千秋礦多尺度地球物理場(chǎng)耦合分析及災(zāi)害響應(yīng)規(guī)律.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、沖擊地壓是影響深部礦井安全生產(chǎn)的主要災(zāi)害形式之一。其監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)是其防治的重要基礎(chǔ)與前提,對(duì)確保礦山的安全生產(chǎn)具有重要的工程意義。本文測(cè)試分析了多尺度煤巖混凝土材料破壞聲電特征規(guī)律,針對(duì)千秋礦沖擊地壓發(fā)生的影響因素及災(zāi)害特點(diǎn),分析了沖擊地壓發(fā)生前后多尺度地球物理響應(yīng)的特征規(guī)律,建立了基于Logistic回歸分析方法的沖擊地壓預(yù)警模型,主要取得了以下成果:
 ?。?)混凝土材料的力學(xué)參數(shù)隨試件尺度的變化而變化。混凝土單軸加載條件下聲發(fā)射

2、存在5種模式,基于累計(jì)聲發(fā)射計(jì)數(shù)與應(yīng)力水平的關(guān)系,給出了聲發(fā)射平靜期存在的必要條件;應(yīng)力峰值處累計(jì)聲發(fā)射計(jì)數(shù)隨尺寸增加而非線性增加。循環(huán)加載條件下,累計(jì)總應(yīng)變能、彈性能、耗散能與應(yīng)力水平具有指數(shù)關(guān)系;累計(jì)AE計(jì)數(shù)、AE能量與累計(jì)應(yīng)變能、彈性能、耗散能分別具有對(duì)數(shù)、冪函數(shù)和指數(shù)關(guān)系;不同加載階段的累計(jì)應(yīng)變能量與對(duì)應(yīng)的累計(jì)EMR計(jì)數(shù)具有不同的非線性關(guān)系。煤樣破壞聲發(fā)射主頻集中在3個(gè)主頻帶,隨應(yīng)力水平的增加高頻信號(hào)相對(duì)增多。電磁輻射的主頻在破

3、壞前出現(xiàn)較大突變。
 ?。?)千秋礦沖擊地壓的發(fā)生具有時(shí)間集中性和區(qū)域集中性,主要集中于4個(gè)時(shí)間段、3個(gè)工作面,這與煤層及圍巖性質(zhì)、上覆巨厚堅(jiān)硬礫巖層等煤層地質(zhì)構(gòu)造因素、開(kāi)采技術(shù)條件、組織管理因素有關(guān)。
 ?。?)沖擊地壓發(fā)生前,KBD5離散電磁輻射表現(xiàn)出“∧”或“_↗”(平靜-抬升)變化;KBD7連續(xù)電磁輻射表現(xiàn)出“↗”、“V”、“N”型變化。提出了累計(jì)震源距和平均震源距的概念,沖擊前震源距為“↗”、“V”或“∧”型;微震

4、表現(xiàn)出“∧”、“N”或“V”型。沖擊前,鉆屑量表現(xiàn)出增加趨勢(shì);瓦斯?jié)舛葹椤皑J”或“∧”型。在發(fā)生沖擊地壓前,沖擊發(fā)生地點(diǎn)附近,大能量礦震相對(duì)增多。頂板上方從上至下,礦震的分布依次呈現(xiàn)出拱結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)。在沖擊之前微震、電磁輻射與鉆孔應(yīng)力、支護(hù)阻力的變化整體呈現(xiàn)出一定的協(xié)同性。
  (4)確立了沖擊地壓預(yù)測(cè)的常規(guī)指標(biāo)和綜合指標(biāo),運(yùn)用 Logistic回歸方法得出了綜合預(yù)測(cè)指標(biāo)與沖擊地壓危險(xiǎn)性之間的定量關(guān)系,并進(jìn)行了驗(yàn)證,預(yù)警準(zhǔn)確率為

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