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《水力致裂应力转移控制临空巷道强矿压显现》是一篇关于矿山工程领域的重要论文,主要探讨了在煤矿开采过程中,如何通过水力致裂技术来控制临空巷道中的强矿压现象。该论文的研究成果对于提高矿井安全性和开采效率具有重要意义。
论文首先介绍了矿井中常见的矿压问题及其危害。在煤矿开采过程中,由于地层压力的作用,巷道可能会出现剧烈的变形、塌方甚至引发安全事故。尤其是在临空巷道中,由于一侧已经开采完毕,另一侧仍然存在较大的地应力,容易导致矿压显现强烈,给矿工的生命安全和设备运行带来巨大风险。
为了应对这一问题,论文提出了一种基于水力致裂的技术手段。水力致裂是一种利用高压水流对岩体进行切割和破坏的方法,能够有效改变岩体内部的应力分布,从而降低巷道周围的应力集中程度。通过合理设计水力致裂参数,如注水压力、注水时间、裂缝扩展方向等,可以实现对地应力的有效调控。
论文详细分析了水力致裂对地应力转移的影响机制。研究发现,水力致裂能够在岩体内形成新的裂缝网络,这些裂缝不仅能够释放部分地应力,还能引导应力向其他方向转移,从而减轻临空巷道的受力状况。此外,水力致裂还可以改善岩体的渗透性,有助于后续的排水和通风作业。
在实验研究方面,论文结合实际矿井数据,进行了数值模拟和现场试验。通过对不同水力致裂方案的对比分析,验证了该技术在控制矿压方面的有效性。实验结果表明,采用水力致裂技术后,临空巷道的顶板下沉量明显减少,巷道稳定性得到显著提升,同时降低了矿压事故的发生概率。
论文还讨论了水力致裂技术在实际应用中可能遇到的问题和挑战。例如,水力致裂需要精确控制注水压力和时间,否则可能导致岩体过度破坏或无法达到预期效果。此外,水力致裂可能会对周围环境造成一定的影响,如地下水污染或地表沉降等问题,因此在实施过程中需要综合考虑环境保护因素。
针对这些问题,论文提出了相应的解决方案和优化建议。例如,可以通过实时监测系统对水力致裂过程进行动态监控,确保施工的安全性和可控性。同时,结合地质勘探数据,优化水力致裂的位置和参数设置,以最大程度发挥其减压效果。
总的来说,《水力致裂应力转移控制临空巷道强矿压显现》这篇论文为解决煤矿开采中的矿压问题提供了新的思路和技术手段。通过水力致裂技术的应用,不仅可以有效控制临空巷道的强矿压显现,还能提高矿井的安全生产水平,具有重要的理论价值和实际应用意义。
该论文的研究成果为今后矿山工程领域的技术发展提供了参考,也为相关行业的安全管理提供了科学依据。随着矿井开采深度的增加和地质条件的复杂化,水力致裂技术有望在未来得到更广泛的应用,并与其他先进技术相结合,进一步提升矿井的安全性和经济效益。
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