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采动影响下地面瓦斯抽放钻孔破坏机理研究

尹忠昌  
【摘要】:煤层开采引起的覆岩运动会对地面瓦斯抽放钻孔构成影响,甚至造成严重的破坏,并进而对瓦斯抽放工作造成不利的影响。本文基于淮南谢桥煤矿的地面瓦斯抽放钻孔工业试验,运用理论分析和数值模拟手段,对地面钻孔的破坏机理进行了初步研究,主要包括: (1)应用煤矿开采岩移理论、弹性力学和岩石力学的相关知识,研究得出了深部煤层采动影响下的地面钻孔围岩应力分布特征,并在假设钻孔围岩双向等压的前提下,根据钻孔围岩塑性区应力分布特征公式,分析得出了钻孔围岩塑性区分布范围表达式。(2)运用弹性力学薄板弯曲以及采动影响下岩层移动的相关知识,对覆岩的移动变形规律进行了初步分析,得出了岩层间发生错动和离层的条件。(3)运用数值模拟方法,研究在工作面推进过程中,在采动影响下的工作面上覆岩层走向及倾斜方向的移动变形时空规律,对地面钻孔的破坏规律进行进一步揭示,并对钻孔安全位置的选择提供可靠支持。(4)针对地面钻孔的破坏机理,提出了一些防护措施,对于现场施工具有比较重要的指导意义。


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