強度折減法在立井揭煤突出危險性分析中的應用.pdf

1、煤與瓦斯突出是煤礦井下生產(chǎn)過程中的一種強大的地質(zhì)災害，是一種伴有劇烈聲響和強烈沖擊的異常的動力現(xiàn)象。由淺部不斷擴展到深部開采以及開采強度的增大，立井揭穿具有煤與瓦斯突出危險性煤層的危險性也在增加，給煤礦的安全高效生產(chǎn)帶來了巨大的壓力。
　　近年來，隨著計算機技術和有限元分析軟件的發(fā)展成熟，有限元強度折減法已被絕大多數(shù)學者與工程技術人員認可，在巖土工程領域的應用得到了迅速發(fā)展。有限元強度折減法極大地擴大了極限分析法的適用性，能對地質(zhì)

2、條件復雜的巖土工程問題進行分析，不受幾何形狀，邊界條件和材料不均勻性的約束，此外，有限元強度折減法可以自動生成破壞面，不需要像傳統(tǒng)極限分析方法那樣先假設破壞面的位置。本文主要將有限元強度折減法運用到立井揭煤數(shù)值模擬中，研究分析立井揭煤過程中掘進工作面煤巖體應力分布規(guī)律和煤層塑性區(qū)位置范圍，進而指導礦井揭煤現(xiàn)場前探鉆孔和瓦斯抽放鉆孔的設計，對防治煤與瓦斯突出具有十分巨大的理論和實踐意義。
　　本文以淮南潘三礦深部進風井立井掘進工作面

3、為研究對象，利用有限元強度折減法，結合現(xiàn)場收集資料、理論分析和數(shù)值模擬，對立井揭煤中掘進工作面煤巖體應力分布規(guī)律和煤層塑性區(qū)位置范圍變化進行了研究和分析。
　　數(shù)值模擬結果表明:不同井簡直徑、不同巖柱厚度和不同煤層瓦斯壓力條件下立井掘進工作面周圍煤巖體的應力分布規(guī)律大體相似，都存在著應力集中區(qū)，卸壓區(qū)和原始應力區(qū)。
　　針對立井掘進工作面周圍煤巖體應力分布特點，采用扇形密集鉆孔連續(xù)抽采瓦斯，抽采49天左右，累計抽采煤層瓦斯量