近年來,由于淺部煤炭資源面臨日益枯竭,煤礦的開采深度及強度將繼續(xù)增大,由此帶來的高應(yīng)力問題愈發(fā)突出。而地應(yīng)力在煤礦安全開采中又扮演著重要的角色,井下巷道的支護設(shè)計、沖擊地壓以及煤與瓦斯突出等災(zāi)害與地應(yīng)力密切相關(guān)。所以,準(zhǔn)確獲取開采范圍內(nèi)的應(yīng)力場特征,是避免煤巖動力災(zāi)害發(fā)生的基礎(chǔ)性工作。因此,研究地應(yīng)力實時測量技術(shù)對煤礦安全生產(chǎn)具有實際指導(dǎo)意義�；诖吮尘�,實驗測試分析了三向應(yīng)力傳感器的應(yīng)力傳感性能;推導(dǎo)了三維地應(yīng)力解算公式;并在河南平寶煤業(yè)有限公司首山一礦進行地應(yīng)力測試實驗;最后針對首山一礦深部開采存在發(fā)生煤與瓦斯突出的高危險性,結(jié)合礦區(qū)特有的地質(zhì)構(gòu)造,探討了地應(yīng)力在煤與瓦斯突出中的作用。主要成果及結(jié)論如下:（1）三向應(yīng)力測量裝置應(yīng)力傳感性能實驗表明,傳感器所測應(yīng)力可以反映真實加載應(yīng)力,傳感器彈片工作時相互獨立,可滿足實際工程需求;利用自主研發(fā)的兩個三向應(yīng)力傳感器組成一個測試單元可測量并求解空間某點的主應(yīng)力大小及方向,方法簡單便捷。（2）采用三向應(yīng)力傳感裝置現(xiàn)場測量得到首山一礦地應(yīng)力場特征,實際測量結(jié)果與前人研究成果相吻合,表明該裝置能夠較準(zhǔn)確地實現(xiàn)對地應(yīng)力的原位測量。（3）首山礦區(qū)靈... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省211工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究技術(shù)路線圖

2三向應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)性能實驗室實驗72三向應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)性能實驗室實驗2LaboratoryExperimentonthePerformanceofThree-dimensionalStressMonitoringSystem2.1三向應(yīng)力實時監(jiān)測系統(tǒng)(ThreeDirectionStressRealTimeMonitoringSystem)該三向應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)由課題組自主研發(fā)，其主要結(jié)構(gòu)如圖2-1。1-應(yīng)力傳感器；2-高壓油管；3-三通閥；4-安裝導(dǎo)桿；5-壓力表顯示器；6-1-X向彈片；6-2-Y向彈片；6-3-Z向彈片；7-定向栓；8-定向標(biāo)線；9-高壓油泵；10-安裝桿接頭；11-固定螺絲圖2-1三向應(yīng)力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖Figure2-1Thestructurediagramofthree-directionalstresssensor傳感器包括三個可以在油壓力下伸縮且兩兩相互垂直的拱形彈片、從而保證了其與煤體主動有效地耦合；傳感器系統(tǒng)還包括接收測試數(shù)據(jù)并進行實時保存的本質(zhì)安全型數(shù)據(jù)采集儀及高壓油泵、油管、手持遙控器、定向裝置等，各部件實物圖如圖2-2所示。圖2-2各儀器實物圖Figure2-2Physicaldrawingofeachinstrument1482106-36-11153976-2YZX

2三向應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)性能實驗室實驗9圖2-3定向裝置示意圖Figure2-3Diagramofdirectionaldevice2.4三向應(yīng)力測量裝置性能測試(PerformanceTestofThree-dimensionalStressMeasuringDevice)為了驗證三向應(yīng)力測試裝置的應(yīng)力傳感性能及各向應(yīng)力感應(yīng)的獨立性，對該裝置的應(yīng)力傳感性能進行了可重復(fù)性及獨立性等的系統(tǒng)測試。測試裝置包括：三向應(yīng)力傳感器、數(shù)據(jù)采集儀及高壓油管、手持高壓油泵、手持遙控器、壓機系統(tǒng)、應(yīng)力傳感系統(tǒng)等，應(yīng)力傳感系統(tǒng)如圖2-4。圖2-4應(yīng)力傳感系統(tǒng)圖Figure2-4Stresssensingsystemdiagram2.4.1三向應(yīng)力測量裝置傳感性能測試本文以X向彈片為例，選取2塊鋼質(zhì)較好的材料作為測試介質(zhì)，其尺寸均為155mm×100mm×80mm，測試介質(zhì)的155mm長邊一側(cè)的中部設(shè)置一個半徑為38mm、高為80mm的凹槽，應(yīng)力傳感器放置于由兩個凹槽對方所形成的空間內(nèi)，

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]地質(zhì)構(gòu)造對平頂山礦區(qū)煤與瓦斯突出的主控作用研究[D]. 閆江偉.河南理工大學(xué) 2016
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碩士論文
[1]煤與瓦斯突出孔洞形成機理及突出能量源的實驗與理論研究[D]. 鄭權(quán).重慶大學(xué) 2013
[2]立井掘進過程中的煤與瓦斯突出動力現(xiàn)象研究[D]. 程建圣.安徽理工大學(xué) 2006



本文編號：3615068