强度加载作用,可使其动力破坏,超强度加载方式包含3种,即煤体应变软化发展至围岩刚度小于煤层刚度、覆岩破断或局部破坏产生矿震引起瞬间动载扰动、采动或局部破坏造成煤体围压瞬间降低导致其强度瞬间降低;易于煤体冲击的条件为较小的破裂区范围、较高的支承压力、较高的应力梯度、较陡的煤体峰后强度降、较强的动载扰动等。研究揭示了综放开采的覆岩结构特征及其对煤层超强度受载的影响。综放的低位关键层破断及形成的结构一般包含砌体梁式和悬臂梁式两类,而综采下一般为砌体梁式,两种方式下岩层破断步距之比为(0.6320.577)/1、释放能量之比为(0.8600.813)/1,破断步距和能量释放均随采厚的增大而增大,因此综放的关键层破断导致的动载源较强烈,但综放对动载传播的衰减较大;综放覆岩结构对静载集中的降低作用较明显,造成应力集中程度降低、范围增大、应力峰值更深入煤体,如模拟结果显示采厚由3 m增加至20 m时应力集中系数由1.972.04降至1.441.60。综放的动载扰动诱冲作用更显着。提出了厚煤层综放开采的降载减冲原理,指出综放开采可降低冲击危险但不能消除冲击。随采厚增加,静载集中先快速降低再缓慢降低并最终趋于稳定,动载先缓慢升高并当采厚增至一定值时出现台阶升高。因此,厚煤层防冲应优选综放采煤法,通过增加采厚来降低静载集中,但采厚有合理上限,模拟结果显示可以是1113 m;此外,通过实施人工断顶措施来弱化动载扰动,进一步降低冲击危险。给出了断顶步距的确定公式,目标为避免产生>104 J的矿震。研究成果在兴安煤矿进行了工程实践,减冲效果显着。
赵周能[9](2014)在《基于微震信息的深埋隧洞岩爆孕育成因研究》文中指出随着矿产资源、水电能源和交通运输需求因经济建设的不断发展而日益增加,地下空间开发不断走向深部,高应力环境下开挖卸荷所诱发的岩爆问题也随之越来越突出。岩爆作为一种工程地质灾害,不仅破坏工程建设,影响施工进度,而且还损坏施工设备,威胁人身安全,已成为世界性的地下工程难题之一。因此,开展岩爆成因研究,采取针对性的防治措施,减轻或避免岩爆危害,已成为国内外采矿、水电、交通等深部地下工程安全建设亟待解决的一个重要研究课题,具有极为重要的理论意义和现实意义。本文以锦屏II级水电站深埋隧洞强岩爆段为工程背景,以微震监测技术为手段,探讨了深埋隧洞微震活动与岩爆的时空分布规律及其相关性,深入研究了即时型岩爆和时滞型岩爆的孕育成因并提出了针对性的防治措施。概括起来,本论文的研究工作主要集中在如下几个方面:(1)系统分析了深埋隧洞微震活动与岩爆的时空分布规律及其相关性。在时间上,探讨了钻爆法和TBM开挖条件下的微震事件、岩爆及开挖活动之间的相关性,阐述了岩爆孕育过程累积视体积、能量指数、Schmidt数和微震事件频次随时间演化规律,揭示了岩爆前兆(微震)信息的时间演化特性。在空间上,系统研究了隧洞掘进过程微震事件与岩爆沿洞轴方向的分布规律,探讨了微震、岩爆与开挖活动的空间关系;深入分析了岩爆孕育过程微震信息空间演化规律,阐述了岩爆孕育区形成机理;从整个工程区大范围的视角系统分析了微震事件与岩爆的空间分布规律及其关联性,发现两者具有显着的空间集结分布特征,并着重探讨了控制空间集结分布的主导性因素。(2)从开挖施工因素和地质结构面两方面开展了即时型岩爆孕育成因研究。深入探讨了开挖速率和喷锚支护对即时型岩爆孕育过程微震活动的影响,对比分析了不同开挖方式下的微震特性和岩爆风险,认为具有强岩爆倾向性深埋隧洞宜采用钻爆法施工;着重研究和探讨了地质结构面对即时型岩爆宏观破坏形态、空间分布、强度等级、发生频次和孕育规律的控制作用;同时,还分析了结构面对即时型岩爆孕育机制的影响,认为随着结构面条/组数的增加,岩爆孕育机制变得越发复杂。(3)系统分析了时滞型岩爆孕育过程微震信息时空演化特征,探讨了时滞型岩爆孕育成因,认为爆破扰动是其极为重要的控制因素,并深入阐述了爆破扰动诱发时滞型岩爆的机理。着重研究了爆破扰动下时滞型岩爆发生规律,并探讨了爆破扰动对时滞型岩爆孕育机制的影响。(4)提出了基于深埋隧洞上台阶施工发生的微震信息来辨识和圈定二次开挖时潜在高岩爆风险区的方法,深入研究和探讨了二次开挖扰动下即时型和时滞型岩爆成因及其机理。(5)在上述研究基础上,建立了施工阶段防治即时型和时滞型岩爆的总体思路,并针对不同等级的两类岩爆提出了相应的防治措施。
于丽艳[10](2011)在《木城涧煤矿矿震监测震源定位与震级研究》文中认为矿震是由于采矿活动而诱发的矿井岩体突然失稳破坏的动力现象,是影响矿井安全生产的重大自然灾害之一。近年来,许多煤矿已将进入深部开采阶段,矿震灾害也将日趋严重,因此对矿震的研究对于减少灾害的损失是必不可少的。尽管国内外对矿震的研究已有近百年的历史,但在微震监测系统下对矿震震源定位和震级计算方面研究甚少。本文基于矿震的特征、矿震的成因、矿震的发生机理和分类,阐明矿震给人类带来的危害及矿震的发生条件,同时阐明矿震的监测方法,为进一步研究矿震监测震源定位和震级计算奠定理论基础。本文结合木城涧煤矿的实际情况,研究了木城涧煤矿微震监测系统的总体布置和矿震信号监测的软件设计,并对该系统接收到的各类信号进行分析,研究了矿震信号的特征及其干扰因素,给出了矿震信号P波和S波自动识别的方法,这些为矿震震源定位及震级分析奠定基础。结合地震定位的方法,给出了矿震震源单台和多台定位方法的原理,研究了适用于矿震的发震时刻的震源位置的测定方法。分析了其在木城涧微震监测定位系统中的应用结果。最后重点对震级计算进行了研究,给出了近震震级、矩震级和持续时间震级三种震级计算标度。其中对持续时间震级作了详细研究,结合木城涧煤矿微震监测系统所测得的矿震信号,拟合了适用于该矿的持续时间震级公式和震动半衰期震级公式,并对震级计算结果作以分析。
二、陶庄煤矿矿震灾害与防治(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、陶庄煤矿矿震灾害与防治(论文提纲范文)
(1)大型地质体控制下冲击地压发生机制与防治方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 冲击地压现象描述 |
1.2.2 冲击地压发生机理 |
1.2.2.1 经典理论 |
1.2.2.2 大型地质体控制下的冲击地压发生机理 |
1.2.3 冲击地压防治技术 |
1.2.3.1 区域防范方法 |
1.2.3.2 局部解危方法 |
1.2.3.3 大型地质体控制下的矿井防冲方法 |
1.3 目前研究存在的问题 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 大型地质体控制下煤矿原岩应力特征分析 |
2.1 冲击地压应力条件的提出 |
2.1.1 冲击地压影响因素分析 |
2.1.1.1 地质因素 |
2.1.1.2 开采因素 |
2.1.2 冲击地压机理的数学描述 |
2.2 煤矿大型地质体认知 |
2.2.1 大型地质体的定义 |
2.2.2 我国矿区典型大型地质体特征 |
2.3 大型地质体控制下煤矿原岩应力特征 |
2.3.1 常规地质条件下的煤矿原岩应力特征 |
2.3.2 大型地质体对原岩应力的影响 |
2.3.2.1 原岩应力测试结果 |
2.3.2.2 原岩应力特征 |
2.4 小结 |
3 巨厚砾岩控制下覆岩结构运动及采动应力演化规律分析 |
3.1 巨厚砾岩控制下矿区覆岩结构探测及结构影响 |
3.1.1 采动条件下巨厚砾岩赋存状态分析 |
3.1.2 采动条件下覆岩结构运动的初步认知 |
3.2 覆岩结构运动特征及采动应力演化规律理论分析 |
3.2.1 巨厚砾岩联动特征 |
3.2.1.1 结构单元力学模型构建 |
3.2.1.2 巨厚岩层的联动形态 |
3.2.1.3 基于联动形态的扰动范围 |
3.2.2 相邻工作面开采应力互扰规律 |
3.2.2.1 工作面开采的力学模型构建 |
3.2.2.2 先采工作面开采后的应力演化特征 |
3.2.2.3 后采工作面开采的应力演化特征 |
3.3 小结 |
4 巨厚砾岩控制下覆岩结构全时空扰动规律研究 |
4.1 试验准备 |
4.1.1 试验装置 |
4.1.2 相似模拟比例设置 |
4.1.3 模型铺设及监测布置 |
4.1.3.1 模型铺设过程 |
4.1.3.2 监测布置 |
4.1.4 开挖设置 |
4.2 巨厚砾岩全空间联动特征 |
4.2.1 覆岩空间结构演化规律 |
4.2.1.1 覆岩破断特征 |
4.2.1.2 覆岩空间结构演化过程 |
4.2.2 不同开采方式的下位巨厚砾岩联动特征 |
4.2.2.1 先采面率先回采时期 |
4.2.2.2 两面同时回采时期 |
4.2.2.3 后采面最后回采时期 |
4.2.3 不同层位巨厚砾岩的联动程度 |
4.2.4 巨厚砾岩联动的扰动范围 |
4.3 邻面开采下的垂直应力演化规律 |
4.3.1 先采工作面开采 |
4.3.1.1 先采面率先回采时期 |
4.3.1.2 两面同时回采时期 |
4.3.2 后采工作面开采 |
4.3.2.1 两面同时回采时期 |
4.3.2.2 后采面最后回采时期 |
4.4 本章小结 |
5 巨厚砾岩控制下覆岩结构扰动致冲机制实测研究 |
5.1 相邻工作面工程背景 |
5.1.1 研究区域 |
5.1.2 监测布置 |
5.2 巨厚砾岩联动致冲机制 |
5.2.1 巨厚砾岩运动特征 |
5.2.2 巨厚砾岩扰动范围 |
5.2.3 后采工作面冲击机制 |
5.2.3.1 联动条件下的煤岩应力环境 |
5.2.3.2 13230 工作面冲击显现特征 |
5.2.3.3 致冲机制 |
5.3 应力转移致冲机制 |
5.3.1 应力转移特征 |
5.3.2 先采工作面冲击机制 |
5.4 小结 |
6 巨厚砾岩控制下覆岩结构扰动弱化防冲方法研究 |
6.1 基于覆岩结构扰动弱化的工作面防冲理念 |
6.1.1 弱链增耗防冲方法 |
6.1.2 吸能稳构防冲方法 |
6.1.3 协调开采防冲方法 |
6.2 相邻工作面协调开采方法模拟研究 |
6.2.1 数值模拟设计 |
6.2.1.1 影响因素及条件设置 |
6.2.1.2 模型构建 |
6.2.1.3 开采设置 |
6.2.1.4 应力观测设置 |
6.2.2 不同因素的应力转移主控条件 |
6.2.2.1 应力增量直接表征 |
6.2.2.2 覆岩破坏高度间接表征 |
6.2.3 邻面协调开采参数设计 |
6.2.3.1 避免应力转移的因素取值范围 |
6.2.3.2 工作面布置原则及参数 |
6.3 本章小结 |
7 巨厚砾岩控制下区域协调开采实践及效果评价 |
7.1 工作面协调开采方案制定 |
7.1.1 区域地质及开采概况 |
7.1.2 接替工作面的选取 |
7.2 协调开采效果评价 |
7.2.1 微震监测实践 |
7.2.1.1 微震系统布置 |
7.2.1.2 微震数据处理方法 |
7.2.2 工作面协调开采效果分析 |
7.2.2.1 对比方案的提出 |
7.2.2.2 煤岩微破裂引发应力转移 |
7.2.2.3 冲击引发应力转移 |
7.3 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
8.3.1 大型地质体控制下冲击地压发生机理 |
8.3.2 大型地质体控制下冲击地压监测技术与装备 |
8.3.3 大型地质体控制下冲击地压防治方法与技术 |
8.3.4 大型地质体控制下冲击地压理论与技术体系 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)褶皱区顶板型冲击矿压“三场”监测原理及其应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 褶皱顶板复合条件冲击显现特征 |
1.3 研究现状 |
1.4 主要研究内容和研究方法 |
2 冲击矿压“三场”耦合模型及监测预警原理 |
2.1 引言 |
2.2 应力-能量-震动耦合模型 |
2.3 应力-能量-震动物理量耦合冲击显现过程 |
2.4 “三场”概念提出及其监测预警原理 |
2.5 小结 |
3 坚硬顶板诱发褶皱区冲击机理 |
3.1 引言 |
3.2 褶皱区围岩应力分布力学模型 |
3.3 褶皱区坚硬顶板破断失稳及其动载扰动能量 |
3.4 顶板动载诱发褶皱巷道冲击机制 |
3.5 小结 |
4 动静组合加载褶皱区冲击破坏特征 |
4.1 引言 |
4.2 相似模拟试验设计 |
4.3 褶皱区巷道顶板动载诱发煤岩动力破坏特征 |
4.4 小结 |
5 坚硬顶板条件下褶皱区“三场”演化规律 |
5.1 数值模拟目的、内容及方案 |
5.2 褶皱不同回采方向、位置物理量演化特征 |
5.3 不同影响因素应力演化特征 |
5.4 小结 |
6 褶皱区坚硬顶板诱冲“三场”预警模型及准则 |
6.1 引言 |
6.2 相似模拟试验多参量指标演化规律及前兆信息识别 |
6.3 坚硬顶板诱发褶皱区巷道冲击显现特征及前兆信息识别 |
6.4 褶皱区坚硬顶板诱冲预警模型及准则 |
6.5 小结 |
7 褶皱区顶板型冲击危险监测预警工程实践 |
7.1 褶皱区巷道坚硬顶板诱冲监测与防治思路 |
7.2 胡家河煤矿401111 褶皱工作面开采监测与防冲实践 |
7.3 小结 |
8 结论与展望 |
8.1 研究结论 |
8.2 创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)冲击地压动-静态评估方法及综合预警模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 论文选题背景及意义 |
1.1.1 我国煤矿冲击地压灾害现状 |
1.1.2 冲击地压预警研究的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冲击地压研究现状 |
1.2.2 冲击地压监测方法现状 |
1.2.3 冲击地压预测预报理论与方法研究现状 |
1.2.4 存在的主要问题 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
2 冲击地压静态评估方法与指标 |
2.1 冲击危险性预评价 |
2.2 改进的综合指数法 |
2.2.1 传统综合指数法 |
2.2.2 改进综合指数法 |
2.3 基于震波CT探测的冲击危险性静态评价方法 |
2.3.1 震波CT基本原理 |
2.3.2 探测方法及设计 |
2.3.3 层状岩层地震波传播基本规律 |
2.3.4 层状结构地震波传播特征 |
2.3.5 围岩波速结构与冲击危险性相关性 |
2.3.6 基于CT探测的冲击危险性评价模型 |
2.3.7 巷道冲击危险等级划分 |
2.3.8 现场应用 |
2.4 冲击危险静态综合评估指标 |
2.5 本章小结 |
3 冲击地压动态监测方法与预警指标 |
3.1 冲击地压的现场监测方法 |
3.1.1 微震监测技术 |
3.1.2 地音监测技术 |
3.1.3 煤体应力监测 |
3.1.4 钻屑法监测 |
3.1.5 冲击地压的综合监测技术 |
3.2 多维监测数据预处理技术 |
3.2.1 单点监测数据的预处理 |
3.2.2 多点监测数据的融合处理 |
3.3 冲击地压前兆信息的可识别性及预警指标 |
3.3.1 应力信息 |
3.3.2 微震信息 |
3.3.3 地音信息 |
3.3.4 钻屑信息 |
3.4 本章小结 |
4 冲击地压动-静态综合预警模型 |
4.1 监测数据融合方法 |
4.1.1 传统D-S证据理论 |
4.1.2 改进的D-S证据理论 |
4.2 基于改进D-S理论的冲击地压数据融合方法 |
4.3 冲击地压综合预警模型 |
4.3.1 思路及原则 |
4.3.2 总体方案构建 |
4.3.3 冲击地压多源信息综合预警模型 |
4.4 本章小结 |
5 冲击地压综合全息预警平台的开发与应用 |
5.1 冲击地压综合预警平台开发的目的及要求 |
5.1.1 平台开发的目的 |
5.1.2 平台开发的要求 |
5.2 系统原理及框架设计 |
5.2.1 系统原理 |
5.2.2 平台基本框架 |
5.3 平台基本功能 |
5.4 冲击地压综合预警平台的应用 |
6 结论及展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(4)采动煤岩体结构效应及其诱冲机制研究与实践(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 选题意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冲击地压基本理论 |
1.2.2 结构因素与冲击地压机理研究 |
1.2.3 冲击地压防控技术 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
2 国内冲击地压灾害分布、特征及类型研究 |
2.1 冲击地压灾害的分布 |
2.1.1 我国冲击地压矿井的分布情况 |
2.1.2 采深对冲击地压灾害影响 |
2.2 冲击地压灾害特征 |
2.2.1 十二五冲击地压灾害统计分析 |
2.2.2 冲击地压灾害典型特征 |
2.3 冲击地压灾害的分类 |
2.4 考虑结构效应的冲击地压分类研究 |
2.4.1 冲击地压类别 |
2.4.2 典型冲击地压案例分析 |
2.5 本章小结 |
3 实验室尺度下煤岩体结构分析及其力学行为 |
3.1 实验室尺度下煤岩体细观裂隙识别 |
3.1.1 煤岩力学性质与冲击倾向性 |
3.1.2 实验室尺度原生裂隙识别 |
3.2 含主控层理煤岩体结构演化及力学行为 |
3.2.1 试验方案 |
3.2.2 层理煤岩体破坏特征分析 |
3.2.3 层理煤样波速与冲击倾向性关系 |
3.3 本章小结 |
4 厚层沉积煤岩层结构失稳诱滑机理分析 |
4.1 非稳定摩擦滑动模型思想 |
4.1.1 粘滑-弹簧滑块模型 |
4.1.2 超低摩擦-动力块模型 |
4.2 简支梁结构煤岩体失稳的超低摩擦效应 |
4.3 厚层煤岩开采环境下煤岩应力演化规律试验 |
4.3.1 相似模拟实验方案 |
4.3.2 正常开采覆岩裂隙场、位移场与应力场演化规律 |
4.3.3 预裂顶板开采覆岩裂隙场、位移场与应力场演化规律 |
4.4 本章小结 |
5 厚层坚硬顶板结构切顶改造技术实践 |
5.1 三维地应力场反演分析 |
5.1.1 三维地应力场反演数值模型 |
5.1.2 反演过程及效果评价 |
5.1.3 反演应力场特征分析 |
5.2 3014 工作面顶板改造技术 |
5.2.1 3104 综采工作面概况 |
5.2.2 水力压裂技术 |
5.2.3 3104 综采工作面切顶技术实践 |
5.3 水力压裂效果分析 |
5.3.1 工作面矿压观测 |
5.3.2 工作面CO浓度变化分析 |
5.3.3 该地区其他未切顶工作面来压分析 |
5.3.4 水力压裂切顶效果分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
6.1 主要结论 |
6.2 本文创新点 |
6.3 展望与不足 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)我国煤矿冲击地压发展70年:理论与技术体系的建立与思考(论文提纲范文)
0 引言 |
1 我国冲击地压灾害与研究现状 |
1.1 冲击地压初期认识阶段 |
1.2 冲击地压研究探索阶段 |
1.3 冲击地压研究快速发展阶段 |
1.4 冲击地压研究新的挑战 |
2 冲击地压发生机理 |
3 冲击地压矿井类型 |
4 冲击地压监测技术与装备 |
5 冲击地压防治方法与技术 |
5.1 区域防范方法 |
5.2 局部解危方法 |
6 冲击地压法律法规与标准 |
7 冲击地压理论与技术体系的形成 |
8 工程实践 |
8.1 冲击地压监测 |
8.1.1 矿压监测 |
8.1.2 微震监测 |
8.1.3 地音监测 |
8.1.4 采动应力监测 |
8.1.5 钻屑法监测 |
8.1.6 电磁辐射监测 |
8.2 冲击地压综合监测与预警 |
8.3 冲击地压防治 |
8.3.1 区域防治 |
8.3.1. 1 合理开拓部署 |
8.3.1. 2 保护层开采 |
8.3.2 局部防治 |
8.3.2. 1 深孔断顶爆破 |
8.3.2. 2 顶板水压致裂 |
8.3.2. 3 煤层大直径钻孔卸压 |
8.3.2. 4 煤层卸载爆破 |
8.3.2. 5 冲击地压巷道支护 |
8.4 工程一体化实践 |
8.4.1 工程一体化模式 |
8.4.2 实践效果 |
9 问题思考与展望 |
9.1 问题思考 |
9.2 展望 |
1 0 结语 |
(6)厚硬岩层矿井矿震与冲击复合动力灾害防控研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 绪论 |
2.1 课题来源、研究背景及意义 |
2.1.1 课题来源 |
2.1.2 研究背景 |
2.1.3 研究意义 |
2.2 国内外研究综述 |
2.2.1 矿压与岩层运动研究现状 |
2.2.2 矿震与冲击地压动力灾害机理研究现状 |
2.2.3 矿震与冲击地压防控研究现状 |
2.3 需要进一步解决的问题 |
2.4 课题研究内容及技术路线 |
2.4.1 主要研究内容 |
2.4.2 技术路线 |
3 厚硬岩层采场应力演化与矿震-冲击地压发生的关系 |
3.1 厚硬岩层对矿震和煤岩冲击的影响 |
3.2 基于厚硬岩层运动状态的采场覆岩分布特征 |
3.2.1 厚硬岩层“平台效应”分析 |
3.2.2 不同采动条件下厚硬岩层运动状态及覆岩分布 |
3.3 厚硬岩层采场应力(场)演化分析 |
3.3.1 厚硬岩层运动引起垂直应力(场)演化分析 |
3.3.2 典型采场条件下工作面采前平均静态支承应力估算 |
3.3.3 覆岩运动引起的水平应力(场)演化 |
3.3.4 开采引起的水平应力(场)分布特征 |
3.3.5 采场高度方向水平应力转移的趋于定量分析 |
3.4 厚硬岩层失稳形式及其判据 |
3.4.1 受水平应力控制的厚硬亚关键层破断运动分析 |
3.4.2 受水平应力控制的厚硬主关键层破断运动分析 |
3.4.3 算例分析 |
3.5 厚硬岩层采场矿震-冲击复合动力灾害发生机理 |
3.6 本章小结 |
4 矿震引起地面震动损害的评估预测 |
4.1 强矿震引起地面震动典型案例 |
4.1.1 山东华丰煤矿厚硬砾岩运动引起地面震动 |
4.1.2 河北某矿厚硬石灰岩破断引起地面震动 |
4.1.3 兖矿三矿结合部首采工作面开采强矿震引起地面震动 |
4.2 地面震动损害边界观点的提出 |
4.3 地面震动损害边界的趋于定量分析 |
4.3.1 厚硬岩层破断的弹性能估算 |
4.3.2 厚硬岩层破断过程能量转化与传播 |
4.3.3 震动损害的安全评价判据与评价指标分析 |
4.3.4 地面震动损害边界估算和地面损害边界综合预计 |
4.3.5 工程实例分析 |
4.4 矿震引起地面震动损害的开采防控与实践 |
4.5 地面震动损害边界观点对开采设计指导意义 |
4.6 本章小结 |
5 多煤层保护煤柱设计及其边界动力灾害防控 |
5.1 引言 |
5.2 控制长期高应力作用下煤柱冲击失稳与变形的原则 |
5.3 煤柱静态应力估算 |
5.4 保持煤柱长期稳定及地面建筑安全的煤柱宽度设计 |
5.4.1 防止煤柱冲击失稳的煤柱宽度设计 |
5.4.2 防止煤体长时强度降低而造成煤柱破坏的宽度设计 |
5.4.3 倾斜方向煤柱保持均匀变形条件的宽度设计 |
5.4.4 避免冲击煤层煤柱变形破坏的开采防治对策 |
5.5 结果验证与煤柱设计 |
5.5.1 采动区域下山煤柱状态分析 |
5.5.2 未采动区域煤柱宽度设计 |
5.6 重复采动停采边界矿震原因及其灾害防控 |
5.6.1 重复采动前厚硬岩层状态监测研究方法 |
5.6.2 重复采动保护煤柱边界厚硬岩层失稳分析 |
5.6.3 停采边界的优化与灾害防控 |
5.7 本章小结 |
6 厚硬岩层采场关键工作面防冲-减震开采设计研究 |
6.1 灾害实例及其“防冲-减震”的关键工作面观点提出 |
6.1.1 工作面回采诱发灾害案例 |
6.1.2 遗留煤柱区开采诱发灾害案例 |
6.1.3 “防冲-减震”的关键工作面观点 |
6.2 厚硬岩层下小关键工作面(煤柱)失稳预测与防控 |
6.2.1 条形煤柱与工程难题 |
6.2.2 覆岩结构特征与厚硬岩层-煤柱协同变形机制分析 |
6.2.3 力学建模与分析 |
6.2.4 厚硬岩层-煤柱系统失稳判据及防控 |
6.2.5 工程应用与方案优化 |
6.3 厚硬岩层下关键工作面防冲-减震开采研究 |
6.3.1 孤岛工作面开采与工程难题 |
6.3.2 现场实测的厚硬砾岩运动状态及覆岩结构特征 |
6.3.3 基本方法与技术指标确定 |
6.3.4 工程应用与方案优化 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 不足与展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)向斜构造对乌东煤矿冲击地压的影响研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冲击地压发生机理研究现状 |
1.2.2 褶皱区冲击地压研究进展 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
2 乌东煤矿现场调研及物理实验 |
2.1 乌东煤矿矿井概况 |
2.1.1 位置与交通 |
2.1.2 煤层特征 |
2.1.3 采掘工作面概况 |
2.1.4 乌东煤矿冲击地压特征 |
2.2 乌东煤矿地质条件分析 |
2.2.1 乌东井田构造运动特征 |
2.2.2 乌东矿区构造剖面特征 |
2.2.3 乌东矿区现今构造应力场特征 |
2.3 乌东煤矿煤岩参数测定 |
2.3.1 实验目的与意义 |
2.3.2 煤岩的物理力学参数测定 |
2.3.3 煤岩的冲击倾向性测定 |
2.4 本章小结 |
3 乌东煤矿向斜构造区煤岩体应力特征分析 |
3.1 向斜构造特征分析 |
3.1.1 一般向斜构造特征分析 |
3.1.2 乌东煤矿八道湾向斜构造特征分析 |
3.2 乌东煤矿向斜构造区应力分布特征分析 |
3.2.1 向斜构造区岩层弯曲应力状态材料力学分析法 |
3.2.2 地壳岩体应力场的组成 |
3.2.3 乌东煤矿向斜轴部影响区煤岩体应力状态分析 |
3.3 向斜构造区水平主应力对冲击地压显现的影响分析 |
3.3.1 主应力方向对冲击地压显现的影响分析 |
3.3.2 主应力水平对冲击地压显现的影响分析 |
3.3.3 向斜翼部顶底板岩层对巷道稳定性的影响分析 |
3.4 本章小结 |
4 乌东煤矿向斜构造区防冲解危措施 |
4.1 乌东煤矿向斜构造翼部煤层开采方案优化数值模拟 |
4.1.1 乌东煤矿向斜翼部煤层开采数值计算模型 |
4.1.2 翼部煤层回采方案优化数值模拟分析 |
4.1.3 回采面与掘进面安全距离的计算 |
4.2 乌东煤矿向斜翼部采区防冲方案及优化 |
4.2.1 中间岩柱的地面深孔爆破 |
4.2.2 煤岩层注水软化 |
4.2.3 井下卸压爆破 |
4.3 乌东煤矿向斜轴部采区防冲方案 |
4.3.1 工作面两巷实体煤防冲措施 |
4.3.2 掘进面的防冲措施 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)厚煤层综放开采的降载减冲原理及其工程实践(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
Extended Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容与方法 |
2 厚煤层开采冲击显现特征与冲击因素分析 |
2.1 综放与综采的冲击显现特征 |
2.2 综放与综采的冲击因素分析 |
2.3 小结 |
3 煤样超强度受载冲击破坏试验研究 |
3.1 试验目的、内容与方案 |
3.2 煤样冲击破坏规律分析 |
3.3 煤样超强度受载冲击破坏机制 |
3.4 小结 |
4 围岩对厚煤层的超强度加载诱冲机理 |
4.1 煤岩三轴压缩试验的强度与变形特征 |
4.2 围岩的动静载特征与煤体强度分布规律 |
4.3 煤岩体内能量积聚与释放特征 |
4.4 围岩对煤体的超强度加载诱冲模型及准则 |
4.5 小结 |
5 综放开采覆岩结构特征及对煤层超强度受载的影响 |
5.1 采场覆岩运动一般规律及其导致的动静加载作用 |
5.2 综放开采覆岩破断运动及其导致的动载源特征 |
5.3 综放开采覆岩结构形式及其对动静载的作用 |
5.4 综放开采对防冲的作用 |
5.5 覆岩结构发育高度 |
5.6 小结 |
6 综放开采的动载扰动与静载演化规律 |
6.1 综放开采覆岩破断步距与能量释放规律 |
6.2 综放开采覆岩破断施加煤体动载扰动规律 |
6.3 综放开采基础静载应力分布的数值模拟研究 |
6.4 综放开采静载应力演化规律的数值模拟研究 |
6.5 小结 |
7 厚煤层综放开采降载减冲的工程实践 |
7.1 综放开采冲击矿压防控原理 |
7.2 兴安煤矿综放开采防冲实践 |
7.3 小结 |
8 结论与展望 |
8.1 研究结论 |
8.2 创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)基于微震信息的深埋隧洞岩爆孕育成因研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩爆分类研究 |
1.2.2 岩爆微震监测研究 |
1.2.3 岩爆成因研究 |
1.2.4 岩爆防治措施研究 |
1.3 有待进一步研究的问题 |
1.4 本文总体思路及主要研究内容 |
第二章 深埋隧洞微震活动与岩爆时空分布规律及其相关性研究 |
2.1 工程背景及微震监测概况 |
2.1.1 工程背景 |
2.1.2 微震监测概况 |
2.2 微震活动与岩爆的时间分布规律 |
2.2.1 开挖过程微震活动与岩爆随时间演化规律 |
2.2.2 岩爆孕育过程微震信息随时间演化规律 |
2.3 微震活动与岩爆的空间分布规律 |
2.3.1 开挖过程微震活动与岩爆的空间分布规律 |
2.3.2 岩爆孕育过程微震活动空间演化规律 |
2.3.3 微震活动与岩爆区域性集结分布规律 |
2.4 本章小结 |
第三章 深埋隧洞即时型岩爆孕育成因研究 |
3.1 开挖速率对即时型岩爆的影响 |
3.1.1 开挖速率与微震活动的关系 |
3.1.2 开挖速率对即时型岩爆孕育过程的影响 |
3.2 开挖方式对即时型岩爆的影响 |
3.2.1 不同开挖方式下的围岩应力分布规律 |
3.2.2 不同开挖方式下的岩爆响应时间特征 |
3.2.3 不同开挖方式下的微震特性对比分析 |
3.2.4 不同开挖方式下的岩爆风险对比分析 |
3.3 隧洞支护对即时型岩爆的影响 |
3.3.1 不同支护类型下的岩爆分布规律 |
3.3.2 喷锚支护对即时型岩爆孕育的影响 |
3.4 结构面对即时型岩爆的控制作用分析 |
3.4.1 结构面对岩爆宏观破坏形态的控制作用 |
3.4.2 结构面对岩爆空间分布及强度的控制作用 |
3.4.3 结构面对岩爆频次的控制作用 |
3.4.4 结构面对岩爆孕育规律的影响 |
3.4.5 结构面对岩爆孕育机制的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 深埋隧洞时滞型岩爆孕育成因研究 |
4.1 时滞型岩爆特征分析 |
4.1.1 时滞型岩爆定义及其判别准则 |
4.1.2 时滞型岩爆发生洞段支护特征 |
4.1.3 时滞型岩爆孕育过程微震信息时空分布特征 |
4.2 时滞型岩爆孕育成因及其机理 |
4.2.1 爆破扰动诱发时间滞后型岩爆案例分析 |
4.2.2 爆破扰动诱发时空滞后型岩爆案例分析 |
4.2.3 爆破扰动诱发时滞型岩爆的机理 |
4.3 爆破扰动作用下时滞型岩爆发生规律 |
4.3.1 爆破扰动作用下时滞型岩爆空间分布规律 |
4.3.2 爆破扰动作用下时滞型岩爆时间响应规律 |
4.3.3 爆破扰动强度对时滞型岩爆的影响 |
4.4 爆破扰动对时滞型岩爆孕育机制的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 深埋隧洞二次开挖扰动下岩爆成因研究 |
5.1 二次开挖扰动下潜在岩爆风险区辨识 |
5.1.1 辨识原理 |
5.1.2 潜在岩爆风险区辨识 |
5.2 二次开挖扰动下岩爆成因分析 |
5.2.1 即时型岩爆 |
5.2.2 时滞型岩爆 |
5.3 本章小结 |
第六章 深埋隧洞岩爆防治措施研究 |
6.1 即时型岩爆防治措施 |
6.2 时滞型岩爆防治措施 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论及展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间参加的科研项目及获得成果 |
(10)木城涧煤矿矿震监测震源定位与震级研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 矿震监测震源定位与震级问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 矿震的研究现状 |
1.2.2 微震监测系统的研究现状 |
1.2.3 矿震震源定位问题的研究现状 |
1.2.4 矿震震级计算的研究现状 |
1.3 本文主要工作 |
2 矿震的发生条件及监测方法 |
2.1 矿震的发生条件 |
2.1.1 矿震的基本特征 |
2.1.2 矿震的成因 |
2.1.3 矿震的发生机理 |
2.1.4 矿震的分类 |
2.2 矿震的危害 |
2.3 矿震的监测方法 |
2.3.1 理论分析法 |
2.3.2 现场实测法 |
2.4 本章小结 |
3 木城涧煤矿微震监测系统的总体布置 |
3.1 木城涧煤矿微震监测系统的设计及实施 |
3.1.1 台站的选址 |
3.1.2 台站的组成 |
3.2 木城涧煤矿微震监测系统的软件设计及分析 |
3.2.1 矿震信号 |
3.2.2 软件设计 |
3.2.3 系统主程序 |
3.2.4 矿震信号的P 波和 S 波识别方法 |
3.3 本章小结 |
4 木城涧煤矿矿震监测震源定位研究 |
4.1 矿震震源定位方法 |
4.1.1 矿震的发震时刻的测定 |
4.1.2 单台定位方法 |
4.1.3 多台定位方法 |
4.2 木城涧煤矿矿震监测震源定位结果分析 |
4.3 本章小结 |
5 木城涧煤矿矿震监测震级研究 |
5.1 地震震级 |
5.2 矿震震级的测定 |
5.2.1 近震震级M_L |
5.2.2 矩震级M_W |
5.2.3 持续时间震级M_D |
5.3 三种震级标度在木城涧矿震震级测定中的应用 |
5.4 持续时间震级在木城涧煤矿的具体应用 |
5.5 震动半衰期震级计算 |
5.6 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、陶庄煤矿矿震灾害与防治(论文参考文献)
- [1]大型地质体控制下冲击地压发生机制与防治方法研究[D]. 李一哲. 煤炭科学研究总院, 2021
- [2]褶皱区顶板型冲击矿压“三场”监测原理及其应用[D]. 王盛川. 中国矿业大学, 2021
- [3]冲击地压动-静态评估方法及综合预警模型研究[D]. 夏永学. 煤炭科学研究总院, 2020(08)
- [4]采动煤岩体结构效应及其诱冲机制研究与实践[D]. 李磊. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [5]我国煤矿冲击地压发展70年:理论与技术体系的建立与思考[J]. 齐庆新,李一哲,赵善坤,张宁博,郑伟钰,李海涛,李宏艳. 煤炭科学技术, 2019(09)
- [6]厚硬岩层矿井矿震与冲击复合动力灾害防控研究[D]. 张明. 北京科技大学, 2017(05)
- [7]向斜构造对乌东煤矿冲击地压的影响研究[D]. 康震. 辽宁工程技术大学, 2016(02)
- [8]厚煤层综放开采的降载减冲原理及其工程实践[D]. 李振雷. 中国矿业大学, 2016(02)
- [9]基于微震信息的深埋隧洞岩爆孕育成因研究[D]. 赵周能. 东北大学, 2014(03)
- [10]木城涧煤矿矿震监测震源定位与震级研究[D]. 于丽艳. 辽宁工程技术大学, 2011(05)
标签:应力状态论文;