煤巷掘进影响区动态应力响应及对动力灾害影响研究

发布时间：2018-08-01 10:34

【摘要】：综合运用理论分析、实验研究、数值模拟等研究方法，采用“假设-求证-结论-建议”的研究思路，研究了煤巷掘进影响区动态应力响应及对动力灾害的影响。提出观点“掘进引起采动应力动态响应是煤岩动力灾害重要影响因素”，并运用弹性力学、塑性力学并结合矿压理论通过掘进影响区内煤的微元体进行力学分析并建立掘进引起采动应力动态响应理想模型，从理论上论证了煤巷掘进影响区采动应力具有动态性特征；研制了可模拟多个埋深掘进速度可调可控能实现动态掘进的三维模拟实验系统，为本文研究提供实验基础；通过多组实验，实验验证了煤巷工程中采动应力存在动态性和拉伸性特征，持续掘进过程中采动应力存在差异性和压缩性动态应力响应特征，间歇性掘进中采动应力存在缩伸交替变化特征；提出动态应力响应对煤岩动力灾害的影响机理并提出防治措施。研究表明，，不同掘进速度下采动应力呈现不同程度的动态性规律，掘进引起采动应力动态响应使升高了的集中应力作用在缩短了的煤柱上是煤岩动力灾害的重要因素。
[Abstract]:Based on theoretical analysis, experimental research and numerical simulation, the dynamic stress response and its influence on dynamic disasters in the affected area of coal roadway tunneling are studied by using the research idea of "hypothesis-proof-conclusion-suggestion". The paper puts forward that the dynamic response of mining stress caused by tunneling is an important influence factor of coal and rock dynamic disasters, and makes use of elastic mechanics. Combining with the theory of rock pressure, the dynamic response model of mining stress caused by tunneling is established through the mechanical analysis of the micro-element of coal in the area affected by tunneling, and the dynamic characteristics of mining stress in the affected area of roadway excavation are proved theoretically. In this paper, a three dimensional simulation experiment system is developed to simulate dynamic tunneling with adjustable velocity and controllable speed, which provides the experimental basis for the research of this paper. It is verified by experiments that the dynamic and tensile characteristics of mining stress in coal roadway engineering, the difference of mining stress and the response of compressible dynamic stress in the process of continuous tunneling, and the alternating variation of mining stress in intermittent tunneling; The influence mechanism of dynamic stress response on coal and rock dynamic disaster is put forward and the prevention measures are put forward. The study shows that the dynamic stress of mining under different tunneling velocities is dynamic to different degrees, and the dynamic response of mining stress caused by tunneling is an important factor of coal and rock dynamic disasters caused by dynamic response of mining stress and increased concentration stress on the shortened coal pillar.
【学位授予单位】：中国矿业大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD263;TD77

【参考文献】

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本文编号：2157294