強(qiáng)度折減法在立井揭煤突出危險性分析中的應(yīng)用.pdf

1、煤與瓦斯突出是煤礦井下生產(chǎn)過程中的一種強(qiáng)大的地質(zhì)災(zāi)害，是一種伴有劇烈聲響和強(qiáng)烈沖擊的異常的動力現(xiàn)象。由淺部不斷擴(kuò)展到深部開采以及開采強(qiáng)度的增大，立井揭穿具有煤與瓦斯突出危險性煤層的危險性也在增加，給煤礦的安全高效生產(chǎn)帶來了巨大的壓力。
　　近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)和有限元分析軟件的發(fā)展成熟，有限元強(qiáng)度折減法已被絕大多數(shù)學(xué)者與工程技術(shù)人員認(rèn)可，在巖土工程領(lǐng)域的應(yīng)用得到了迅速發(fā)展。有限元強(qiáng)度折減法極大地擴(kuò)大了極限分析法的適用性，能對地質(zhì)

2、條件復(fù)雜的巖土工程問題進(jìn)行分析，不受幾何形狀，邊界條件和材料不均勻性的約束，此外，有限元強(qiáng)度折減法可以自動生成破壞面，不需要像傳統(tǒng)極限分析方法那樣先假設(shè)破壞面的位置。本文主要將有限元強(qiáng)度折減法運用到立井揭煤數(shù)值模擬中，研究分析立井揭煤過程中掘進(jìn)工作面煤巖體應(yīng)力分布規(guī)律和煤層塑性區(qū)位置范圍，進(jìn)而指導(dǎo)礦井揭煤現(xiàn)場前探鉆孔和瓦斯抽放鉆孔的設(shè)計，對防治煤與瓦斯突出具有十分巨大的理論和實踐意義。
　　本文以淮南潘三礦深部進(jìn)風(fēng)井立井掘進(jìn)工作面

3、為研究對象，利用有限元強(qiáng)度折減法，結(jié)合現(xiàn)場收集資料、理論分析和數(shù)值模擬，對立井揭煤中掘進(jìn)工作面煤巖體應(yīng)力分布規(guī)律和煤層塑性區(qū)位置范圍變化進(jìn)行了研究和分析。
　　數(shù)值模擬結(jié)果表明:不同井簡直徑、不同巖柱厚度和不同煤層瓦斯壓力條件下立井掘進(jìn)工作面周圍煤巖體的應(yīng)力分布規(guī)律大體相似，都存在著應(yīng)力集中區(qū)，卸壓區(qū)和原始應(yīng)力區(qū)。
　　針對立井掘進(jìn)工作面周圍煤巖體應(yīng)力分布特點，采用扇形密集鉆孔連續(xù)抽采瓦斯，抽采49天左右，累計抽采煤層瓦斯量