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《淺論采動(dòng)影響下地面鉆井的變形破壞機(jī)理研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要地面鉆井抽采采動(dòng)影響煤層及采空區(qū)瓦斯是進(jìn)行煤礦瓦斯治理和抽采利用的有效方法。然而，煤層的采動(dòng)影響使得回采工作面通過(guò)地面鉆井位置附近時(shí)鉆井往往迅速發(fā)生破壞，不能充分利用地面鉆井的抽采效能。本論文依托國(guó)家重大基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973）課題“煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害的動(dòng)力學(xué)演化機(jī)理”和國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“地面鉆孔抽放采動(dòng)影響煤層及采空區(qū)瓦斯關(guān)鍵技術(shù)”，對(duì)地面鉆井的變形破壞機(jī)理進(jìn)行了如下幾方面的研究：（1）基于地表沉陷規(guī)律和復(fù)合巖梁變形規(guī)律，分析了采動(dòng)影響下采場(chǎng)上覆巖層層間剪切滑移和擠壓變形規(guī)律，構(gòu)建了采動(dòng)影響下采場(chǎng)上覆巖層的復(fù)合
2、等效巖梁模型，獲得了等效復(fù)合巖梁層間滑移和擠壓變形的分布規(guī)律。（2）通過(guò)分析地面鉆井套管變形形式，構(gòu)建了采動(dòng)影響下地面鉆井變形破壞的層間剪切滑移破壞模型和擠壓變形破壞模型，分析了采動(dòng)影響下地面鉆井的變形破壞機(jī)理，獲得了地面鉆井在采動(dòng)影響下的“S”型剪切破壞模式和橢圓形擠壓破壞模式；（3）基于采動(dòng)影響下的采場(chǎng)上覆巖層移動(dòng)規(guī)律和建立的地面鉆井變形破壞的剪切滑移破壞模型和擠壓變形破壞模型，分析了地面鉆井剪切滑移變形和擠壓變形沿采區(qū)傾向方向的空間變化規(guī)律和隨回采工作面推進(jìn)的時(shí)間變化規(guī)律，獲得了地面鉆井變形破壞的時(shí)空影響效應(yīng)，以為
3、地面鉆井布井位置的選擇提供理論基礎(chǔ)；（4）分析了關(guān)鍵層、厚基巖層、厚表土層等地質(zhì)因素和采場(chǎng)尺寸、頂板管理方法和回采速度等回采工藝對(duì)地面鉆井變形破壞的影響效應(yīng)，為地面鉆井的工程防護(hù)措施的選擇提供理論依據(jù)；（5）通過(guò)相似材料模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬試驗(yàn)對(duì)采動(dòng)影響下采場(chǎng)上覆巖層的移動(dòng)規(guī)律、地面鉆井變形破壞機(jī)理和時(shí)空規(guī)律及采場(chǎng)上覆巖層物性參數(shù)的影響效應(yīng)進(jìn)行了驗(yàn)證分析；（6）結(jié)合淮南礦業(yè)集團(tuán)謝橋煤礦的地面鉆井工程實(shí)例，對(duì)構(gòu)建的理論模型進(jìn)行了應(yīng)用檢驗(yàn)，并結(jié)合理論分析給出了工程的改進(jìn)措施和防護(hù)對(duì)策；（7）基于理論模型和試驗(yàn)分析，提出了地面鉆
4、井的施工布井位置的選擇原則、鉆井的工程防護(hù)措施的設(shè)計(jì)依據(jù)。關(guān)鍵詞：巖層移動(dòng)，地面鉆井，剪切滑移，擠壓變形，相似模擬，數(shù)值模擬IABSTRACTSurfaceboreholewellisasimplyandhighperformancemethodtodrawingcoalbedandgoafgaswhichcontrollingandmakinggooduseofthecoalminegas.Butthecoalextractionaffectsthesurfaceborhohlewellgreatly.Whenthew
5、orkingfacepassnearthesurfaceboreholepositiontheboreholewelloftenfracturesfastandthesurfaceboreholewon’tbemadeamostofutility.SobaseontheNationalGreatResearchFoundationofChina(973Programs)“Mechanismofcoalandrock’gasdynamicdisastrousevolution”,andtheNationalTechnolo
6、gySupportProgramofChina“Keytechnologysofsurfaceboreholedrawingcoalbedandgoafgas”,thisthesisgiveastudyonthesurfaceboreholewellfracturemechanisminthefollowingaspects:(1)Basedonthegroundsubsidenceruleandcompositerockbeamdeformationrule,shearslippageruleofrockstratai
7、nterlayersandcompressiondeformationofrockstratumoverthecoalminingdistrictwasanalyzed,thecompositeequivalentrockbeammodelunderextractiondisturbancewassetupandgainthedistributionruleofequivalentcompositerockbeaminterlayerslippageandrockstratumcompressiondeformation
8、.(2)Basedonthesurfaceboreholewellcollapseformsthisthesissetuptherockstratainterlayershearslippagemodelandrockstratumcompressiondeformationmodelandanalyzedthefr
