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《深部煤层卸围压对冲击危险性影响评价研究》是一篇探讨深部煤矿开采过程中围压变化对煤岩冲击危险性影响的学术论文。该研究旨在深入分析深部煤层在卸围压条件下,其内部应力状态的变化以及由此引发的冲击地压风险。随着煤炭资源的不断开发,深部煤层开采已成为当前煤矿行业的重要方向,然而深部煤层具有高应力、高温度和复杂地质构造等特征,使得冲击地压问题尤为突出。因此,研究卸围压对冲击危险性的影响对于保障煤矿安全生产具有重要意义。
本文首先回顾了国内外关于冲击地压的研究现状,指出目前对深部煤层冲击危险性的研究仍存在不足之处,尤其是在卸围压条件下的冲击机理及评价方法方面缺乏系统性的研究。基于此,作者提出了本研究的核心目标:通过实验与数值模拟相结合的方法,分析卸围压对煤岩力学性能的影响,并评估其对冲击危险性的具体作用。
在研究方法上,论文采用了实验室三轴压缩试验与数值模拟相结合的方式。通过对不同围压条件下煤样进行加载试验,获取煤岩的应力-应变曲线、弹性模量、峰值强度等关键参数,并结合有限元软件建立三维数值模型,模拟不同卸围压工况下的应力分布情况。同时,引入冲击危险性评价指标,如能量释放率、应力集中系数等,对卸围压条件下的冲击危险性进行量化分析。
研究结果表明,随着围压的降低,煤岩的弹性模量逐渐减小,峰值强度也有所下降,这表明卸围压会削弱煤岩的整体承载能力。此外,卸围压导致煤岩内部应力场发生明显变化,特别是在采空区附近,应力集中现象更加显著,从而增加了冲击地压发生的可能性。通过对比不同卸围压水平下的冲击危险性指数,论文进一步揭示了围压变化与冲击危险性之间的非线性关系。
论文还讨论了卸围压对煤岩破坏模式的影响。在高围压条件下,煤岩主要表现为脆性破坏;而在低围压条件下,煤岩更容易发生延性破坏,这种破坏模式的变化可能会影响冲击地压的发生机制。因此,在实际工程中,需要根据不同的围压条件采取相应的支护与防治措施,以有效控制冲击危险性。
在结论部分,作者总结了本研究的主要发现,并指出卸围压是影响深部煤层冲击危险性的重要因素之一。论文强调,未来的研究应进一步结合现场监测数据,建立更为精确的冲击危险性预测模型,为煤矿安全开采提供理论支持和技术指导。此外,作者还建议加强矿井地质条件的动态监测,以便及时掌握围压变化对冲击危险性的影响,从而实现科学合理的灾害防控。
综上所述,《深部煤层卸围压对冲击危险性影响评价研究》为深部煤层开采中的冲击地压防治提供了新的思路和方法。通过系统的实验与模拟分析,论文揭示了卸围压对煤岩力学性能和冲击危险性的影响机制,为煤矿安全生产提供了重要的理论依据和技术参考。
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