煤礦采場結(jié)構(gòu)力學(xué)模型及其應(yīng)用研究.pdf

1、采場及相關(guān)準備巷道推進產(chǎn)生的促使圍巖向已采空間運動的“礦山壓力”及其不同形式的“顯現(xiàn)”，是煤礦頂板、瓦斯、沖擊地壓、透水及突水等重大事故和沉陷環(huán)境災(zāi)害的根源。因此，掌握在不同采動條件（包括采高、工作面長度及開采程序等）下，采動空間周圍巖層運動破壞和應(yīng)力場重新分布的規(guī)律，包括受采動影響參與運動和發(fā)生不同程度破壞的巖層范圍及其應(yīng)力大小分布的特征，以及在形成和發(fā)展過程中與相關(guān)事故和環(huán)境災(zāi)害間的關(guān)系，是煤礦重大事故和環(huán)境災(zāi)害控制的基礎(chǔ)，也是當前

2、采礦工程學(xué)科理論發(fā)展的關(guān)鍵之一。
　　本文在“實用礦山壓力理論”的基礎(chǔ)上，本著在理論上更完備、實踐上更符合實際、工程預(yù)測上更準確和應(yīng)用上更加切實可行的思路下，提出了“采場結(jié)構(gòu)力學(xué)模型”的概念，描述和定義了“模型”的結(jié)構(gòu)組成、各部分的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和力學(xué)結(jié)構(gòu)特征，以及“模型”隨采場推進發(fā)展的動態(tài)過程。通過在總結(jié)分析煤礦頂板、瓦斯、沖擊地壓、透水及突水等重大事故和沉陷環(huán)境災(zāi)害發(fā)生的原因和實現(xiàn)的條件基礎(chǔ)上，揭示了各類重大事故與采場結(jié)構(gòu)模型

3、形成和發(fā)展過程間的關(guān)系，建立了結(jié)構(gòu)模型的應(yīng)用體系，奠定了煤礦事故預(yù)測和控制的理論基礎(chǔ)。同時，本文通過現(xiàn)場應(yīng)用實踐案例的分析，進一步推進和完善了相關(guān)事故控制決策模型結(jié)構(gòu)參數(shù)確定的理論和現(xiàn)場實測研究方法，并通過“機械模擬實驗臺”的研制和實驗，深化了采場礦山壓力顯現(xiàn)與上覆巖層運動間的理論，為“井下巖層動態(tài)觀測研究方法”確定相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)奠定了實驗的基礎(chǔ)。
　　本文所取得的研究成果為把煤礦重大事故和沉陷災(zāi)害預(yù)測和控制從主要依靠統(tǒng)計經(jīng)驗決策推