構(gòu)造應(yīng)力型沖擊地壓發(fā)生條件研究.pdf

1、該文以礦井構(gòu)造應(yīng)力型沖擊顯現(xiàn)為背景,綜合采用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、理論分析及數(shù)值模擬等研究方法,建立了力學(xué)模型,模擬了沖擊顯現(xiàn)過(guò)程,對(duì)構(gòu)造應(yīng)力型沖擊的發(fā)生條件進(jìn)行了深入的研究,建立了預(yù)測(cè)沖擊的判據(jù),并用于預(yù)測(cè)未開采區(qū)的沖擊危險(xiǎn).該文所做的研究工作如下:1.通過(guò)鉆孔沖擊物理試驗(yàn),研究了鉆孔沖擊的臨界壓力,以及鉆孔沖擊的條件;通過(guò)數(shù)值模擬,與物理試驗(yàn)相同的試驗(yàn)結(jié)果相驗(yàn)證,并揭示了鉆孔沖擊時(shí)卸載的應(yīng)力降以及能量釋放特征.2.利用數(shù)值模擬方法研

2、究了在損傷狀態(tài)下支承壓力的分布及變化規(guī)律以及支承壓力隨開采深度、煤層性質(zhì)(強(qiáng)度及彈模)和厚度、上覆巖層的性質(zhì)的變化而變化的規(guī)律.3.以次生應(yīng)力的實(shí)測(cè)及監(jiān)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ),模擬研究了在構(gòu)造應(yīng)力作用下不同尺寸煤柱中的煤層及巖層中的應(yīng)力分布,進(jìn)而建立了模擬沖擊發(fā)生的加載條件的力學(xué)模型.4.用數(shù)值模擬方法模擬構(gòu)造應(yīng)力作用下底板沖擊地壓顯現(xiàn),并揭示了數(shù)值模擬沖擊顯現(xiàn)所具有的特征并提出判定沖擊的原則.5.研究側(cè)壓系數(shù)對(duì)構(gòu)造型沖擊發(fā)生條件的影響,提出了臨

3、界水平主應(yīng)力的概念,分析了臨界水平主應(yīng)力隨側(cè)壓系數(shù)的變化而變化的規(guī)律,以及臨界水平主應(yīng)力對(duì)沖擊地壓發(fā)生的影響.6.分析在不同厚度硬軟煤巖層組合條件下構(gòu)造應(yīng)力型沖擊發(fā)生的條件,提出了底板結(jié)構(gòu)系數(shù)的概念以及底板煤巖組合沖擊理論,并闡述了該理論的基本內(nèi)容.7.通過(guò)綜合分析現(xiàn)場(chǎng)沖擊發(fā)生條件以及構(gòu)造應(yīng)力型沖擊發(fā)生的條件的模擬計(jì)算結(jié)果,首次提出構(gòu)造應(yīng)力型沖擊發(fā)生條件的兩個(gè)判據(jù):巷道方位或回采工作面方位與最大水平主應(yīng)力方位兩者的夾角α≥70.;滿足最