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、沖擊地壓這種動力災(zāi)害發(fā)生時，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能將以突發(fā)、急促、猛烈的形式釋放，伴隨而來的是，往往都會造成重大人員傷亡和嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。隨著我國礦山轉(zhuǎn)向深部開采，沖擊地壓的致災(zāi)機(jī)理研究、預(yù)測預(yù)報和控制方面顯得尤為緊迫。
　　本文基于煤巖開采過程中的微破裂是沖擊地壓等礦山動力災(zāi)害前兆特征的基本認(rèn)識，從開采擾動誘發(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力災(zāi)

2、害機(jī)理，深入揭示沖擊地壓孕育的內(nèi)在動因和前兆規(guī)律;研究加、卸載和煤層擾動誘發(fā)沖擊地壓的機(jī)理，深入揭示在煤層擾動作用下產(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，為沖擊地壓的實時預(yù)報奠定理論基礎(chǔ)。本文主要研究內(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性。
　　(3)數(shù)值模擬煤層開挖卸荷時誘發(fā)沖擊地壓的孕育機(jī)理。分別從普通煤層開挖、含瓦斯煤層開挖、含斷層煤層開挖三個方面進(jìn)行數(shù)值模擬，尋找采動煤巖體的應(yīng)力場分布特征，分析煤層開采的破壞過程，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程中的微震活動特性及分別探討不同煤質(zhì)情況下的沖擊傾向