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矿井非典型动力现象及评价方法

专 业: 采矿工程
关键词: 矿井动力现象 模糊综合评判 原岩应力 岩层结构 冲击倾向性 矿山岩石力学
分类号: TD31
形 态: 共 115 页 约 75,325 个字 约 3.603 M内容
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内容摘要


本文发现并提出了矿井非典型动力现象,对该现象进行了定义、表述了其特点、表现形式及危害性。

论文深入研究了矿井非典型动力现象发生的机理,通过事故区原岩应力现场实测,煤岩物理力学性质实验室测定,采场地应力三维弹塑性有限元分析、各厚层坚硬顶板的初次及周期断裂步距计算,以及断裂岩块的平衡结构分析,认为在地质构造和采动影响下,具有特殊物理力学性质,位于弯曲下沉带最下位的主关键层的初次断裂失稳,摧毁了其下砌体梁平衡结构,是导致矿井非典型动力现象的最主要、最直接的原因,顶板岩层结构、原岩应力、主关键层的冲击倾向性是影响矿井非典型动力现象发生的三大主要因素。

论文根据矿井非典型动力现象发生的机理及三大主要影响因素的特点,运用模糊综合评判的原理和方法,建立了矿井非典型动力现象发生的数学模型。

又根据关键层理论,选择主关键层厚度、单轴抗压强度、相对高度以及直接顶厚与采高的比值四个指标来表述顶板岩层结构对矿井非典型动力现象的影响;原岩应力的影响可用两类指标来表述,一类是实测原岩应力,并计算主关键层的弹性变形能比值及采深;另一类是用地质构造痕迹结合采深来模糊综合评判原岩应力的影响。

论文运用所建立的矿井非典型动力现象发生的数学模型,对白皎煤矿20112工作面事故区进行了评判,对该矿未采工作面20132和20152两个工作面进行了预测,其结果符合开采实践,说明本文对矿井非典型动力现象发生机理的认识,并据此建立的数学模型和创立的评判方法是恰当的……

全文目录


文摘
英文文摘
前言
1绪论
1.1矿井非典型动力现象问题的提出及其研究的意义
1.2对已有矿井动力现象研究现状的综述
1.2.1冲击地压研究的评述
1.2.2顶板大面积来压研究的评述
1.2.3煤与瓦斯突出研究的评述
1.3矿井非典型动力现象的特征及其定义
1.4矿井非典型动力现象研究的内容和技术路线
1.4.1研究内容
1.4.2技术线路
2矿井非典型动力现象的机理研究
2.1引言
2.2原岩应力现场实测及结果分析
2.2.1原岩应力测试方法及地点的选择
2.2.2测试结果及分析
2.3采场地应力数值分析
2.3.1数值分析方法
2.3.2结构模型设计
2.3.3计算结果分析
2.4厚层坚硬顶板破断岩块平衡结构分析
2.5矿井非典型动力现象机理分析
2.6本章小结
3矿井非典型动力现象数学模型的建立
3.1引言
3.2模糊综合评判的原理与方法
3.3矿井非典型动力现象数学模型的建立
3.3.1数学模型的基本概念
3.3.2矿井非典型动力现象数学模型的建立
3.4本章小结
4顶板岩层结构影响分析
4.1引言
4.2岩层控制中的关键层理论
4.2.1关键层的定义与特征
4.2.2关键层上的载荷
4.2.3关键层的变形与破断
4.2.4关键层的判别
4.3顶板岩层结构对矿井非典型动力现象影响指标的确定
4.3.1影响指标的选择和确定
4.3.2影响指标的模糊综合评判分析
4.4本章小结
5原岩应力影响分析
5.1引言
5.2原岩应力对矿井非典型动力现象影响指标的确定
5.2.1影响指标的选择和确定
5.2.2影响指标的模糊综合评判分析
5.3地质构造痕迹及采深的影响指标的确定
5.3.1影响指标的选择和确定
5.3.2影响指标的模糊综合评判分析
5.4本章小结
6主关键层冲击倾向性影响分析
6.1引言
6.2冲击倾向性的指标评述
6.3主关键层冲击倾向性影响指标的确定
6.3.1冲击倾向性影响指标的选择
6.3.2冲击倾向性影响指标的确定
6.3.3影响指标的模糊综合评判分析
6.4本章小结
7矿井非典型动力现象发生的评判及预测
7.1引言
7.2矿井非典型动力现象评价方法的实现
7.2.1事故区原岩应力影响的模糊综合评判
7.2.2事故区顶板岩层结构的模糊综合评判
7.2.3事故区主关键岩层冲击倾向性的模糊综合评判
7.2.4事故区矿井非典型动力现象的判定
7.3 20132工作面非典型动力现象预测
7.3.1原岩应力对矿井非典型动力现象的影响
7.3.2顶板岩层结构对矿井非典型动力现象的影响
7.3.3主关键层冲击倾向性对矿井非典型动力现象的影响
7.3.4 20132工作面非典型动力现象的判定
7.4 20152工作面非典型动力现象预测
7.4.1原岩应力对矿井非典型动力现象的影响
7.4.2顶板岩层结构及主关键层冲击倾向性对矿井非典型动力现象的影响
7.4.3 20152工作面非典型动力现象的判定
7.5本章小结
8结论与建议
8.1主要结论
8.2主要建议
参考文献

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中图分类: > TD31 > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山压力与支护 > 矿山压力理论

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