基于小波分析的煤矿巷道失稳预测研究
本文选题：急倾斜煤层 切入点：动力失稳 出处：《西安科技大学》2015年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：随着煤矿开采深度增加,急倾斜煤层巷道煤岩失稳导致的动力灾害愈发严重,研究巷道煤岩失稳的发生机制及规律就显得尤为重要。论文以乌东煤矿急倾斜特厚煤层巷道稳定性控制为研究背景,通过现场地质调研、分析,获取巷道的地质赋存特征;通过岩石力学试验获取煤岩材料的本构关系,基于小波分析理论分析物理模拟实验过程中的声发射信号特征,确定煤岩体损伤特性、能量与损伤之间的内在联系,建立巷道围岩失稳的临界能量判据。研究表明:当能量值大于6.0×104时,煤岩体发生破坏。工程现场开展声发射监测,借助小波分析与临界能量判据预测得出:43#煤层南巷围岩失稳范围为1.3m,45#煤层南巷围岩失稳范围为2.6m;通过光学钻孔窥视系统监测巷道煤岩内部裂隙的发育程度,结合松动圈监测仪探测巷道煤岩的不同破碎程度的范围对预测结果进行验证。结果表明:43#煤层南巷围岩的失稳范围为1.6m,45#煤层南巷围岩失稳范围为2.5m。综上确定乌东煤矿+500水平43#煤层南巷与45#煤层南巷的围岩失稳范围分别为1.6m和2.6m。结合乌东煤矿的地质赋存特征与+500水平43#煤层南巷和45#煤层南巷的围岩失稳范围对其原有的支护方式进行优化,选取合理的支护方式和支护参数,保障巷道在开采扰动影响下的稳定,实现安全开采。本文研究成果对类似地质条件下的煤矿的安全开采,具有一定的参考与借鉴意义。
[Abstract]:With the increase of the depth of coal mining, power loss caused by more serious disaster stability in steep coal seam roadway, it is particularly important to study coal rock roadway failure mechanism and stability of the law. In order to Ukraine coal mining in steep inclined thick coal seam roadway stability control as the research background, through field geological investigation, analysis, geological feature acquisition tunnel; constitutive relation for coal rock material through the rock mechanics test, wavelet analysis and theoretical analysis of physical simulation experiment in the process of acoustic emission characteristics based on determining the damage characteristics of coal rock mass, the intrinsic link between energy and damage, establish the tunnel surrounding rock stability critical energy criterion. The results show that: when the power is greater than 6 * 104, coal and rock failure. The project site to carry out acoustic emission monitoring, with the help of the wavelet analysis and the critical energy criterion to predict: 43# coal seam surrounding rock instability range of Nan Xiang 1.3m, 45# coal Nan Xiang rock instability is in the range of 2.6m; the degree of development of optical borehole monitoring system in roadway rock cracks, the forecast results are verified by detecting the roadway of coal rock loose circle monitor different fragmentation range. The results show that the 43# coal seam in Nan Xiang surrounding rock instability range of 1.6m and 45# coal seam to determine the range of surrounding rock instability Nan Xiang +500 level of 43# and 45# of the coal seam Nan Xiang Nan Xiang, Ukraine coal mine instability range were 1.6m and 2.6m. with rock geological characteristics of coal mine Ukraine and +500 level 43# and 45# coal seam of Nan Xiang Nan Xiang, the original supporting way to optimize the instability range in 2.5m., select the reasonable the support methods and support parameters, ensuring stability in the mining disturbance of the roadway, realize safe mining. This paper researches on the similar geological conditions of coal mine safety. It has certain reference and reference significance.
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD322.4
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，本文编号：1596319
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