立井掘进过程中的煤与瓦斯突出动力现象研究

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煤(岩)与瓦斯突出是煤矿严重的自然灾害之一，且是一种复杂的动力现象，是地应力、煤层中的瓦斯压力和煤的结构力学性质综合作用的结果。立井掘进过程中，尤其是在穿越突出危险地层时，煤(岩)与瓦斯突出给煤矿生产建设带来阻碍。本文采用理论分析和现场实验相结合的方法对立井掘进过程中的煤与瓦斯突出动力现象进行了研究。在分析研究立井煤(岩)与瓦斯机理的基础上，根据煤(岩)与瓦斯突出发生的安全力学条件，构造新的突变势函数，进而应用突变理论对立井煤(岩)与瓦斯动力现象发生过程进行解释。利用尖点突变模型对突出的启动和终止进行系统定性分析，找出影响瓦斯突出的一些因素，从而为立井煤与瓦斯灾害预测与防治提供了新的理论依据。论文又以张北立井掘进工作面为研究对象，根据该立井的地质情况，运用岩石破断分析软件RFPA对立井掘进工作面附近的应力状况进行了定性分析，通过数值仿真模拟，得出了应力集中区域的范围；并应用RFPA软件对立井掘进煤与瓦斯突出过程进行模拟，再现了立井煤与瓦斯突出的全过程，为立井掘进工作面制定合理有效的煤(岩)与瓦斯防治措施提供了理论依据。在充分收集现场资料的基础上，结合实验测定的数据，对照煤与瓦斯突出指标对张北回风井掘进的重点穿越煤层煤与瓦斯突出进行了危险性分析和预测，为现场工作提供了较好的依据。研究成果对于指导相关矿井安全生产、减少立井掘进工作面煤(岩)与瓦斯突出动力现象造成的损失、提高矿井的总体效益具有相当的意义。

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作者
程建圣;
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作者单位

安徽理工大学;

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授予单位安徽理工大学;
学科安全技术及工程
授予学位硕士
导师姓名石必明;
年度 2006
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TD263.41;
关键词
煤与瓦斯突出; 动力现象; 尖点突变; 立井掘进;

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