巨厚火成岩下煤层开采覆岩运移及冲击影响规律研究

发布时间：2024-06-29 02:23

　　近年来,煤矿顶板型冲击地压事故频发,为研究顶板对冲击地压的影响,本文将以安居煤矿大范围巨厚火成岩下的回采面作为研究背景,从开采过程中巨厚火成岩的稳定性、工作面的围岩应力演化特征和巨厚火成岩对工作面冲击地压的影响三个角度进行系统的分析,得到如下的研究成果:(1)基于关键层判别理论分析了巨厚火成岩对回采面覆岩运动的决定性作用,依据采空区尺寸的变化,建立了巨厚火成岩由中厚板向薄板过渡的力学模型,得出巨厚火成岩在初采阶段以应力的聚集为主,处于稳定状态;连续采动过程中,火成岩悬露尺比达到10¹5倍时,以薄板状态发生失稳;并且从能量传递角度计算得出火成岩初次破断传递至煤体能量达到6次方能级左右,极大地增加了冲击风险。(2)通过应用数值模拟的实验方法,从应力集中程度、下沉影响范围分析了不同层距巨厚火成岩下煤层开采过程中覆岩运动规律以及工作面围岩应力的演化特征,得到高位火成岩主要起到承载作用,以自身应力调整为主;中位火成岩作为加载体,受到扰动积聚的大量弹性能更容易诱发冲击;低位火成岩不具备强承载能力,提高了围岩整体应力水平。并且提出了围岩应力提升部分分别来自开采扰动后原岩应力发生...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1近五年我国煤炭生产与消耗情况

1绪论11绪论1Introduction1.1研究背景及意义（ResearchBackgroundandSignificance）我国作为第一产煤大国，“富煤少气贫油”的资源结构决定了煤炭在我国能源消费中处于重要地位，煤炭的生产消费分别占据一次能源生产总量76%和消费总量的69%....

图1-2地幔物质对流图

1绪论5为：岩浆结晶过程中处于流动态形成的构造，火成岩岩层分布范围广；另一种是岩浆冷凝固结过程中形成的原生节理和裂隙；区别于前两种第三种由结晶作用和岩石组分空间充填方式所形成的的构造。在节理方面，侵入岩的原生节理与流线和流面相对方位分横节理、纵节理、层节理和斜节理，而喷出岩节理常....

图1-3煤层开采前后火成岩影响[59]

岩变形破坏特征和应力分布情况，并综合运用两端固支梁模型和薄板理论确定坚硬顶板的自由下沉空间。李强[58]等采用顶板剪切梁模型指出火成岩影响条件下的煤层—围岩组合变形系统会面临顶板断裂型冲击地压和煤体压缩型冲击地压两种类型，同时通过理论计算提出了火成岩顶板过渡厚度、过渡剪切模量和过....

图1-4技术路线图

硕士学位论文8图1-4技术路线图Figure1-4Technicalroutechart

本文编号：3997019