平顶山矿区深井动力灾害灾变机理及防治关键技术研究

发布时间：2023-04-29 19:47

　　煤与瓦斯突出、冲击地压和矿震统称为矿井动力灾害，是煤矿中的主要动力灾害。平顶山矿区随着开采深度的增加，开采中以煤与瓦斯突出等矿井动力灾害强度上加剧，频度上提高，对深部煤炭的安全高效开采造成了巨大威胁。本文以平顶山东部矿区的八矿、十矿、十二矿为研究基地，针对煤与瓦斯突出等矿井动力灾害的预测预防技术进行了研究。 确定了平顶山东部矿区煤与瓦斯突出动力系统的临界能量，建立了评价矿井动力灾害的动力环境的方法，得出平顶山矿区煤与瓦斯突出和天然地震在时间、空间、强度上存在阶段相关性。综合考虑褶曲、断层、构造煤及煤层瓦斯等多因素影响，构造应力、瓦斯压力与采动应力相互耦合，煤岩固体骨架变形与孔隙压力变化的相互制约关系，揭示了平顶山矿区深井动力灾害多因素耦合统一灾变机理，建立了统一数学模型。 提出了基于地质动力区划的深井动力灾害统一预测理论，建立了深井动力灾害统一预测的模式识别概率预测方法，实现了深井动力灾害从单因素预测向多因素预测发展、从点预测向区域预测发展、从定性预测向定量预测发展。开辟了深井动力灾害预测研究的新领域，建立了一个比较科学的深井动力灾害预测方法。提出了弹性能量速度指数、冲击能量速度指数两...

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
Abstract
Extended Abstract
目录
图清单
表清单
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 技术路线
    1.5 研究工作及进展
2 矿井地质动力环境与动力灾害特征
    2.1 引言
    2.2 矿区及研究矿井概况
    2.3 矿井动力灾害调查与分析
    2.4 地应力测量与岩体应力状态分析
    2.5 地形曲率对煤与瓦斯突出影响研究
    2.6 煤与瓦斯突出系统的能量分析
    2.7 本章小结
3 深井动力灾害多因素耦合统一灾变机理
    3.1 引言
    3.2 平顶山东部矿区煤样冲击倾向性等级测试
    3.3 深部开采采场围岩结构变形破坏规律研究
    3.4 深井动力灾害多因素耦合灾变统一失稳理论
    3.5 本章小结
4 深井动力灾害统一预测技术
    4.1 引言
    4.2 深井动力灾害统一预测的理论基础
    4.3 深井动力灾害统一预测的模式识别方法
    4.4 深井动力灾害预测
    4.5 本章小结
5 深井动力灾害统一监测预警技术
    5.1 引言
    5.2 钻屑温度法统一监测预警技术
    5.3 电荷法统一监测预警技术
    5.4 统一监测预警系统
    5.5 深井动力灾害危险性评价与预测技术指标体系
    5.6 本章小结
6 深井动力灾害统一防治技术
    6.1 引言
    6.2 安全开采与矿井动力灾害防治技术方案
    6.3 水驱气注水技术
    6.4 水力压裂技术
    6.5 深孔卸压爆破技术
    6.6 本章小结
7 结论
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3805628