朱集東礦1111工作面沖擊地壓孕育機(jī)理的數(shù)值模擬研究.pdf

1、沖擊地壓這種動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生時(shí)，一般是煤巖力學(xué)系統(tǒng)達(dá)到強(qiáng)度極限，使得煤巖體中積累的彈性勢(shì)能將以突發(fā)、急促、猛烈的形式釋放，伴隨而來(lái)的是，往往都會(huì)造成重大人員傷亡和嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。隨著我國(guó)礦山轉(zhuǎn)向深部開(kāi)采，沖擊地壓的致災(zāi)機(jī)理研究、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和控制方面顯得尤為緊迫。
　　本文基于煤巖開(kāi)采過(guò)程中的微破裂是沖擊地壓等礦山動(dòng)力災(zāi)害前兆特征的基本認(rèn)識(shí)，從開(kāi)采擾動(dòng)誘發(fā)沖擊地壓災(zāi)害發(fā)生的本質(zhì)出發(fā)，以RFPA2D數(shù)值模擬為手段，總結(jié)分析沖擊地壓等礦山動(dòng)力災(zāi)

2、害機(jī)理，深入揭示沖擊地壓孕育的內(nèi)在動(dòng)因和前兆規(guī)律;研究加、卸載和煤層擾動(dòng)誘發(fā)沖擊地壓的機(jī)理，深入揭示在煤層擾動(dòng)作用下產(chǎn)生沖擊地壓的影響因素;尋求煤巖沖擊傾向性與微震的耦合關(guān)系，為沖擊地壓的實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)奠定理論基礎(chǔ)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)從煤巖的非均勻性入手，探討沖擊地壓孕育的根源，尋找沖擊地壓的前兆規(guī)律和內(nèi)在動(dòng)因。
　　(2)探討在加、卸載情況下沖擊地壓的孕育機(jī)理。利用數(shù)值模擬方法，分別模擬在單軸加載、多軸卸載及不同

3、應(yīng)力情況下的多軸卸載，然后探討單軸加載和多軸卸載情況下產(chǎn)生沖擊地壓的模式以及不同應(yīng)力條件下的沖擊地壓的危險(xiǎn)性。
　　(3)數(shù)值模擬煤層開(kāi)挖卸荷時(shí)誘發(fā)沖擊地壓的孕育機(jī)理。分別從普通煤層開(kāi)挖、含瓦斯煤層開(kāi)挖、含斷層煤層開(kāi)挖三個(gè)方面進(jìn)行數(shù)值模擬，尋找采動(dòng)煤巖體的應(yīng)力場(chǎng)分布特征，分析煤層開(kāi)采的破壞過(guò)程，探索沖擊地壓產(chǎn)生的機(jī)理。
　　(4)采用RFPA2D數(shù)值模擬的方法研究煤巖破裂過(guò)程中的微震活動(dòng)特性及分別探討不同煤質(zhì)情況下的沖擊傾向