煤礦采場結構力學模型及其應用研究.pdf

1、采場及相關準備巷道推進產(chǎn)生的促使圍巖向已采空間運動的“礦山壓力”及其不同形式的“顯現(xiàn)”，是煤礦頂板、瓦斯、沖擊地壓、透水及突水等重大事故和沉陷環(huán)境災害的根源。因此，掌握在不同采動條件（包括采高、工作面長度及開采程序等）下，采動空間周圍巖層運動破壞和應力場重新分布的規(guī)律，包括受采動影響參與運動和發(fā)生不同程度破壞的巖層范圍及其應力大小分布的特征，以及在形成和發(fā)展過程中與相關事故和環(huán)境災害間的關系，是煤礦重大事故和環(huán)境災害控制的基礎，也是當前

2、采礦工程學科理論發(fā)展的關鍵之一。
　　本文在“實用礦山壓力理論”的基礎上，本著在理論上更完備、實踐上更符合實際、工程預測上更準確和應用上更加切實可行的思路下，提出了“采場結構力學模型”的概念，描述和定義了“模型”的結構組成、各部分的形態(tài)結構特征和力學結構特征，以及“模型”隨采場推進發(fā)展的動態(tài)過程。通過在總結分析煤礦頂板、瓦斯、沖擊地壓、透水及突水等重大事故和沉陷環(huán)境災害發(fā)生的原因和實現(xiàn)的條件基礎上，揭示了各類重大事故與采場結構模型

3、形成和發(fā)展過程間的關系，建立了結構模型的應用體系，奠定了煤礦事故預測和控制的理論基礎。同時，本文通過現(xiàn)場應用實踐案例的分析，進一步推進和完善了相關事故控制決策模型結構參數(shù)確定的理論和現(xiàn)場實測研究方法，并通過“機械模擬實驗臺”的研制和實驗，深化了采場礦山壓力顯現(xiàn)與上覆巖層運動間的理論，為“井下巖層動態(tài)觀測研究方法”確定相關結構參數(shù)奠定了實驗的基礎。
　　本文所取得的研究成果為把煤礦重大事故和沉陷災害預測和控制從主要依靠統(tǒng)計經(jīng)驗決策推