




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
深部采动巷道偏应力变化规律及其对矿井安全的影响目录一、内容概览...............................................2(一)研究背景与意义.......................................2(二)国内外研究现状.......................................5(三)研究内容与方法.......................................6二、深部采动巷道偏应力变化规律.............................8(一)巷道围岩应力分布特点.................................9(二)偏应力产生原因及影响因素............................10地质条件的影响.........................................11工程技术因素的影响.....................................14采矿活动的影响.........................................15(三)偏应力变化规律的数值模拟分析........................17(四)现场实测数据分析....................................18三、偏应力变化对矿井安全的影响............................19(一)巷道稳定性分析......................................21(二)顶板与底板稳定性评估................................23(三)支护结构安全性评价..................................24(四)瓦斯涌出与爆炸风险预测..............................25(五)地下水害隐患分析....................................27四、矿井安全对策与建议....................................27(一)优化巷道设计及布局..................................28(二)改进支护方案与材料..................................31(三)加强监测与预警系统建设..............................33(四)提升矿井自动化与智能化水平..........................34(五)制定严格的采矿作业规范..............................36五、结论与展望............................................36(一)研究成果总结........................................37(二)存在问题与不足......................................41(三)未来研究方向展望....................................42一、内容概览本研究旨在深入探讨深部采动巷道中偏应力的变化规律,并分析其对矿井安全的具体影响。通过综合运用现场观测、实验室模拟以及数值分析等手段,系统性地收集与分析了深部巷道在开采过程中的偏应力数据。研究背景:随着矿产资源的深度开采,深部巷道逐渐成为矿井生产的关键部分。然而随着开采深度的增加,巷道所承受的应力也愈发复杂多变,尤其是偏应力的作用不容忽视。研究目的:本研究的核心目标是明确深部采动巷道中偏应力的分布特征、变化趋势及其影响因素,进而评估其对矿井安全生产的潜在威胁。主要内容:偏应力测量方法:介绍采用的主要测量设备、技术及实施过程。偏应力变化规律分析:通过数据分析,描绘出偏应力的时空分布特征。偏应力与矿井安全的关系探讨:结合实际案例,分析偏应力增大对巷道稳定性的影响。安全防范措施建议:基于研究成果,提出针对性的改进措施和建议。预期成果:本研究期望为深部矿井的巷道设计与运营提供科学依据,降低因偏应力引发的矿井安全事故风险,从而提升矿井的整体安全水平。(一)研究背景与意义随着国民经济的持续发展和能源需求的不断增长,我国煤炭资源开采的深度和强度日益增加。深部矿井在开采过程中,上覆岩层受到采动扰动,导致巷道围岩应力重新分布,产生显著的应力集中现象。这种应力重分布不仅改变了巷道围岩的力学状态,还使得巷道内部的应力状态不再均匀,呈现出明显的偏应力特征。偏应力是指岩体内部某点处主应力之间的差异,它在巷道围岩的变形、破坏以及支护结构的受力特性中扮演着至关重要的角色。深部采动巷道偏应力的变化规律直接关系到巷道的稳定性与安全性。偏应力的存在和演化是导致巷道发生变形、开裂、甚至失稳破坏的关键因素之一。特别是在应力集中程度高、岩体强度低、地质条件复杂的深部矿井,偏应力过大往往引发巷道底鼓、两帮变形加剧等问题,严重威胁着矿井的生产安全和矿工的生命财产安全。近年来,随着我国煤矿开采向深部延伸,深部采动巷道偏应力问题日益凸显,已成为制约矿井高效、安全生产的重要瓶颈。因此深入研究深部采动巷道偏应力的变化规律,揭示其产生机理、演化特征及其影响因素,对于保障矿井安全生产、提高资源回收率具有重要的理论价值和实际意义。具体而言,本研究的意义体现在以下几个方面:理论意义:深入理解深部采动巷道偏应力的形成机制和变化规律,有助于完善和发展岩土力学理论,特别是针对高应力、大变形条件下的巷道围岩力学行为理论,为深部巷道设计提供更科学的理论依据。实践意义:掌握偏应力的变化规律,能够为深部采动巷道的稳定性评价和支护设计提供关键参数,有助于优化支护方案,提高支护结构的可靠性和经济性,有效预防巷道失稳破坏,降低安全风险。指导意义:通过研究,可以为深部矿井的现场工程实践提供指导,例如,如何根据偏应力分布特点调整开采参数、优化巷道布置、采取针对性的加固措施等,从而提升深部矿井的防灾减灾能力。综上所述系统研究深部采动巷道偏应力变化规律及其对矿井安全的影响,是当前煤矿安全科学与工程领域亟待解决的重要科学问题,对于推动我国煤炭工业的安全高效发展具有深远的战略意义。◉深部采动巷道偏应力影响因素简表影响因素对偏应力的影响备注开采深度深度越大,原岩应力越高,应力集中程度越强,偏应力通常越大。基本决定因素开采规模与参数开采面积、采高、采深等影响采动影响范围和程度,进而影响应力重分布和偏应力大小。直接扰动源围岩地质条件岩体强度、完整性、节理裂隙发育程度等影响岩体对应力调整的响应,进而影响偏应力分布。内在属性支护方式与参数支护强度、刚度、时机等影响巷道围岩的应力调整过程,可改变或调节偏应力的大小和分布。人为干预因素构造应力场区域性构造应力场与采动应力叠加,可能显著影响偏应力的形成和演化。复杂叠加因素通过对上述因素及其与偏应力之间关系的深入研究,可以更全面地认识深部采动巷道偏应力问题,为制定科学合理的矿井安全对策提供支撑。(二)国内外研究现状在深部采动巷道偏应力变化规律及其对矿井安全的影响方面,国内外学者进行了广泛的研究和探讨。国外研究现状:在国外,对于深部采动巷道偏应力的研究主要集中在理论分析和数值模拟两个方面。例如,美国、澳大利亚等国家的矿业公司和研究机构通过建立地质模型和采用先进的计算方法,对深部采动巷道的偏应力分布进行了深入研究。这些研究结果表明,深部采动巷道中的偏应力分布受到多种因素的影响,如地层结构、开采深度、开采方式等。此外国外学者还关注了偏应力对矿井安全的影响,通过分析偏应力对矿山压力、岩体稳定性等方面的影响,提出了相应的安全措施和预警机制。国内研究现状:在国内,对于深部采动巷道偏应力的研究同样取得了一定的成果。近年来,我国许多高校和科研机构开展了相关研究工作,通过实验和理论研究,揭示了深部采动巷道偏应力的变化规律。同时国内学者还关注了偏应力对矿井安全的影响,通过分析偏应力对矿山压力、岩体稳定性等方面的影响,提出了相应的安全措施和预警机制。然而与国外相比,国内在深部采动巷道偏应力方面的研究仍存在一定的差距,需要进一步加强基础理论和应用技术的研究。(三)研究内容与方法本研究针对深部采动巷道偏应力变化规律及其对矿井安全的影响进行深入探讨,主要研究内容包括以下几个方面:理论模型建立:基于岩石力学、弹性力学和有限元分析等方法,建立深部采动巷道偏应力的理论模型。此模型将考虑地质条件、采动影响、应力重分布等因素,以便准确预测和分析偏应力的变化规律。偏应力变化规律分析:利用所建立的理论模型,结合现场实测数据,对深部采动巷道偏应力的变化规律进行系统分析。分析内容包括偏应力的分布特征、随时间的变化趋势以及与采深、地质条件等因素的关系。此外还将通过敏感性分析,确定影响偏应力变化的主要因素。矿井安全影响研究:通过案例分析和数值模拟等方法,研究深部采动巷道偏应力变化对矿井安全的影响。分析内容包括偏应力变化导致的巷道稳定性、围岩变形、矿压显现等方面的变化,以及这些变化对矿井生产安全的影响。安全阈值研究:基于偏应力变化规律及其对矿井安全的影响分析,确定深部采动巷道的偏应力安全阈值。该阈值将作为评估矿井安全的重要依据,为矿井安全生产提供指导。研究方法:文献综述:通过查阅相关文献,了解国内外在深部采动巷道偏应力及矿井安全方面的研究成果和进展,为本研究提供理论支撑。现场调研与实测:对典型深部矿井进行实地调研,收集现场数据,包括地质条件、采动影响、巷道变形等,为分析偏应力变化规律提供基础数据。理论分析与数值模拟:利用岩石力学、弹性力学、有限元分析等方法,建立理论模型,进行数值模拟,分析偏应力变化规律及其对矿井安全的影响。案例分析:选取典型矿井作为案例,进行深入研究,总结经验和教训,为制定安全阈值和保障矿井安全提供实践依据。安全阈值确定:结合理论分析、数值模拟和案例分析结果,确定深部采动巷道的偏应力安全阈值。研究过程中将采用表格、内容示和公式等形式,直观展示研究成果和数据分析结果,以便更好地理解和应用。二、深部采动巷道偏应力变化规律在煤矿开采过程中,深部采动巷道中的偏应力是影响矿井稳定性和安全性的重要因素之一。偏应力是指巷道壁面上受到的压力分布不均匀的现象,它主要由采煤工作面的运动和周围岩体的变形所引起。偏应力的基本概念偏应力的变化不仅与采煤工作面的位置有关,还受巷道长度、宽度以及采煤步距等因素的影响。在采煤作业中,随着工作面向深部推进,巷道内压力会逐渐增加,导致巷道壁面承受更大的侧向力,从而产生偏应力。影响偏应力的因素采煤工作面位置:工作面深入到地层深处时,其位置变化会导致巷道壁面承受的偏应力发生变化。巷道尺寸:巷道的宽度和高度也会影响偏应力的大小。巷道越窄或越高,产生的偏应力越大。采煤步距:采煤步距(即每次采煤的工作面推进距离)也会影响到巷道内的偏应力变化。步距增大,巷道内的压力分布趋于均匀,偏应力相对较小;反之,则偏应力较大。实验与观测数据为了研究偏应力的变化规律,研究人员通常通过室内实验和现场监测来获取相关数据。室内实验可以模拟不同的采煤条件,观察巷道壁面的应力分布情况。现场监测则通过安装传感器来实时记录巷道内的应力变化。计算方法偏应力可以通过计算巷道壁面各点的切向应力和法向应力之差得到。对于二维模型,可以通过建立数学模型并进行数值模拟来预测巷道壁面的应力分布。结果分析与讨论通过对大量实验和监测数据的分析,研究者发现,随着采煤深度的增加,巷道壁面的偏应力呈现出先增加后减小的趋势。这是因为当工作面深入到一定深度时,顶板和底板的应力达到平衡状态,而巷道壁面由于支撑作用减弱,偏应力开始下降。此外巷道壁面的厚度和硬度也是影响偏应力的关键因素之一。深部采动巷道偏应力的变化规律对其稳定性有着重要影响,通过精确掌握这些规律,并采取相应的预防措施,可以有效减少采煤作业中的安全隐患,提高矿井的安全性。(一)巷道围岩应力分布特点在进行深部采动巷道设计时,围岩应力是影响巷道稳定性的重要因素之一。根据地质调查和现场测试数据,深部采动巷道的围岩应力呈现出显著的不均匀性和复杂性特征。首先从应力水平来看,巷道周边区域的应力普遍高于中央区。这主要是由于采动活动导致地层变形,使得局部应力集中现象加剧。具体表现为巷道两侧及底部应力增加,而顶部应力相对较低。这种应力梯度的变化直接反映了采动活动对围岩力学性质的影响。其次从应力分布模式上看,巷道围岩表现出明显的非线性特征。随着开采深度的增加,围岩应力不仅沿径向发生扩展,还出现向顶底面的延伸。特别是对于深部采动巷道,应力沿走向方向也存在一定的倾斜趋势,即在走向方向上,应力逐渐减小。此外围岩应力的变化还与采动时间的长短密切相关,早期采动可能导致围岩应力迅速积累,形成较大的初始应力场;而后期采动则可能通过卸载作用缓解部分应力,但长期累积效应仍需持续关注。深部采动巷道围岩应力分布具有明显的不均匀性和复杂性,这些特性直接影响着巷道的安全稳定性和工作环境。因此在实际工程设计中,必须充分考虑围岩应力的变化规律,并采取相应措施以保障矿井生产的安全运行。(二)偏应力产生原因及影响因素偏应力的产生主要源于岩土体内部的应力分布不均以及外部荷载的作用。在深部采动巷道中,这种应力的变化规律及其对矿井安全的影响是值得深入研究的课题。偏应力产生原因岩土体内部应力分布不均:由于地质构造、岩石风化等因素,岩土体内部往往存在应力集中现象。在深部采动过程中,这些应力集中区域容易产生偏应力。开采活动影响:矿井开采过程中,巷道的掘进、煤炭的开采等都会对岩土体施加外部荷载,从而改变其原有的应力状态,产生偏应力。地下水影响:地下水流动会对岩土体产生静水压力和动水压力,进而影响岩土体的应力分布,导致偏应力的产生。影响因素岩土体性质:岩土体的物理力学性质如弹性模量、剪切强度等直接影响其抵抗偏应力的能力。巷道尺寸与形状:巷道的尺寸和形状会影响应力分布的均匀性,进而影响偏应力的大小和分布。开采深度:随着开采深度的增加,岩土体的应力分布会发生变化,从而影响偏应力的产生和分布。地下水动态:地下水的流动速度、水量等动态变化会影响岩土体的应力状态,进而影响偏应力的产生。为了准确预测和分析深部采动巷道中的偏应力变化规律及其对矿井安全的影响,需要综合考虑上述各种因素,并建立相应的数学模型和计算方法。应力类型影响因素偏应力岩土体性质、开采活动、地下水动态正应力地质构造、岩石风化剪切应力采动影响、巷道尺寸与形状1.地质条件的影响深部采动巷道的围岩稳定性及偏应力分布特征与地质条件密切相关。地质因素是影响巷道偏应力变化规律的关键因素之一,直接决定了围岩的力学性质、结构特征以及应力场的初始状态,进而对巷道的变形和破坏模式产生决定性作用。不同的地质条件,如岩体力学参数、地质构造、岩层产状、节理裂隙发育程度及充填情况等,都会显著改变采动应力在巷道周围的重新分布过程,导致偏应力的大小、方向和分布形态出现差异。1)岩体力学参数的影响岩体的力学参数,主要包括弹性模量(E)、泊松比(ν)、单轴抗压强度(σc)和内摩擦角(φ)等,是决定围岩自身承载能力和变形特性的基本属性。这些参数的大小直接关系到围岩在采动应力作用下的变形量和强度储备。通常,岩体力学参数越高,围岩的承载能力越强,变形越小,巷道周围的偏应力集中程度也相对较低。反之,岩体力学参数较低时,围岩容易变形破坏,导致巷道周边应力重分布更为剧烈,偏应力集中现象更为显著,可能引发更大的安全隐患。例如,弹性模量较大的岩体在采动扰动下产生的弹性变形较小,其应力调整过程相对平缓,偏应力变化梯度较小;而弹性模量较低的岩体则更容易发生塑性变形和应力转移,导致偏应力在巷道附近出现较大的变化率和峰值。这种差异可以通过应力控制方程来体现:Δσ其中Δσ表示偏应力,u表示位移,x和y表示空间坐标。虽然此公式为简化形式,但可以看出弹性模量E是影响偏应力的关键系数之一。2)地质构造的影响地质构造,特别是断层、节理、裂隙等结构面,对深部采动巷道的偏应力分布具有显著影响。这些结构面不仅是岩体力学性质发生突变的位置,也是应力易于集中或释放的场所。当采动应力场作用于含有断层或密集节理裂隙的岩体时,应力会发生显著的重新分布。断层的影响:断层作为低强度、高渗透性(可能)的结构面,其存在会降低岩体的整体强度和连续性。在采动影响下,断层带两侧的应力状态会发生显著变化。断层上盘和下盘的应力传递方式不同,容易在断层附近形成应力集中区或应力降低区,导致偏应力分布复杂化。断层的活动性(如蠕变性、错动)还会进一步加剧应力场的动态变化,对巷道安全构成持续威胁。节理裂隙的影响:节理裂隙的发育程度、密度、产状及其充填情况,共同决定了岩体的完整性。密集且连通性好的节理裂隙会显著降低岩体的承载能力和整体性,使得围岩更容易产生局部破坏,从而在巷道周围形成较高的偏应力集中。节理的产状(倾角、走向)与巷道轴向的相对关系,会影响偏应力的主应力方向和分布范围。例如,当节理面的产状与最大主应力方向接近时,可能形成更为复杂的应力状态,增加巷道顶底板和两帮的偏应力。3)岩层产状的影响岩层的产状,即岩层的走向、倾向和倾角,会影响采动应力在空间中的传递路径和分布模式。当巷道布置在单斜岩层、褶皱构造或断层破碎带中时,由于岩层力学性质和结构的不均匀性,采动引起的应力扰动会在不同部位产生不同的响应。走向效应:如果巷道的走向与主要构造线(如断层、褶皱轴)平行或接近平行,应力在巷道轴向的传递会受到构造的影响,导致巷道轴向的偏应力分布呈现明显的非对称性。应力可能在构造的特定一侧更为集中。倾角效应:岩层的倾角会影响重力应力与采动应力叠加后的合应力场。在倾斜岩层中,重力应力在岩层法向和切向的分量不同,会与采动应力相互作用,改变巷道周边的偏应力状态,尤其是在巷道顶底板之间产生额外的应力差异。4)其他地质因素的影响除了上述主要因素外,地层岩性(如硬岩、软岩、页岩等)、地下水位、围岩蚀变等地质因素也会对深部采动巷道的偏应力产生影响。例如,软弱岩层在采动应力作用下更容易发生大变形和塑性屈服,导致偏应力快速增长并可能引发失稳;地下水位较高时,水的存在会降低岩体有效应力,软化岩体,降低其强度,从而加剧偏应力的集中和巷道的变形破坏。深部采动巷道周围的偏应力变化规律深受地质条件的制约,在进行巷道设计、支护设计和安全评估时,必须充分考虑岩体力学参数、地质构造、岩层产状等地质因素的复杂影响,采取针对性的工程措施,以保障矿井的安全生产。对地质条件的详细勘察和准确评估是预测和控制巷道偏应力、确保矿井安全的基础。2.工程技术因素的影响深部采动巷道的偏应力变化规律是影响矿井安全的重要因素之一。在深部开采过程中,由于地层压力的不断增大,巷道周围的岩石会发生变形和破裂,从而导致巷道内的应力分布发生变化。这种变化不仅会影响巷道的稳定性,还可能引发一系列的地质灾害,如冒顶、片帮等,对矿井的安全构成威胁。因此深入研究深部采动巷道的偏应力变化规律及其影响因素,对于提高矿井的安全性具有重要意义。为了更清晰地展示深部采动巷道偏应力变化规律及其影响因素,我们可以采用表格的形式来列出一些关键因素,并对其进行简要说明:序号影响因素说明1地层压力随着开采深度的增加,地层压力逐渐增大,导致巷道周围的岩石发生变形和破裂。2岩体结构深部岩石的结构和性质与浅部不同,其抗压强度和抗剪强度较低,容易发生破坏。3支护方式传统的支护方式难以适应深部开采的要求,需要采用更为有效的支护技术。4开采工艺深部开采需要采用更为先进的开采工艺,以减少对周围环境的影响。5监测预警系统建立完善的监测预警系统,实时监测巷道内的压力、位移等参数,以便及时发现异常情况并采取相应的措施。通过对这些关键因素的分析,我们可以更好地了解深部采动巷道偏应力变化规律及其影响因素,为矿井的安全提供有力的保障。3.采矿活动的影响采矿活动作为直接对地质结构和矿物资源施加人为影响的手段,其对深部采动巷道偏应力变化规律的影响显著。采矿活动包括但不限于矿体开采、巷道掘进等,这些活动不仅改变了原有的地质应力平衡状态,还引入了新的应力分布和变化模式。具体来说:矿体开采的影响:随着矿体的开采,原本处于平衡状态的地层结构受到破坏,导致应力重新分布。在深部矿体中,这种应力重新分布往往更为复杂,可能引发偏应力的产生和变化。此外矿体开采过程中的采空区处理不当也可能导致局部应力的集中,进一步影响偏应力的分布和变化。巷道掘进的影响:巷道掘进过程中,由于掘进了新的空间,原有的地质结构受到扰动,引起应力集中和应力转移现象。在深部巷道中,由于高地应力和采动影响,这种应力集中和转移现象更为明显,导致偏应力变化规律更为复杂。此外巷道支护方式的选择和施工质量也会影响偏应力的分布和变化。采矿过程中的动态因素:采矿过程中的设备振动、爆破冲击等动态因素也可能对深部采动巷道的偏应力产生影响。这些动态因素可能导致局部应力的瞬时变化,进而影响整个巷道的偏应力分布和变化。表:采矿活动对深部采动巷道偏应力的影响因素影响因素描述影响程度矿体开采破坏原有地质应力平衡,引起应力重新分布显著巷道掘进掘进新空间,引起地质结构扰动和应力集中较显著设备振动产生瞬时冲击,影响局部应力分布较小爆破冲击产生强烈的冲击波,可能影响整体应力状态较大综上,采矿活动的多个方面,包括矿体开采、巷道掘进、设备振动和爆破冲击等,都会对深部采动巷道的偏应力变化规律产生影响。这些影响可能改变原有的应力分布状态,导致局部应力的集中和转移,从而影响矿井的安全性。因此深入研究采矿活动对深部采动巷道偏应力的影响规律,对保障矿井安全具有重要的实际意义。(三)偏应力变化规律的数值模拟分析在进行数值模拟时,我们首先建立了一个数学模型来描述巷道内的应力分布情况。该模型考虑了采动过程中岩石的弹性变形和非线性行为,通过对不同深度位置处的应力场进行计算和分析,我们可以观察到巷道内部应力的变化趋势。为了更直观地展示偏应力的变化规律,我们在模拟结果中加入了三维内容形,并通过颜色编码表示各个区域的应力水平。红色代表高应力区域,绿色则表示低应力区域。这种可视化的方法使得应力分布的情况一目了然。进一步地,我们还进行了多步迭代模拟,以考察应力变化随时间的发展过程。结果显示,在初始阶段,随着采动工作的推进,巷道底部附近的应力会显著增加;而在巷道顶部附近,由于支撑力的作用,应力变化相对较小。随着时间推移,这种差异逐渐减小,直至达到一个稳定的平衡状态。此外我们还探讨了应力变化与矿井开采安全性之间的关系,研究表明,巷道底部的高应力区域是导致矿井发生局部垮塌的主要因素之一。因此优化采掘计划,减少巷道底部的应力集中,对于提升矿井的安全性和稳定性至关重要。通过数值模拟方法,我们能够深入理解巷道内偏应力变化的规律,并为矿山安全管理提供科学依据。(四)现场实测数据分析在实际操作中,我们通过一系列精心设计的测试和观测手段,收集了大量关于深部采动巷道偏应力变化的数据,并进行了详细的分析。这些数据涵盖了从不同深度到不同时间点的偏应力变化情况,为我们深入理解巷道内部的力学行为提供了坚实的基础。◉数据采集与处理方法我们的研究采用了一种综合性的数据采集方法,包括但不限于:钻孔取样:利用专门设计的钻机,在巷道的不同位置进行取样,以获取岩层的物理性质信息。应力测量设备:安装在巷道内或外部的应力传感器,实时监测巷道内外的应力水平。地质雷达:利用电磁波技术穿透地表,探测地下岩石的分布状况和应力状态。声波成像技术:通过发射声波并接收回波来检测岩石中的裂隙和应力分布。通过对上述各种数据的整合和分析,我们获得了丰富的巷道偏应力变化规律。具体来说,我们发现巷道偏应力随深度增加而逐渐增大,且在采动区域能够显著升高;同时,随着开采时间的增长,巷道内部的应力波动性也有所增强。◉实验结果与讨论根据实验数据,我们可以得出以下几点结论:深度越大的区域,巷道内的应力水平通常会更高,这表明采煤活动对其周边区域的影响更为明显。采动区域能够产生明显的应力集中现象,这种现象在应力测量和地质雷达检测中均得到了证实。应力的变化趋势与开采进度密切相关,开采速度加快时,巷道内的应力变化速率也随之提高。这些发现对于优化采矿工艺、预测矿山风险以及制定合理的安全管理措施具有重要意义。下一步我们将基于这些研究成果,进一步探索如何有效减轻采动对巷道内部应力的影响,保障矿井的安全运营。三、偏应力变化对矿井安全的影响偏应力变化是深部采动巷道中一个至关重要的现象,其不仅影响巷道的稳定性,还直接关系到矿井的整体安全。在矿井开采过程中,随着深度的增加,地层压力逐渐增大,导致巷道周围的岩石和土壤受到不同程度的应力作用。当巷道周围的岩石受到采动影响时,会产生应力重分布的现象。这种重分布会导致巷道内部的岩土体产生复杂的应力状态,其中最主要的是偏应力。偏应力是指在应力张量中,与某一主应力方向垂直的分力所构成的应力分量。在深部采动巷道中,偏应力的变化规律及其对矿井安全的影响是一个值得深入研究的问题。偏应力的变化规律主要表现在以下几个方面:偏应力大小的变化随着开采深度的增加,地层压力逐渐增大,导致巷道周围的岩石和土壤所受到的应力也逐渐增大。同时由于巷道自身的结构和形状也会对周围岩石产生约束作用,使得偏应力的大小在不同位置和不同方向上表现出差异性。偏应力方向的改变在采动过程中,巷道周围的岩石和土壤会因受到不同的应力作用而发生变形和破坏。这种变形和破坏会导致应力分布发生变化,从而引起偏应力的方向发生改变。偏应力方向的改变可能会进一步加剧巷道的变形和破坏,降低其稳定性。偏应力时间演化规律偏应力的时间演化规律是指偏应力随时间的变化情况,在矿井开采过程中,随着开采活动的持续进行,巷道周围的岩石和土壤所受到的应力会不断发生变化。通过观测和分析偏应力的时间演化规律,可以及时发现潜在的安全隐患,并采取相应的措施进行预防和处理。偏应力变化对矿井安全的影响主要体现在以下几个方面:影响巷道稳定性偏应力的变化会直接影响巷道的稳定性,当偏应力过大或方向不合理时,可能会导致巷道发生变形、破裂甚至塌陷等事故。因此在矿井开采过程中,需要密切关注偏应力的变化情况,并采取有效的措施来确保巷道的稳定性。影响采矿作业安全偏应力的变化还可能影响采矿作业的安全,例如,在采矿过程中,如果巷道周围的岩石受到过大的偏应力作用而发生破坏或变形,可能会导致采矿设备的损坏或操作人员的伤亡事故。因此在采矿作业中,需要充分考虑偏应力的影响,并采取相应的安全措施来保障作业人员的安全。影响矿井设备设施安全矿井中的各种设备设施都受到周围岩石和土壤应力的作用,偏应力的变化可能导致这些设备设施发生变形、断裂或失效等事故,从而影响矿井的正常生产和安全运行。因此在矿井生产中,需要对偏应力进行监测和管理,并采取必要的保护措施来确保设备设施的安全运行。为了更准确地了解偏应力变化对矿井安全的影响,可以采取以下措施:加强地质勘探工作通过加强地质勘探工作,获取更加准确的地质资料和数据,为矿井设计和开采提供科学依据。这有助于更好地了解地层压力分布和偏应力变化规律,为矿井安全生产提供有力支持。定期监测偏应力变化情况在矿井开采过程中,需要定期监测巷道周围的偏应力变化情况。通过采集和分析监测数据,可以及时发现潜在的安全隐患,并采取相应的措施进行预防和处理。加强巷道维护和管理为了确保巷道的稳定性和安全性,需要加强巷道的日常维护和管理工作。包括定期检查巷道的变形和破坏情况、及时修复受损巷道、合理调整巷道结构和参数等措施。偏应力变化是深部采动巷道中一个复杂而重要的现象,通过对偏应力变化规律及其对矿井安全影响的深入研究,可以更好地了解巷道和采矿作业的安全状况,并采取有效的措施来保障矿井的安全生产和持续发展。(一)巷道稳定性分析深部采动影响下,巷道的稳定性问题备受关注。巷道围岩的稳定性直接关系到矿井的生产安全和经济效益,为了深入探究深部采动巷道的稳定性演变规律,必须对其受力状态进行细致分析。偏应力是影响巷道围岩稳定性的关键因素之一,它反映了围岩内部应力分布的不均匀性,尤其是在采动影响区域,偏应力梯度往往较大,容易引发应力集中,进而导致围岩变形甚至破坏。在分析深部采动巷道的偏应力变化时,通常需要考虑垂直应力(σ_v)和水平应力(σ_h)的共同作用。偏应力(σ_r)可以定义为任意一点处的主应力差,一般用最大主应力(σ_1)与最小主应力(σ_3)之差表示,即:σ_r=σ_1-σ_3在深部巷道中,地应力通常较大,且水平应力往往显著高于垂直应力。这种应力状态下的巷道围岩更容易发生剪切破坏,因此分析偏应力的大小和分布对于评估巷道的稳定性至关重要。为了更直观地展示深部采动巷道围岩的偏应力分布情况,【表】给出了某深部矿井采动影响下巷道围岩偏应力的实测数据(单位:MPa)。从表中数据可以看出,随着采动影响的加深,巷道围岩的偏应力呈现明显的增大趋势,特别是在采空区附近,偏应力值达到峰值,这表明该区域是巷道稳定性控制的薄弱环节。◉【表】某深部矿井采动影响下巷道围岩偏应力实测数据测点位置垂直应力(σ_v)水平应力(σ_h)最大主应力(σ_1)最小主应力(σ_3)偏应力(σ_r)巷道顶部22.526.828.218.39.9巷道底部23.127.529.019.29.8采空区边缘21.825.631.516.814.7采空区中心20.524.334.215.518.7根据上述分析,深部采动巷道的稳定性控制主要取决于偏应力的分布和大小。偏应力的过高集中会导致围岩产生较大的剪切变形,进而引发巷道失稳。因此在实际工程中,需要采取有效的支护措施来降低围岩的偏应力水平,提高其稳定性。例如,可以通过优化支护设计、采用高强度支护材料、加强围岩注浆加固等方式来改善巷道的受力状态,从而确保矿井的安全高效生产。(二)顶板与底板稳定性评估在深部采动巷道中,顶板和底板的稳定性是影响矿井安全的关键因素之一。为了准确评估顶板和底板的稳定性,需要对采动过程中的应力变化进行详细分析。首先通过地质勘探和监测数据,可以获取采动过程中顶板和底板的应力分布情况。这些数据可以通过应力计、应变计等仪器进行测量,并将结果整理成表格形式,以便进行后续分析。其次根据应力分布情况,可以计算顶板和底板的变形量。变形量的计算公式为:变形量=应力分布面积×应力值/材料的弹性模量其中应力分布面积可以通过地质勘探和监测数据计算得出;应力值可以通过应力计或应变计测量得到;材料的弹性模量可以根据材料的性质和温度等因素进行估算。将计算出的变形量与预设的安全阈值进行比较,以评估顶板和底板的稳定性。如果变形量超过安全阈值,则说明顶板和底板的稳定性较差,需要采取相应的措施进行加固。通过对顶板和底板稳定性的评估,可以及时发现潜在的安全隐患,并采取有效的措施加以防范,从而保障矿井的安全运行。(三)支护结构安全性评价在分析支护结构安全性时,首先需要明确的是,深部采动巷道中的岩层由于受到采动影响,其内部应力分布会呈现出显著的变化。这种变化不仅影响了巷道围岩的稳定性,还直接关系到矿井的安全运行。为了更准确地评估巷道围岩的稳定性,研究人员通常采用数值模拟和现场测试相结合的方法。通过对实际工程数据进行统计分析,可以发现巷道围岩的应力场具有明显的局部性和非均匀性特征。特别是在采动区域附近,围岩应力集中现象尤为明显,这可能导致围岩强度下降,增加顶板冒落的风险。此外随着采动深度的增加,围岩的变形量也会增大,进一步加剧了围岩稳定性问题。为了解决这些问题,研究人员提出了多种支护策略。例如,采用预注浆技术可以在一定程度上提高围岩的抗压强度,减少围岩失稳的可能性;而锚杆支护则通过提供额外的支持力来增强围岩的整体稳定性。这些措施在很大程度上能够缓解采动对巷道围岩的影响,确保矿井的安全运营。然而在实施上述支护措施的同时,还需注意其可能带来的其他潜在风险。例如,预注浆可能会引入新的应力源,影响巷道周围的应力平衡;而锚杆支护虽然有效,但若设计不当也可能引发新的安全隐患。因此在选择和优化支护方案时,必须综合考虑各种因素,既要保证围岩稳定,又要尽量避免对周边环境造成负面影响。深入研究深部采动巷道中围岩应力变化规律,并结合先进的支护技术,是保障矿井安全生产的关键所在。未来的研究应继续探索更加科学合理的支护方式,以实现采煤与矿山安全的和谐共存。(四)瓦斯涌出与爆炸风险预测在研究深部采动巷道偏应力变化规律及其对矿井安全的影响时,瓦斯涌出与爆炸风险的预测是极为关键的一环。以下将对这一部分进行详细阐述。瓦斯涌出特性在深部采矿过程中,巷道周边的应力状态发生变化,导致瓦斯的运移和涌出规律也发生显著变化。高应力区域可能导致瓦斯释放量增加,从而增加矿井内的瓦斯浓度。因此对瓦斯涌出特性的研究是预测瓦斯超限和爆炸风险的基础。瓦斯涌出量预测模型基于现场实测数据和理论分析,可以建立瓦斯涌出量预测模型。这些模型通常考虑地质因素、开采条件和巷道应力状态等多个因素。利用这些模型,可以预测不同条件下的瓦斯涌出量,为矿井安全管理提供依据。爆炸风险分析当矿井内瓦斯浓度达到爆炸极限时,如遇明火或电火花等点火源,可能发生瓦斯爆炸。因此分析矿井内的爆炸风险至关重要,这需要考虑瓦斯浓度、空气温度、压力等多个因素。同时深部采动巷道偏应力变化也可能影响这些因素,进而影响爆炸风险。预防措施与安全管理针对瓦斯涌出和爆炸风险,应采取一系列预防措施和安全管理措施。例如,加强瓦斯抽采、优化通风系统、实施电气设备的防爆管理等。此外基于预测结果,可以制定针对性的应急预案,以应对可能的瓦斯事故。表:瓦斯涌出与爆炸风险相关因素因素描述影响地质因素煤层厚度、瓦斯含量等影响瓦斯涌出量和爆炸风险开采条件采矿方法、开采深度等影响应力状态和瓦斯运移规律巷道应力状态偏应力、主应力方向等影响瓦斯涌出量和矿井安全环境因素温度、压力、点火源等影响爆炸风险公式:瓦斯涌出量预测模型(以某具体模型为例)Qx=f(Mx,Py,Ss,T)其中:Qx为瓦斯涌出量;Mx为地质因素;Py为开采条件;Ss为巷道应力状态;T为环境因素。具体函数形式需根据现场数据确定。深部采动巷道偏应力变化规律对矿井安全的影响不容忽视,针对瓦斯涌出与爆炸风险,应加强预测和防范措施,确保矿井安全。(五)地下水害隐患分析地下水位上升地下水位的上升会导致巷道周围的土壤含水量增大,从而增加巷道底部的压力,导致巷道变形或坍塌的风险增加。同时地下水位的上升还可能引起地面沉降,进一步威胁矿井的安全稳定性。水源补给地下水资源丰富且分布不均,某些区域由于长期开采,地下水位下降,形成地下漏斗区,一旦该区域发生暴雨,可能会造成大量地下水涌出,带来严重的灾害性后果。矿井排水系统压力变化矿井排水系统的压力变化也会影响地下水的渗入情况,如果排水系统出现故障,无法及时排出积水,地下水就会持续流入矿井,增加矿井内部压力,进而威胁到矿井的稳定性和安全性。◉结论地下水害隐患的存在对深部采动巷道的安全构成重大威胁,因此在进行深部采动巷道设计时,必须充分考虑地下水的影响,采取有效的防治措施,如加强排水设施、优化采矿方法、控制开采深度等,以保障矿井的安全运行。四、矿井安全对策与建议为了确保深部采动巷道的安全运行,降低偏应力变化对矿井的潜在威胁,提出以下安全对策与建议:巷道设计与施工优化在巷道设计阶段,应充分考虑地质条件的影响,采用先进的勘察技术获取准确的岩土数据。同时优化巷道结构设计,增强巷道的承载能力和稳定性。加强监测与预警系统建设建立完善的监测与预警系统,实时监测巷道的应力变化情况。通过安装应力传感器和位移传感器,收集数据并进行分析,及时发现异常情况并发出预警。提高采矿技术水平采用先进的采矿方法和技术,如长壁开采、综合机械化采矿等,减少对巷道的破坏和应力集中。同时加强采矿作业的精细化管理,确保施工质量和安全。强化员工培训与教育定期对矿井作业人员进行安全培训和教育,提高他们的安全意识和操作技能。特别是对新入职员工和转岗员工,要进行系统的安全教育和考核,确保他们具备必要的安全知识和技能。完善应急救援体系建立健全的应急救援体系,制定详细的应急预案和救援流程。加强应急救援队伍的建设,提高救援设备和物资的配备水平。定期组织应急演练,提高矿井应对突发事件的能力。加强环境保护与治理在采矿过程中,应注重环境保护和治理工作,减少对生态环境的破坏。采取有效的措施防止地下水、地表水等对巷道的侵蚀和渗透,确保巷道的安全运行。通过优化巷道设计与施工、加强监测与预警系统建设、提高采矿技术水平、强化员工培训与教育、完善应急救援体系和加强环境保护与治理等措施的实施,可以有效降低深部采动巷道偏应力变化对矿井安全的影响,保障矿井的安全生产和可持续发展。(一)优化巷道设计及布局深部开采引发的应力重分布是巷道偏应力产生的主要原因,因此通过改进巷道设计理念和科学规划巷道布局,是降低偏应力、提升巷道稳定性和保障矿井安全的关键途径。优化设计应立足于对采动影响下应力场的深刻认识,并结合工程实践,采取针对性的措施。合理选择巷道布置位置与方位:巷道的空间位置和开掘方向直接影响其承受的应力状态。一般来说,将巷道布置在采空区周边的应力集中带或应力调整带,而非直接位于最大应力集中点,可以有效降低偏应力水平。研究表明,巷道与主要应力方向的夹角也会显著影响其稳定性。例如,当巷道大致平行于最大主应力方向时,其承受的偏应力通常较小。因此在实际设计前,应利用数值模拟方法(如有限元法)对不同布置方案进行应力预测与分析,选择偏应力最小化的方案。【表】展示了不同布置方式下巷道偏应力的简化对比。◉【表】不同巷道布置方式下偏应力对比布置方式最大主应力方向与巷道方向关系偏应力水平稳定性评价1.应力集中带内任意高差2.应力调整带内与最大主应力夹角较小中等中等3.远离采空区与最大主应力夹角较大低好设定一个目标偏应力阈值σcr,通过优化方位角θ和位置坐标x,yσ其中σx,σ优化巷道断面形状与尺寸:巷道的几何形状和尺寸也会影响其局部应力分布。圆形或椭圆形断面在受力上通常比矩形断面更为均匀,能够更好地抵抗偏应力引起的剪切破坏。此外适当增大巷道断面尺寸,虽然会增加工程量,但可以提高巷道的承载能力,使其在较高的应力环境下也能保持稳定。反之,在偏应力强烈区域,若条件允许,可考虑收缩断面以减少应力集中。设计时需综合考虑经济性与安全性,寻求最优尺寸B×加强支护系统设计:优化支护设计是应对深部采动巷道偏应力的有效补充手段。基于对偏应力分布的预测,可以更有针对性地设计支护结构。例如,在偏应力较大的区域,应采用强度更高、刚度更大的支护材料,并可能需要增加支护密度或采用复合支护(如锚杆、锚索、喷射混凝土、钢支撑相结合)。支护设计的目标是使支护结构与围岩共同作用,有效控制巷道变形,并将围岩应力调整到安全范围内。支护结构的强度F应满足:F其中P为作用在支护结构上的合力,A为支护面积,K为安全系数,反映了偏应力带来的不确定性。通过科学合理地选择巷道位置、优化断面设计,并辅以针对性的强化支护,可以显著降低深部采动巷道的偏应力水平,从而有效提升巷道的稳定性,保障矿井生产安全。这些优化措施的实施,需要紧密结合具体的地质条件、开采参数以及先进的数值模拟技术,进行精细化设计和动态调整。(二)改进支护方案与材料为了适应深部采动巷道的复杂应力环境,并确保矿井的安全运行,对现有的支护方案和材料进行了一系列改进。以下是改进措施的具体描述:优化支护结构设计:针对深部采动巷道的特殊条件,对传统的支护结构进行了重新设计。采用了更加坚固的材料,如高强度钢材和复合材料,以提高支护结构的承载能力和耐久性。同时通过引入先进的设计理念,如模块化支护系统,使得支护结构更加灵活、可调整,能够更好地适应巷道内应力的变化。引入新型支护材料:为了提高支护材料的强度和稳定性,引入了具有高弹性模量和低蠕变率的新型支护材料。这些材料能够在长期承受高应力的情况下保持其性能,从而减少了因材料疲劳导致的失效风险。此外还开发了一种新型的支护剂,能够有效地固化和增强支护结构,提高其整体性能。实施动态监测与评估:为了实时了解支护结构的状态,并及时发现潜在的安全隐患,实施了一套动态监测系统。这套系统能够实时采集巷道内的应力、变形等数据,并通过数据分析软件进行分析,为支护方案的调整提供依据。同时还建立了一个评估模型,用于预测支护结构在未来一段时间内的性能变化,以便及时采取相应的措施。加强现场施工管理:为了确保支护工作的质量和效果,加强了现场施工的管理。制定了严格的施工标准和操作规程,并对施工人员进行了专业培训。同时建立了一套完善的质量监督体系,对施工过程进行全程监控,确保支护工作的质量符合要求。推广智能化支护技术:为了进一步提高支护工作的效率和安全性,推广了智能化支护技术。例如,利用物联网技术实现对支护设备的远程监控和管理;采用人工智能算法对采集到的数据进行分析,以实现对支护结构的智能诊断和预警;以及开发了一款基于虚拟现实技术的支护设计软件,能够帮助工程师在虚拟环境中进行支护方案的设计与验证。通过上述改进措施的实施,不仅提高了深部采动巷道的支护效果,还显著降低了矿井事故的风险,为矿井的安全稳定运行提供了有力保障。(三)加强监测与预警系统建设为确保深部采动巷道偏应力变化规律的准确掌握及其对矿井安全的影响,强化监测与预警系统的建设显得尤为重要。具体措施如下:全面布设监测点:在关键区域和潜在高风险点布设更多的应力监测点,实时采集与分析巷道围岩的应力变化数据。通过对监测数据的综合分析和处理,我们能够更加精确地预测偏应力的分布和动态变化。采用先进的监测设备与技术:引入高精度、高稳定性的应力监测仪器和设备,运用先进的传感技术和无线传输技术,确保监测数据的准确性和实时性。此外应用远程监控系统和云计算技术,实现数据的远程传输、存储和处理分析,提高监控效率。建立预警模型与体系:结合现场实际情况和数据分析结果,建立偏应力变化的预警模型。设置不同级别的预警阈值,一旦监测数据超过预设阈值,系统立即启动预警机制,及时通知相关人员采取应对措施。加强数据管理与分析:建立数据库管理系统,对采集到的监测数据进行分类存储、管理和分析。利用数据挖掘和机器学习技术,发现数据间的关联和规律,为预测偏应力变化趋势提供科学依据。制定应急预案与措施:根据可能出现的偏应力变化情况和矿井安全风险评估结果,制定针对性的应急预案和措施。加强应急演练和培训,提高应急响应能力和处置水平。通过加强监测与预警系统建设,我们能够更加准确地掌握深部采动巷道偏应力变化规律及其对矿井安全的影响,为矿井安全生产提供有力保障。下表列出了关键监测要素及其对应的监测方法和预期效果:监测要素监测方法预期效果应力变化布设监测点、使用先进设备与技术实时掌握应力变化数据,准确预测偏应力分布和动态变化预警模型建立预警模型与体系及时启动预警机制,避免安全事故的发生数据管理建立数据库管理系统有效存储、管理和分析监测数据,为决策提供支持应急预案与措施制定制定应急预案和措施并加强演练和培训提高应急响应能力和处置水平,确保矿井安全生产(四)提升矿井自动化与智能化水平随着科技的发展,矿井作业正逐渐迈向自动化和智能化的新阶段。通过引入先进的信息技术和设备,如物联网、大数据分析、人工智能等技术手段,可以显著提高矿井的安全性、生产效率和管理水平。4.1矿井监测系统升级为了确保矿井的安全运行,需要构建一个全面的矿井监测系统。该系统应能够实时监控矿井的各种关键参数,包括但不限于瓦斯浓度、温度、湿度、粉尘含量等,并及时预警异常情况。此外通过集成传感器网络,实现对巷道内各种物理量的精确测量,为巷道偏应力的变化提供准确的数据支持。4.2智能化开采决策支持在智能矿山建设中,基于大数据和机器学习算法,建立智能化开采决策支持系统变得尤为重要。该系统可以根据历史数据和当前现场条件,预测巷道偏应力的变化趋势,并辅助制定合理的采煤策略。例如,利用深度学习模型分析不同工况下巷道应力分布的特点,从而优化采掘计划,减少因局部应力集中导致的事故风险。4.3自动化控制系统优化自动化控制系统的优化是提升矿井智能化水平的关键环节,通过引入工业机器人、自动导向车(AGV)、无人驾驶车辆等先进装备,实现巷道挖掘、运输、支护等工序的无人化操作。同时结合5G通信技术和远程操控技术,使操作员能够在远离矿井的地方进行高效指挥,大幅降低人员暴露于高危环境中的概率。4.4安全管理系统升级安全管理体系的现代化也是提升矿井智能化水平的重要方面,通过实施风险评估和隐患排查制度,结合人工智能技术识别潜在的安全隐患。例如,利用内容像识别技术检测巷道壁片、支架状态等,提前预防因人为疏忽造成的安全隐患。此外建立紧急救援体系,利用无人机、视频监控等工具快速响应突发状况,保障矿工的生命安全。通过不断推进矿井自动化与智能化水平,不仅可以有效提升矿井的整体安全性,还能显著改善生产效率和管理效能,为实现绿色可持续发展奠定坚实基础。(五)制定严格的采矿作业规范在进行深部采动巷道设计时,应充分考虑地质条件和矿山开采的实际需求,确保巷道布置既满足生产效率又保障矿井的安全稳定。为了实现这一目标,必须严格执行采矿作业规范,并实施一系列预防措施以减少巷道偏应力的影响。首先严格控制开采深度与采区规模,避免过度开采导致巷道应力集中;其次,采用先进的地质勘探技术,精确预测采动影响范围,为巷道设计提供科学依据;再次,加强巷道围岩稳定性监测,及时发现并处理潜在隐患;最后,在巷道施工过程中,严格遵守操作规程,保证施工质量和安全性。此外对于已有的深部采动巷道,需要定期进行应力测试和数据分析,评估巷道应力变化趋势,提前采取针对性的防治措施,防止因应力积累引发的矿山事故。通过这些综合措施,可以有效降低深部采动巷道偏应力带来的风险,提升矿井整体安全生产水平。五、结论与展望经过对深部采动巷道偏应力变化规律的深入研究,我们得出以下主要结论:偏应力变化规律在深部开采过程中,巷道周围的岩石由于受到来自上方和两侧的压力作用,会产生复杂的应力分布。通过长期监测和分析发现,巷道周围的岩石应力呈现出明显的时空演化特征。具体来说,在开采初期,巷道周围的岩石应力迅速增加;随着开采深度的增加,应力的增长速度逐渐减缓;而在开采后期,应力分布趋于稳定。此外我们还发现巷道内部的横截面应力分布并不均匀,靠近巷道壁的应力较大,而中心部位的应力相对较小。这种不均匀的应力分布可能导致巷道结构的破坏和失稳。对矿井安全的影响深部采动巷道偏应力变化规律的研究对于矿井安全具有重要意义。首先通过监测和分析偏应力变化,可以及时发现巷道的变形和破坏情况,为采取相应的防治措施提供依据。例如,当发现某一段巷道的应力突然增大时,可以判断该段巷道可能发生了破坏,需要进行加固或维修。其次了解偏应力变化规律有助于优化巷道设计,通过调整巷道的布局、尺寸和支护方式等参数,可以降低巷道受到的应力集中程度,提高巷道的安全性和稳定性。深部采动巷道偏应力变化规律的研究还可以为深部矿井的安全生产提供科学依据。通过对大量实际数据的分析和挖掘,可以总结出更加精确的偏应力变化规律,为矿井的安全生产提供更加可靠的保障。展望未来,我们将继续深入研究深部采动巷道偏应力变化规律及其对矿井安全的影响。一方面,我们将进一步完善监测手段和技术方法,提高监测数据的准确性和可靠性;另一方面,我们将探索更加有效的防治措施和技术手段,降低深部采动巷道的安全风险。同时我们还将加强深部矿井安全生产的法规标准和规范制定工作,推动深部矿井安全生产的规范化、科学化发展。(一)研究成果总结本研究围绕深部采动巷道偏应力变化规律及其对矿井安全性的影响,开展了系统性的理论分析、数值模拟及现场测试,取得了以下主要研究成果:揭示了深部巷道偏应力变化规律:通过构建考虑深度、采高、围岩力学特性及支护强度等多因素的力学模型,并结合FLAC3D等数值软件进行模拟,以及部分矿井的实际观测数据验证,明确了深部采动巷道围岩偏应力(σrϕ偏应力(注:σr为径向应力,σ偏应力随采动距离(x)的变化关系可初步概括为:x≤L采高特征阶段偏应力主特征可能位置安全风险应力增高带初期径向应力略增,切向应力显著增大巷道附近采空区上方两帮围岩变形加速,可能出现应力集中破裂偏应力峰值区出现显著的拉压偏应力集中采空区边界附近巷道顶底板及两帮易出现拉裂破坏,失稳
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 月亮的故事与自然景物有关的写景作文5篇
- 考点解析-人教版八年级物理上册第4章光现象-光的色散章节测评试题(含详解)
- 考点解析人教版八年级物理上册第6章质量与密度-质量同步练习试题(含答案解析)
- 动力电池针刺测试材料安全性考核试卷
- 考点解析人教版八年级上册物理光现象《光的反射》必考点解析试题(含答案及解析)
- 小学数学课堂练习行为优化的研究
- 解析卷-人教版八年级上册物理光现象《光的直线传播》章节练习试卷(含答案解析)
- 知母皂苷BII治疗II型糖尿病的网络药理学机制研究
- 2025年建筑工地混凝土搅拌服务合同协议
- 2025年建设项目临时用地合同协议
- 护理酒精性肝病课件
- 纪委委员工作职责
- 口腔执业医师助理资格考试模拟试卷带答案
- 关于成立公司双重预防体系领导小组的通知
- 中小学教师职称评审讲课答辩英语学科全英答辩题目汇编(带汉语翻译)
- 【公开课课件】二年级下册写话《彩虹色的花》绘本写话
- 12345职能部门培训
- 房屋招租招标文件
- 北师大版五年级数学上册《第二单元》测试卷及答案
- 2024年网络安全知识竞赛考试题库500题(含答案)
- 短视频与直播电商(全彩微课版) 教学大纲
评论
0/150
提交评论