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《山东科技大学》 2010年
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综放开采断层应力分布特征与冲击危险评价研究

李成成  
【摘要】:冲击地压是世界范围内煤矿严重的自然灾害之一。我国大多数矿井的煤层与岩层都具有不同程度的冲击倾向性,特别是随着我国煤矿开采深度以每年约20m的深度不断增加,冲击地压矿井越来越多,危害性越来越严重,已成为制约我国煤矿安全高效生产的主要灾害之一。断层构造区域厚煤层放顶煤开采的采动应力分布异常,冲击地压灾害多发,断层区域冲击地压研究在理论、预测方法及综合防治等方面还有大量的研究工作要做。 兴隆庄七采区采深较大,况且南面与五采区采空区相邻,北面是矿区边界煤柱,区内断层较多,需要留设较多的断层煤柱,从而大大增加了冲击危险性。 本文针对兴隆庄煤矿七采区冲击地压防治的实际需要,采用离散元数值模拟、理论分析、现场试验研究等方法,对相邻采空区煤柱采动应力变化规律与煤柱宽度优化、平行工作面煤壁断层的采动应力演化规律、平行回采巷道断层的采动应力转移规律、冲击地压危险区进行了深入的研究。 采用离散元数值模拟和理论分析研究了相邻采空区煤柱的采动应力变化规律和煤柱宽度优化。研究表明:开采过程中所留设的煤柱,受两侧采空区的影响而产生压力叠加,形成较高的煤柱支承压力;随着工作面的推进,煤柱中的双峰应力逐渐合二为一,应力峰值并逐渐增大,在煤柱附近及其上下方的应力集中区内,最容易产生冲击地压;通过研究不同煤柱尺寸条件下的煤柱应力分布规律、并结合理论研究和现场实际情况,得出了合理煤柱尺寸,为兴隆庄七采区留设合理的采区隔离煤柱提供了科学依据。根据研究成果,7305工作面留设了45m的采区隔离煤柱。 采用离散元数值模拟,研究了平行工作面煤壁断层的采动应力演化规律及高应力集中区域。研究表明:随着工作面由断层下盘向断层推进时,工作面支承压力逐渐增加,随支承压力集中程度的升高,有可能产生冲击危险;工作面过断层后断层煤柱上的应力集中在工作面推进初期比较小,随后逐渐增大,最后趋于稳定;远离断层推进过程中,应力峰值明显小于接近断层推进过程中的应力峰值,冲击危险性较小。 研究了平行回采巷道断层的采动应力转移规律及高应力集中区域。研究表明:由于断层的切割使支承压力很少传递到采空区侧向断块以外的煤体上,主要在工作面前方形成高应力集中区。巷道与断层之间的煤柱尺寸越小,在煤柱中形成的应力就越大,在巷道中就越容易发生冲击危险。 根据数值模拟得到的支承压力演化特征及高应力集中区的范围,采用多因素耦合分析方法划定了七采区7305、7301、7302工作面中的高度及中度危险区,为冲击地压的监测与防治提供了科学的依据。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD324

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王泳嘉,陶连金,邢纪波;近距离煤层开采相互作用的离散元模拟研究[J];东北大学学报;1997年04期
2 李忠华,潘一山;煤柱冲击地压的解析分析[J];地质灾害与环境保护;2001年02期
3 李洪;戴仁竹;蒋金泉;;基于最大Lyapunov指数的冲击地压预测模型[J];采矿与安全工程学报;2006年02期
4 齐庆新,刘天泉,史元伟,吕家立;冲击地压的摩擦滑动失稳机理[J];矿山压力与顶板管理;1995年Z1期
5 李传贵;安全评价中的方法问题[J];劳动保护科学技术;1997年05期
6 张树光,张向东;离散元在顶板稳定性分析中的应用[J];煤;2000年04期
7 刘永立,刘晓军;矿井安全评价及其确定方法[J];煤炭技术;2002年08期
8 邢昭芳;阎永利;李会良;;深孔控制卸压爆破防突机理和效果考察[J];煤炭学报;1991年02期
9 章梦涛;徐曾和;潘一山;赵阳升;;冲击地压和突出的统一失稳理论[J];煤炭学报;1991年04期
10 宋维源,潘一山,苏荣华,王洪英;冲击地压的混沌学模型及预测预报[J];煤炭学报;2001年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 潘立友;冲击地压前兆信息的可识别性研究及应用[D];山东科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 雷毅;冲击危险性评价模型的建立及应用研究[D];煤炭科学研究总院;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张洪杰;;天然气蒸汽转化制氢装置转化工序火灾爆炸原因分析[J];安防科技;2010年08期
2 王震;;过程管理在石化企业减少事故发生中的关键作用[J];安防科技;2011年05期
3 刘云;王保民;;MLS评价法在安全评价中的应用[J];安防科技;2011年09期
4 翁建军;;煤矿企业专用铁路车务系统危险源管理方法探讨[J];安防科技;2012年01期
5 孙世群,金萍,钟山;危险废物风险评估指标体系及权重的研究[J];安徽化工;2005年02期
6 吉小兰;李凤雷;王正中;;职业性一氧化碳伤害模型分析[J];安徽化工;2009年05期
7 杜石文;陈小波;田献国;卢荣利;李强;;急斜煤层开采石门巷道稳定的物理模拟试验研究[J];安徽建筑;2010年05期
8 李茂龄;模糊综合评判方法在工业企业电气安全评价中的应用[J];安全;2004年03期
9 吴爱香,张瑞芳;液氨球罐泄漏事故后果分析与评价[J];安全;2005年05期
10 张志国;苗欣;;橡胶生产企业安全评价方法的综合应用[J];安全;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张玉平;陶彬;郎需庆;;大型液化石油气储罐失效后果模拟[A];中国职业安全健康协会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 朱建明;王晓纯;张宏涛;;沿空掘巷下护巷窄煤柱稳定性分析[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
3 陈坡;李磊;;Ⅱ10111综采工作面瓦斯综合防治及利用实践[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年
4 何启林;彭伟;;利用束管监测系统预报采空区遗煤氧化情况[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年
5 殷磊;齐德龙;汉京礼;;工作面合理护巷煤柱尺寸的研究[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
6 陶新民;杜宝祥;徐勇;;基于Lyapunov指数的一类轴承故障检测研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 陶新民;徐晶;杜宝祥;徐勇;;基于相空间奇异谱的SOM轴承故障诊断模型[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 郝君;白如红;王振华;何龙伟;;浅埋煤层综采工作面阻力分布规律研究[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
9 王少磊;张文龙;;顶板窥视及分类在煤巷支护设计中的应用[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
10 张勇;许梦国;王平;程勃;;跨区域卸压开采的数值模拟研究[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏风清;煤与瓦斯突出的物理爆炸模型及预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
2 袁东升;近距离保护层开采多场演化及安全岩柱研究[D];河南理工大学;2010年
3 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
4 赵扬锋;煤岩变形破裂电荷感应规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
6 郭保华;循环加载下岩石裂隙变形与渗流的试验研究[D];河南理工大学;2010年
7 肖知国;煤层注水抑制瓦斯解吸效应实验研究与应用[D];河南理工大学;2010年
8 张飞燕;高应力高突区域煤巷快速掘进灾害防治技术研究[D];武汉理工大学;2010年
9 王旭宏;大同矿区“三硬”煤层冲击地压发生机理研究[D];太原理工大学;2010年
10 孟巧荣;热解条件下煤孔隙裂隙演化的显微CT实验研究[D];太原理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王利强;突出煤层水力径向压裂石门快速揭煤技术研究及应用[D];河南理工大学;2010年
2 陈建伟;松软煤层回采工作面前方煤体应力分布及位移变化特征[D];河南理工大学;2010年
3 刘文伍;杉木树矿井瓦斯地质规律及瓦斯预测研究[D];河南理工大学;2010年
4 贾晓亮;基于FLAC~(3D)的断层数值模拟及其应用[D];河南理工大学;2010年
5 苏发强;新义煤矿三软煤层巷道围岩稳定与支护技术研究[D];河南理工大学;2010年
6 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
7 黄春光;大倾角“三软”不稳定厚煤层放顶煤开采矿压规律研究[D];河南理工大学;2010年
8 宋家勇;安林煤矿炮放面矿压显现规律及顶煤冒放性预测研究[D];河南理工大学;2010年
9 潘建武;含单一天然弱面岩石试样的力学特性研究[D];河南理工大学;2010年
10 汪国华;近距离上保护层开采卸压范围及临界层间距研究[D];河南理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘安,魏改芬,郭兰军;安全评价中的事故树开发与应用[J];安全;1997年02期
2 陈占军;朱传云;周小恒;;爆破荷载作用下岩石边坡动态响应的FLAC~(3D)模拟研究[J];爆破;2005年04期
3 杨小林,王树仁;岩石爆破损伤断裂的细观机理[J];爆炸与冲击;2000年03期
4 王群,何云龙,王春和,房旭民,倪宏伟;基于神经网络的探地雷达探雷研究[J];电波科学学报;2001年03期
5 徐世杰,陈忠奇,白琪光;“矿震”诱发机制的探讨[J];地震;1987年05期
6 郑捷,姚孝新,陈顒;岩石变形局部化的实验研究[J];地球物理学报;1983年06期
7 胡平,杨培才,李卫,赵蒙;地震过程动力学行为和可预报性问题研究[J];地球物理学报;1990年06期
8 王恩元,何学秋;煤岩变形破裂电磁辐射的实验研究[J];地球物理学报;2000年01期
9 李忠华,潘一山;煤柱冲击地压的解析分析[J];地质灾害与环境保护;2001年02期
10 王学滨,潘一山;地质灾害中的应变局部化现象[J];地质灾害与环境保护;2001年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 黄炎和;闽南地区的土壤侵蚀与治理[D];福建师范大学;2001年
2 潘一山;冲击地压发生和破坏过程研究[D];清华大学;1999年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 胡大江;煤岩损伤特性及冲击地压的研究[D];重庆大学;2002年
【相似文献】
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1 王乃鹏;;浅析生产矿井冲击地压治理途径[J];煤矿开采;1991年02期
2 陶春玉,齐新良,王结流,纪厚民;孔庄矿水采工作面冲击地压分析及防治措施[J];江苏煤炭;2003年02期
3 宋振骐;刘先贵;王乃鹏;韩建新;;陶庄煤矿水采区冲击地压的研究[J];煤炭学报;1988年03期
4 齐庆新,刘天泉,史元伟,吕家立;冲击地压的摩擦滑动失稳机理[J];矿山压力与顶板管理;1995年Z1期
5 崔德仁;挖出来的“自然”灾害[J];当代矿工;1996年07期
6 宋维源,潘一山,沈连山;冲击地压的非线性动力反演及预报问题[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1999年05期
7 王克杰,李永明,李仕明,翟新献,张吉林;能量分析在冲击地压发生过程中的应用[J];焦作工学院学报(自然科学版);2004年05期
8 李坤,田慧欣,宋守志;基于人工神经网络的冲击地压预测[J];中国矿业;2004年10期
9 朱之芳;抚顺龙凤矿冲击地压实验室研究报告——用煤(岩)刚度建立冲击性指标的研究[J];辽宁工程技术大学学报;1985年S1期
10 冲击地压课题组 ,赵本钧;抚顺龙凤矿冲击地压成因规律、预测和防治的研究[J];矿山压力与顶板管理;1985年02期
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1 王春耀;;不规则煤柱边缘工作面开采冲击地压危险性预测[A];煤炭科学与技术研究论文集[C];2010年
2 王应启;郑有雷;王志峰;;孤岛综放面冲击地压综合预测及防治技术[A];煤矿安全高效开采理论技术与实践[C];2010年
3 齐庆新;陈尚本;王怀新;毛德兵;王永秀;;冲击地压、岩爆、矿震的关系及其数值模拟研究[A];第八届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2003年
4 乔伟;李文平;;深部矿井地应力场分布规律及其在冲击地压预测中的应用[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年
5 万志军;赵阳升;窦林名;刘长友;;煤矿冲击地压问题的系统分析法与时间相关性[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年
6 韩军;张宏伟;刘志伟;窦世文;;海州立井冲击地压发生机理研究[A];第六届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2011年
7 邵维;陈苗虎;高兴;徐春宇;侯俊领;吴波;李小锋;;采场冲击地压动力学分析[A];煤炭开采新理论与新技术——中国煤炭学会开采专业委员会2010年学术年会论文集[C];2010年
8 王琳;;深井孤岛工作面冲击地压防治技术[A];第六届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2011年
9 米战;;深井复杂煤层冲击地压灾害预测防治技术研究[A];全国成矿理论与深部找矿新方法及勘查开发关键技术交流研讨会论文集[C];2010年
10 余进荣;李保延;王冬泉;;关于防治冲击地压工作的几点认识[A];山东省煤矿冲击地压防治研讨会议论文集[C];2007年
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1 宁建民;华丰矿冲击地压预报防治达国际先进水平[N];经理日报;2008年
2 王连鹏;华丰煤矿强化冲击地压防治工作[N];经理日报;2007年
3 宁建民;华丰煤矿综合防治冲击地压矿井获新生[N];经理日报;2008年
4 傅玉祥 韩荣军 梁卫东;华丰矿科学防治冲击地压[N];中国煤炭报;2004年
5 赵劲松;重庆矿业携手辽宁工大治“地老虎”[N];经理日报;2008年
6 李玉帮;应用计算机信息预测冲击地压[N];中华合作时报;2003年
7 蒋荣宝;“双面喷浆、双道密闭”矿井防火效果好[N];经理日报;2007年
8 宋晓析;龙煤集团桃山矿 多举措迎战冲击地压[N];中华合作时报;2010年
9 宁建民;华丰矿数字化监测保安全[N];中国煤炭报;2006年
10 宁建民;应用新技术安全开采深部煤炭[N];现代物流报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 兰天伟;大台井冲击地压动力条件分析与防治技术研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
2 郭建卿;液固全耦合爆破致裂防治冲击地压机理与应用研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
3 王超;基于未确知测度理论的冲击地压危险性综合评价模型及应用研究[D];中国矿业大学;2011年
4 闫永敢;大同矿区冲击地压防治机理及技术研究[D];太原理工大学;2011年
5 张寅;深部特厚煤层巷道冲击地压机理及防治研究[D];中国矿业大学;2010年
6 王旭宏;大同矿区“三硬”煤层冲击地压发生机理研究[D];太原理工大学;2010年
7 宋大钊;冲击地压演化过程及能量耗散特征研究[D];中国矿业大学;2012年
8 李勇;鸡西矿区冲击地压诱发机制及防治措施研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
9 罗吉安;巨厚火成岩下煤巷冲击地压机理及防治技术研究[D];中国矿业大学;2013年
10 吕进国;巨厚坚硬顶板条件下逆断层对冲击地压作用机制研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐厚学;江合煤矿煤岩层冲击地压危险性与防治技术研究[D];重庆大学;2010年
2 武文宾;冲击地压的非线性岩梁混沌动力学分析[D];山东科技大学;2010年
3 于先富;龙家堡煤矿冲击地压测控技术研究[D];辽宁工程技术大学;2008年
4 姜世元;缺陷法控制冲击地压的力学分析及应用[D];山东科技大学;2010年
5 余锋;平顶山矿区煤岩冲击试验及冲击地压预测研究[D];河南理工大学;2009年
6 田少飞;彭庄煤矿冲击地压危险性评价及预测防治[D];山东科技大学;2011年
7 袁野;集贤煤矿冲击地压综合防治技术研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
8 刘志刚;基于声发射原理的冲击地压监测装备研究及应用[D];山东科技大学;2011年
9 刘振国;华亭煤矿巷道冲击地压灾害预警研究[D];西安科技大学;2012年
10 王铁林;赵庄矿煤巷掘进冲击地压影响因素及控制技术研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
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