回采速度对冲击矿压的影响机制研究

发布时间：2021-01-10 04:54

　　冲击矿压是煤矿开采中最为典型的煤岩动力灾害之一。对于高强度开采工作面,回采速度对冲击矿压的影响机制至关重要,且相关方面的研究较少。为此,本文通过理论分析、实验室试验、数值模拟及现场实践方法,研究了高强度开采工作面回采速度对冲击矿压的影响机制,以期为现场开采强度优化提供理论依据。理论上建立了考虑三角增压载荷的悬臂梁结构顶板模型,并依次得到回采速度影响下的因素,包括悬臂长度、悬臂段载荷、顶板增压载荷峰值大小、位置及增压载荷超前影响范围等对顶板梁挠度、弯矩及弯曲弹性能的影响;回采速度对砌体梁结构的破断影响表现在:高速推进使关键块A断裂长度L增加,冲击致灾的可能性增大;高速推进造成岩块A距下方自由空间的高度?变大,不利于岩块A与岩块B铰接,可能促使原本为低位未触矸破断的砌体梁结构变为高位悬臂梁结构,也可促使高位触矸砌体梁式破断转变为非触矸式破断,而前者破断产生的能量要远远小于后者的能量。开展了煤样变加载速率下的试验研究,揭示了不同加载速率下的强度演化机制,建立了煤体受载冲击破坏的模型。实验室研究表明:加载速率提高后可抑制煤样弹性阶段、稳定破裂阶段微小裂隙的破裂扩展,减少小能量事件数的产生,减少... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

弹性地基集中载荷作用下示意图

部分煤样照片

3-3 加载及监测系统装置图 showing equipment used in the experiment-震响应规律 (Stress-AE Response Law fo Rate)学性质的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]综放覆岩破断诱发冲击地压的防治方法与实践[J]. 李振雷,何学秋,窦林名.  中国矿业大学学报. 2018(01)
[2]加载速率影响的煤体破裂过程声-电荷试验研究[J]. 肖晓春,丁鑫,赵鑫,潘一山,王爱文,王磊.  岩土力学. 2017(12)
[3]不同加载速率下类煤岩力学特性及损伤演化规律研究[J]. 赵振龙,赵坤,王晓.  煤炭科学技术. 2017(10)
[4]加载速率影响抗拉强度的机理及其数值验证[J]. 杨敬虎,于翔.  煤炭学报. 2017(S1)
[5]不同围压及应变速率下页岩变形及破损特性试验研究[J]. 刘俊新,张可,刘伟,施锡林.  岩土力学. 2017(S1)
[6]三硬条件下孤岛工作面安全推进速度研究[J]. 张宏伟,李云鹏,陈蓥,朱峰,邵凌峰.  煤炭科学技术. 2017(02)
[7]煤层弹性、硬化和软化区对顶板弯矩特性影响分析[J]. 潘岳,顾士坦,李文帅.  岩石力学与工程学报. 2016(S2)
[8]煤单轴抗压强度特性的加载速率效应研究[J]. 李彦伟,姜耀东,杨英明,张科学,任政,李海涛,马振乾.  采矿与安全工程学报. 2016(04)
[9]不同加载速率下煤岩采动力学响应及破坏机制[J]. 薛东杰,周宏伟,王子辉,任伟光,张淼,刘亚群.  煤炭学报. 2016(03)
[10]高强度开采工作面煤岩灾变的推进速度效应分析[J]. 杨胜利,王兆会,蒋威,杨敬虎.  煤炭学报. 2016(03)

博士论文
[1]深地超应力作用效应及孤岛工作面整体冲击失稳机理研究[D]. 朱广安.中国矿业大学 2017
[2]煤矿深部砂岩卸荷特性及岩爆预测方法研究[D]. 徐婕.武汉大学 2016
[3]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
[4]高强度开采工作面矿压显现的推进速度效应分析[D]. 杨敬虎.中国矿业大学(北京) 2016
[5]断层型冲击矿压的动静载叠加诱发原理及其监测预警研究[D]. 蔡武.中国矿业大学 2015
[6]煤矿采动动载对煤岩体的作用及诱冲机理研究[D]. 何江.中国矿业大学 2013
[7]采动煤岩冲击破裂的震动效应及其应用研究[D]. 曹安业.中国矿业大学 2009

硕士论文
[1]高强度开采条件下巷道稳定性研究[D]. 王永强.太原理工大学 2010



本文编号：2968103