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针对底板型冲击地压防治,切槽机具的成功实践使得底板开槽卸压具有潜在应用价值,但目前对其防冲机理及参数研究尚不深入.本文基于弹性力学板壳理论与动静载叠加诱冲原理,研究揭示了巷道底板型冲击地压机理并得出了底板冲击破坏临界判别式.基于理论分析与数值模拟,提出了将底板应力梯度、弹性能积聚程度及巷道位移量作为防冲效果评价指标用于... 相似文献
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我国急倾斜特厚煤层开采冲击矿压越发凸显,且灾害显现特殊。为了揭示急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击矿压机理,建立覆岩力学模型,分析了覆岩运动、能量释放、煤层应力分布等规律;采用工作面液压支架工作阻力监测数据,分析了工作面支架工作阻力与动载系数分布规律;利用微震监测得到的矿震空间分布,分析了岩层运动和能量释放规律。研究结果表明:急倾斜特厚煤层水平分段开采,顶板倾向破断步距与煤层倾角呈非线性正相关关系,当煤层倾角大于60°时,破断步距出现陡增;覆岩下位坚硬岩层破断后在倾向上可暂时形成平衡结构,随着下位分段开采和放煤,平衡结构可发生破断旋转、断块跌落、结构挤压俯冲等3种类型的失稳冲击过程,对工作面形成动态冲击;在顶底板夹持作用下,工作面煤体靠近顶底板侧将形成非对称倾向支承压力分布,靠近顶板侧为封闭夹持状态,应力集中程度高,靠近底板侧为开放夹持状态,煤体易破坏卸压而处于塑性状态,在非对称支承压力作用下,工作面中部至顶板侧底煤受强烈剪切应力作用,且处于底板弹塑性交界区,易于失稳冲击;急倾斜特厚煤层水平分段综放开采,覆岩破断步距大,顶板破断和失稳冲击的瞬间释放能量强,扰动底煤高应力区诱发冲击矿压显现,... 相似文献
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围岩集聚应力是诱发煤岩动力灾害的根本力源，为提高钻屑法表征围岩应力的精度和效率，基于理论分析和工程测试提出了通过钻孔极限摩阻力表征围岩应力分布特征的新方法。首先推导围岩应力与钻屑量的平面应力损伤方程，根据已有数值模拟、室内试验和工程测试结果验证该方程的有效性，并分析均布围岩应力、侧压系数、杨氏模量及损伤因子对钻屑量的影响规律；其次根据钻头受力特征，建立随钻参数与钻孔极限摩阻力的关系方程；最后基于自主研发的智能钻屑法钻车开展工程测试，采用75%的实测数据(共24组)建立随钻参数与钻屑量关系模型(DP-N模型)，并表征了12120工作面机巷围岩应力分布特征，通过25%的实测数据(共8组)验证了DPN模型的有效性。研究结果表明：(1)钻屑量与均布围岩应力和侧压系数均呈线性正相关关系，与损伤因子呈指数函数递增关系，与杨氏模量呈幂函数递减关系；(2)钻孔极限摩阻力与钻屑量具有分段拟合特征，分段点两侧钻屑量随钻孔极限摩阻力的变化特征相反，且与煤体损伤因子和杨氏模量动态变化有关；(3) DP-N模型的围岩应力分布特征表征结果与实测钻屑量的表征结果基本一致，平均误差率为11.4%。研究结论可为煤岩动力... 相似文献
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