本文關(guān)鍵詞：地下工程開挖誘發(fā)沖擊地壓的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：礦山地下開采不斷向深部延伸,導(dǎo)致地下采區(qū)地質(zhì)環(huán)境及開采條件變得日益復(fù)雜,因而誘發(fā)各種形式的災(zāi)害。其中沖擊地壓災(zāi)害不僅后果嚴(yán)重,而且有日益加重的趨勢(shì),逐漸成為地下工程開挖最主要的隱患之一。本文以杏山鐵礦地下工程開挖為工程背景,運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬分析、監(jiān)測(cè)預(yù)警體系的設(shè)計(jì)及構(gòu)建、改進(jìn)灰色預(yù)測(cè)模型的建立等方法對(duì)現(xiàn)場聯(lián)絡(luò)巷及工作面應(yīng)力場分布特點(diǎn)、沖擊地壓監(jiān)測(cè)預(yù)警問題進(jìn)行深入研究。論文豐富了沖擊地壓監(jiān)測(cè)、預(yù)警、預(yù)測(cè)的研究,具有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值。同時(shí),對(duì)于指導(dǎo)井下作業(yè)的安全防沖,具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論有：(1)本文以地下開挖應(yīng)力場演變特點(diǎn)為主線,強(qiáng)調(diào)巖石的沖擊傾向性與強(qiáng)度破壞是誘發(fā)沖擊地壓的兩個(gè)必要條件,確定了以巖體脆性系數(shù)作為巖石沖擊傾向性評(píng)價(jià)指標(biāo)；以格里菲斯強(qiáng)度準(zhǔn)則、格里菲斯—莫爾庫倫聯(lián)合強(qiáng)度準(zhǔn)則、沖擊地壓災(zāi)害統(tǒng)計(jì)結(jié)果為依據(jù),確定了適合于杏山鐵礦的巖體破壞臨界應(yīng)力判據(jù)。(2)通過數(shù)值模擬分析了杏山鐵礦進(jìn)路開挖階段及水平現(xiàn)場回采階段應(yīng)力場的動(dòng)態(tài)變化,揭示了露天邊坡偏壓作用下巷道及工作面圍巖應(yīng)力場演化特點(diǎn),確定了回采工作面應(yīng)力場分布規(guī)律與范圍。(3)以松動(dòng)圈理論、數(shù)值模擬結(jié)果及現(xiàn)場鉆孔情況為依據(jù),完成了杏山鐵礦沖擊地壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方案的設(shè)計(jì)；采用五種臨界應(yīng)力判據(jù)設(shè)計(jì)制定杏山鐵礦應(yīng)力三級(jí)預(yù)警值,采用錨桿最大延伸值法確定了杏山鐵礦頂板位移二級(jí)預(yù)警值,并最終完成預(yù)警方案的設(shè)計(jì)。(4)完成杏山鐵礦井上“地壓遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”軟件的設(shè)計(jì)優(yōu)化,成功構(gòu)建了井下沖擊地壓“監(jiān)測(cè)—預(yù)報(bào)”體系,該體系已成功應(yīng)用于現(xiàn)場,實(shí)現(xiàn)了高沖擊地壓危險(xiǎn)工作面的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)功能。(5)基于灰色理論建立了改進(jìn)的灰色預(yù)測(cè)新模型,經(jīng)驗(yàn)證新模型預(yù)測(cè)結(jié)果良好；基于現(xiàn)場監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),應(yīng)用新模型預(yù)測(cè)未來近半年聯(lián)絡(luò)巷圍巖應(yīng)力場的演化趨勢(shì),實(shí)現(xiàn)了對(duì)回采現(xiàn)場聯(lián)絡(luò)巷圍巖應(yīng)力變化的預(yù)測(cè)控制。
【關(guān)鍵詞】：沖擊地壓 應(yīng)力場分布 監(jiān)測(cè)預(yù)警體系 改進(jìn)灰色預(yù)測(cè)模型
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU91
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 選題背景和意義9
• 1.1.1 選題背景9
• 1.1.2 選題意義9
• 1.2 沖擊地壓預(yù)警技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)9-12
• 1.2.1 沖擊地壓預(yù)警技術(shù)的研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.2 存在的問題及發(fā)展趨勢(shì)12
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線12-14
• 1.3.1 研究內(nèi)容12-13
• 1.3.2 技術(shù)路線13-14
• 第二章 地下工程開挖誘發(fā)沖擊地壓的發(fā)生理論14-26
• 2.1 沖擊地壓的特點(diǎn)及發(fā)生理論的研究14-17
• 2.1.1 沖擊地壓的特點(diǎn)14-16
• 2.1.2 沖擊地壓發(fā)生理論的研究16-17
• 2.2 沖擊地壓巖體破壞過程及力學(xué)作用機(jī)制17-22
• 2.2.1 頂板垮落及破壞過程17-19
• 2.2.2 圍巖破壞模式及其力學(xué)作用機(jī)制19-22
• 2.3 地下工程開挖誘發(fā)沖擊地壓圍巖破壞應(yīng)力判據(jù)22-25
• 2.3.1 巖體沖擊傾向性指標(biāo)22
• 2.3.2 基于格里菲斯強(qiáng)度準(zhǔn)則的圍巖臨界應(yīng)力22
• 2.3.3 基于格里菲斯—莫爾庫侖聯(lián)合強(qiáng)度準(zhǔn)則的圍巖臨界應(yīng)力22-24
• 2.3.4 基于沖擊地壓統(tǒng)計(jì)結(jié)果的圍巖臨界應(yīng)力24-25
• 2.4 本章總結(jié)25-26
• 第三章 杏山鐵礦地下工程開挖應(yīng)力場演化規(guī)律研究26-63
• 3.1 杏山鐵礦工程地質(zhì)概況26-30
• 3.1.1 工程概況26-27
• 3.1.2 工程地質(zhì)條件27-29
• 3.1.3 自然地理概況29-30
• 3.2 進(jìn)路開挖階段誘發(fā)圍巖應(yīng)力場演化規(guī)律的模擬研究30-46
• 3.2.1 模擬模型的建立30-33
• 3.2.2 B13剖面初始應(yīng)力分析33-34
• 3.2.3 B13剖面進(jìn)路開挖誘發(fā)圍巖應(yīng)力場演化規(guī)律的模擬分析34-44
• 3.2.4 進(jìn)路開挖階段誘發(fā)-143米水平圍巖應(yīng)力場演化特點(diǎn)分析44-46
• 3.3 水平回采階段應(yīng)力場演化規(guī)律的模擬研究46-62
• 3.3.1 -143 米水平模擬模型的建立46-47
• 3.3.2 -143米水平分步回采應(yīng)力場演化特點(diǎn)模擬分析47-53
• 3.3.3 回采階段應(yīng)力場演化特點(diǎn)分析53-55
• 3.3.4 回采工序調(diào)整模擬研究55-62
• 3.4 本章總結(jié)62-63
• 第四章 杏山鐵礦沖擊地壓監(jiān)測(cè)預(yù)警體系的構(gòu)建63-86
• 4.1 杏山鐵礦監(jiān)測(cè)預(yù)警體系的構(gòu)成63
• 4.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)63-76
• 4.2.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成63-64
• 4.2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)64-66
• 4.2.3 監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)66-72
• 4.2.4 監(jiān)測(cè)設(shè)備的安裝及井上監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用72-76
• 4.3 預(yù)報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)76-84
• 4.3.1 設(shè)計(jì)依據(jù)76-77
• 4.3.2 應(yīng)力預(yù)警值的確定77-80
• 4.3.3 頂板位移預(yù)警值的確定80-81
• 4.3.4 實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)功能設(shè)計(jì)81-82
• 4.3.5 基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)82-84
• 4.4 本章總結(jié)84-86
• 第五章 基于改進(jìn)灰色模型的杏山鐵礦沖擊地壓預(yù)測(cè)86-95
• 5.1 改進(jìn)預(yù)測(cè)模型的建立86-89
• 5.1.1 初始灰色模型86-88
• 5.1.2 改進(jìn)的灰色模型88-89
• 5.2 杏山鐵礦地下開采過程中誘發(fā)沖擊地壓的預(yù)測(cè)89-93
• 5.2.1 計(jì)算數(shù)據(jù)的選取89-91
• 5.2.2 杏山鐵礦沖擊地壓災(zāi)害的預(yù)測(cè)分析91-93
• 5.3 本章總結(jié)93-95
• 第六章 結(jié)論與展望95-97
• 6.1 主要結(jié)論95-96
• 6.2 研究展望96-97
• 參考文獻(xiàn)97-101
• 在學(xué)期間的研究成果101-102
• 致謝102

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