电磁辐射预测冲击矿压的分形判据 毕业论文

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1、摘　　要深部开采具有坚硬顶板的矿井易发生冲击矿压事故，目前对矿井坚硬顶板诱发冲击矿压的机理及其预测研究还有待进一步完善。本文从坚硬顶板对冲击矿压影响分析入手，采用理论分析、实验室试验和工程实践等方法进行了研究，分析了坚硬顶板对冲击矿压发生的影响，提出了煤体失稳破坏的准则，建立了坚硬顶板的损伤弹脆性模型，完善了坚硬顶板诱发冲击矿压的机理，得出了电磁辐射与“煤体－顶板”能量聚集－耗散的耦合关系，确定了电磁辐射预测冲击矿压的分形判据，并在工程实践中进行了验证和应用。根据对“煤体－围岩”系统进行力学分析，发现坚硬顶板的动静态力学行为尤其是动态力学行为容易引起煤体失稳破坏而发生冲击矿压，并且这种动静态力

2、学行为随着顶板厚度增加、强度增加和离煤层距离越近而愈加强烈；组合煤岩的冲击倾向试验表明：组合煤岩样的冲击倾向性、主破裂时储存的弹性能均大于纯煤样，其大小随着顶板占组合煤岩样的比例的增加而增加；运用损伤力学理论和能量耗散理论，得出了煤体失稳破坏的准则，当煤体失稳能量释放率达到临界值，且弹性能释放率也达到临界值时，煤体将失稳破坏并产生强烈的动力现象，并在此基础上建立了坚硬顶板的损伤弹脆性模型，分析了各种“煤体－顶板”失稳条件，并计算了每种条件下能量释放的大小，得出了冲击矿压发生的条件。该模型既可以反映煤体随着受载增加损伤因子加大、有效应力增加的特征，又能反映顶板下沉、断裂对煤体破坏的影响，与实际情

3、况比较吻合。根据冲击矿压的损伤弹脆性模型，提出了减少顶板的悬露长度、降低煤体的弹性模量、单轴抗压强度的控制原理。在对煤岩体进行电磁辐射试验的基础上，分析了煤岩体破坏产生的电磁辐射与煤岩体力学参数和外界加载条件的关系，得出电磁辐射与“煤体－顶板”能量聚集－耗散的耦合关系，并利用分形理论建立冲击矿压的电磁辐射分形判据。运用本文得到的研究成果，在姚桥矿7251面进行了工程应用，证实了本文研究结果的正确性和可靠性。关键词：冲击矿压，坚硬顶板，失稳破坏，能量耗散，损伤弹脆性模型，电磁辐射-3-StudyonMechanismofRockBurstandItsElectromagneticEmission

4、ForecastwithHardRoofAbstractRockbursthappenseasilyindeepcoalminewithhardroof.Atpresent,itwaitsforfurtherconsummatingforthestudyonmechanismofrockburstanditsforecastwithhardroof.Startingwiththeanalysisofinfluenceeffectsofhardroofonrockburst,somemethods,suchastheoryanalysis,physicalsimulationandenginee

5、ringpracticehavebeenusedinthisthesis.Theauthorhasanalyzedtheinfluenceeffectsofhardroofonrockburst,andbroughtforwardtheunstablebreakruleofcoalmass,andestablishedthedamageelastic-brittlemodel,andimprovedthemechanismofhardroofonrockburst,andobtainedthecouplingrelationsbetweenelectromagneticemissionande

6、nergycollectionanddissipationofcoal-roof,andfractalcriterionoftheelectromagneticemissionpredictionrockburstisgiventoo.Theaboveanalysisresultshavebeenappliedandverifiedinpractice.Accordingtomechanicsanalysisforthecoal-surroundingsystem,thestaticanddynamicmechanicalbehaviorofhardroof,especiallythedyna

7、micmechanicalbehaviorcausesrockbursttohappeneasily,andtheinfluenceintensityincreasesnotonlywiththethicknessandintensityofroofincreasebutalsowiththedistancebetweencoalseamandroofdecrease;thebump-pronet