复杂地质构造区诱发冲击矿压机理及防控研究
发布时间：2021-10-29 01:44
近年来,随着经济转型、产业结构调整、天然气等清洁能源消费比重增加以及煤炭产能过剩等原因,导致我国煤炭消费占比呈减小趋势,但整体占比依旧保持在60%以上。我国煤炭资源消费的高占比局面迫使开采强度持续处于较高的状态,这也导致众多矿区浅部煤炭资源日益枯竭,因此不得不被迫转向开采埋藏较深的煤层,甚至是复杂地质构造区内的煤田。而当对处于褶曲、断层等复杂地质构造影响范围内的煤层进行开采时,很容易受开采扰动和强构造应力扰动影响而诱发冲击矿压事故。本文以两种典型地质构造条件下工作面采掘期间冲击矿压的显现及破坏特征为立足点,围绕典型断层构造区采掘活动的矿震分布规律和典型褶曲构造区采掘活动的矿震分布规律进行了详细的分析,为宝积山煤矿位于向斜构造翼部且临近F46大断层这一特殊多重构造区内7采区的开采研究提供了切入点。综合运用现场调研、理论建模分析、实验室试验、数值模拟计算和现场工程实践等手段,对动载或静载主导动静载叠加作用诱发冲击矿压的关联性、工作面采空区及沿空巷道两侧煤体中支承应力与煤层倾角变化的演化规律、不规则工作面开采扰动条件下断层滑移活化规律及覆岩破断特征、多重构造区冲击矿压的防控机理及其工业性试验...
【文章来源】：中国矿业大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：189 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
03回风平巷围岩变形破坏特征
工作面采空区上覆岩层破断形成的梯形体的高度由采高、工作面宽度、推进长度、梯形体底角、各岩层力学性质和冒落系数等参数共同决定。如图 4-17 所示，梯形体上表面破断形式随着梯形体的高度增加，由竖“O–X”型破断（图 4-17(b)和(c)）向横“O–X”型破断（图 4-17(b)和(d)）过渡转变。（a）横向剖面 （b）纵向剖面
中国矿业大学（北京）博士学位论文4.4.2.2 梯形体结构主要破断参数根据前述分析可知，当工作面上方各相邻岩层岩性差异不大时，处于上方的岩层由于破断角的存在而形成梯形体破断空间结构。因此假定梯形体底角为岩层破断角、各岩层在同一方位的破断角相同，且各方位破断面共面[159]。易看出，破断角越小上表面尺寸越小、上方岩层悬露面积越小，发生破断的可能性越小，见图 4-18 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]工作面过空巷基本顶超前破断压架机理及控制技术研究[J]. 刘畅,杨增强,弓培林,王开,张俊文,李玉琳,张小强. 煤炭学报. 2017(08)
[2]切顶卸压沿空留巷围岩结构控制及其工程应用[J]. 何满潮,陈上元,郭志飚,杨军,高玉兵. 中国矿业大学学报. 2017(05)
[3]A review of mechanism and prevention technologies of coal bumps in China[J]. Yaodong Jiang,Yixin Zhao,Hongwei Wang,Jie Zhu. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2017(01)
[4]采动影响下碎裂煤巷注浆加固优化研究与应用[J]. 何富连,杨增强,魏臻. 煤矿开采. 2017(01)
[5]深井沿空留巷顶板变形破坏特征与控制对策研究[J]. 武精科,阚甲广,谢福星,杨增强. 采矿与安全工程学报. 2017(01)
[6]深部矿井复合动力灾害机理及一体化防治技术[J]. 耿友明. 煤矿安全. 2016(11)
[7]高强度开采综放工作面区段煤柱合理宽度与控制技术[J]. 张广超,何富连,来永辉,宋佳伟,肖鹏. 煤炭学报. 2016(09)
[8]Application of high-pressure water jet technology and the theory of rock burst control in roadway[J]. Yang Zengqiang,Dou Linming,Liu Chang,Xu Mengtang,Lei Zhen,Yao Yahu. International Journal of Mining Science and Technology. 2016(05)
[9]深埋复杂不规则孤岛工作面冲击矿压机制研究[J]. 朱广安,窦林名,刘阳,苏振国,李慧. 采矿与安全工程学报. 2016(04)
[10]震源扰动型巷道冲击矿压破坏力能准则及实践[J]. 高明仕,赵一超,温颖远,程志超,权修才. 煤炭学报. 2016(04)
博士论文
[1]综放沿空煤巷上覆岩层断裂位置及结构稳定性研究[D]. 谢福星.中国矿业大学(北京) 2017
[2]采动条件下断层损伤滑移演化规律及其诱冲机制研究[D]. 焦振华.中国矿业大学(北京) 2017
[3]我国煤炭产业供给侧改革与发展路径研究[D]. 吴达.中国地质大学(北京) 2016
[4]综放大断面沿空煤巷围岩稳定性及不对称支护[D]. 梅星.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]最大水平应力对冲击矿压的作用机制及其应用研究[D]. 陈国祥.中国矿业大学 2009
[8]构造应力场影响下的巷道围岩稳定性原理及其控制研究[D]. 鲁岩.中国矿业大学 2008
[9]高压水射流钻孔破煤机理研究[D]. 梁运培.山东科技大学 2007
[10]冲击地压发生和破坏过程研究[D]. 潘一山.清华大学 1999
硕士论文
[1]淮北矿区构造演化及其对矿井构造发育的控制作用[D]. 刘军.中国矿业大学 2017
[2]中国煤炭产能过剩成因机理和对策分析[D]. 刘先彬.河南大学 2016
[3]大倾角变角度综放工作面覆岩运移规律分析及应用[D]. 郭峰.西安科技大学 2015
[4]五沟煤矿地质构造规律分析与研究[D]. 温亮.安徽理工大学 2015
[5]高应力软岩煤巷钻孔卸压支护技术研究[D]. 卢全体.中国矿业大学 2015
[6]煤体高压射流钻割卸压原理及其防冲研究[D]. 杨增强.中国矿业大学 2014
[7]我国煤炭产能过剩的形成机理及调控对策研究[D]. 张言方.中国矿业大学 2014
[8]断层冲击地压发生机制与工程实践[D]. 张宁博.煤炭科学研究总院 2014
[9]多重构造区煤巷注浆强化机理及关键技术研究[D]. 赵炎.河北工程大学 2013
[10]重庆某矿区倾斜煤层开采引起地表变形机理及地质环境问题研究[D]. 张莉莉.成都理工大学 2013
本文编号：3463722
【文章来源】：中国矿业大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：189 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
03回风平巷围岩变形破坏特征
工作面采空区上覆岩层破断形成的梯形体的高度由采高、工作面宽度、推进长度、梯形体底角、各岩层力学性质和冒落系数等参数共同决定。如图 4-17 所示，梯形体上表面破断形式随着梯形体的高度增加，由竖“O–X”型破断（图 4-17(b)和(c)）向横“O–X”型破断（图 4-17(b)和(d)）过渡转变。（a）横向剖面 （b）纵向剖面
中国矿业大学（北京）博士学位论文4.4.2.2 梯形体结构主要破断参数根据前述分析可知，当工作面上方各相邻岩层岩性差异不大时，处于上方的岩层由于破断角的存在而形成梯形体破断空间结构。因此假定梯形体底角为岩层破断角、各岩层在同一方位的破断角相同，且各方位破断面共面[159]。易看出，破断角越小上表面尺寸越小、上方岩层悬露面积越小，发生破断的可能性越小，见图 4-18 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]工作面过空巷基本顶超前破断压架机理及控制技术研究[J]. 刘畅,杨增强,弓培林,王开,张俊文,李玉琳,张小强. 煤炭学报. 2017(08)
[2]切顶卸压沿空留巷围岩结构控制及其工程应用[J]. 何满潮,陈上元,郭志飚,杨军,高玉兵. 中国矿业大学学报. 2017(05)
[3]A review of mechanism and prevention technologies of coal bumps in China[J]. Yaodong Jiang,Yixin Zhao,Hongwei Wang,Jie Zhu. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2017(01)
[4]采动影响下碎裂煤巷注浆加固优化研究与应用[J]. 何富连,杨增强,魏臻. 煤矿开采. 2017(01)
[5]深井沿空留巷顶板变形破坏特征与控制对策研究[J]. 武精科,阚甲广,谢福星,杨增强. 采矿与安全工程学报. 2017(01)
[6]深部矿井复合动力灾害机理及一体化防治技术[J]. 耿友明. 煤矿安全. 2016(11)
[7]高强度开采综放工作面区段煤柱合理宽度与控制技术[J]. 张广超,何富连,来永辉,宋佳伟,肖鹏. 煤炭学报. 2016(09)
[8]Application of high-pressure water jet technology and the theory of rock burst control in roadway[J]. Yang Zengqiang,Dou Linming,Liu Chang,Xu Mengtang,Lei Zhen,Yao Yahu. International Journal of Mining Science and Technology. 2016(05)
[9]深埋复杂不规则孤岛工作面冲击矿压机制研究[J]. 朱广安,窦林名,刘阳,苏振国,李慧. 采矿与安全工程学报. 2016(04)
[10]震源扰动型巷道冲击矿压破坏力能准则及实践[J]. 高明仕,赵一超,温颖远,程志超,权修才. 煤炭学报. 2016(04)
博士论文
[1]综放沿空煤巷上覆岩层断裂位置及结构稳定性研究[D]. 谢福星.中国矿业大学(北京) 2017
[2]采动条件下断层损伤滑移演化规律及其诱冲机制研究[D]. 焦振华.中国矿业大学(北京) 2017
[3]我国煤炭产业供给侧改革与发展路径研究[D]. 吴达.中国地质大学(北京) 2016
[4]综放大断面沿空煤巷围岩稳定性及不对称支护[D]. 梅星.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]最大水平应力对冲击矿压的作用机制及其应用研究[D]. 陈国祥.中国矿业大学 2009
[8]构造应力场影响下的巷道围岩稳定性原理及其控制研究[D]. 鲁岩.中国矿业大学 2008
[9]高压水射流钻孔破煤机理研究[D]. 梁运培.山东科技大学 2007
[10]冲击地压发生和破坏过程研究[D]. 潘一山.清华大学 1999
硕士论文
[1]淮北矿区构造演化及其对矿井构造发育的控制作用[D]. 刘军.中国矿业大学 2017
[2]中国煤炭产能过剩成因机理和对策分析[D]. 刘先彬.河南大学 2016
[3]大倾角变角度综放工作面覆岩运移规律分析及应用[D]. 郭峰.西安科技大学 2015
[4]五沟煤矿地质构造规律分析与研究[D]. 温亮.安徽理工大学 2015
[5]高应力软岩煤巷钻孔卸压支护技术研究[D]. 卢全体.中国矿业大学 2015
[6]煤体高压射流钻割卸压原理及其防冲研究[D]. 杨增强.中国矿业大学 2014
[7]我国煤炭产能过剩的形成机理及调控对策研究[D]. 张言方.中国矿业大学 2014
[8]断层冲击地压发生机制与工程实践[D]. 张宁博.煤炭科学研究总院 2014
[9]多重构造区煤巷注浆强化机理及关键技术研究[D]. 赵炎.河北工程大学 2013
[10]重庆某矿区倾斜煤层开采引起地表变形机理及地质环境问题研究[D]. 张莉莉.成都理工大学 2013
本文编号：3463722
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