岩体渗流—应力耦合作用及煤层底板突水效应研究

【摘要】煤层底板突水是威胁煤矿安全的主要灾害之一，煤层底板突水机理一直是煤矿水害防治技术研究的热点和难点问题。突水是渗流-应力耦合作用的结果，以渗流-应力耦合作用研究为主线，揭示煤层底板突水机理，具有重要的理论意义和工程应用价值。通过不同围压、水压条件下的细砂岩、中砂岩、粗砂岩及灰岩的三轴压缩试验及渗透性测试试验，获得岩石强度和变形特征，分析了岩石全应力应变过程渗透性变化规律，研究了围压和渗透压差对渗透性能的作用机制，建立了岩石渗透率动态演化模型和渗透率-体应变拟合方程，分析了岩石破坏过程声发射特性。基于岩石工程系统（ORES）方法，构建了煤层底板突水耦合作用网络，推导了考虑有效应力、岩体骨架变形运动的渗流-应力耦合控制方程组，为深化煤层底板突水机理研究提供了途径将煤层底板划分为完整底板、非贯通型底板和贯通型底板，结合4个典型突水实例分析了不同底板结构条件下的渗流-应力耦合作用模式；建立了煤层底板岩体结构灾后识别模型，通过相似模拟实验，验证了识别模型的正确性，获得突水水压与突水量的相关关系；基于COMSOLMultiphysics数值模拟软件分析了不同岩体结构底板应力及破坏特征，提出了底板结构灾前识别方法。底板结构的灾前识别方法和灾后识别方法组成防治水工作过程中的底板结构识别方法，对于分析突水征兆和突水特征有重要意义。通过试验研究、理论分析、相似模拟、模型试验、突水实例分析等研究手段，形成了煤层底板渗流-应力耦合突水机理，提出了煤层底板结构识别方法，为煤层底板水害的预防和突水发生后的治理提供技术支持。
【作者】刘再斌；
【导师】靳德武；
【作者基本信息】煤炭科学研究总院，矿产普查与勘探，2014，博士
【关键词】煤层底板；突水机理；渗流-应力耦合；强度；变形；渗透率演化；岩石工程系统；控制方程组；底板结构；识别；

【参考文献】
[1]龚艳艳.A酒店员工流失问题实证研究[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[2]王晓光,章卫国,刘洋.伴飞诱饵干扰下的自杀式无人机攻击策略研究[J].航空学报.
[3]胡建洲.基于DSP与FreeSwitch的多媒体通信平台设计及其业务实现[D].南京航空航天大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[4]刘珂.职业学校学生素质教育的研究[D].湖北工业大学,职业技术教育学（专业学位）,2013,硕士.
[5]廖至峰.网络对称性及其在蛋白质交互网络中的应用[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[6]王元琨.内蒙古旅游形象定位研究[D].内蒙古师范大学,人文地理学,2012,硕士.
[7]赵伟慧.基于场景的列控车载设备测试用例自动生成方法研究[D].北京交通大学,2014.
[8]赵彦华.桃拉综合征病毒单克隆抗体的制备及应用[D].南京农业大学,预防兽医学,2012,硕士.
[9]邓仁杰.国际电子商务税收法律问题研究[D].大连海事大学,国际法学,2004,硕士.
[10]李园园.动物疫病预防控制机构能力要素研究[D].内蒙古农业大学,预防兽医学,2012,硕士.
[11]张伟娜,何伟,井新利.超声波辅助制备高浓度稳定的石墨烯分散液[A].中国化学会.中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C].中国化学会:,2010:1.
[12]杨光煜,谢古今.利用PCRM提高企业3S能力初探[J].现代财经-天津财经学院学报,2003,06:33-36.
[13]刘曦霖.Rab23对鳞癌细胞增殖的抑制作用及机制的初步探讨[D].第四军医大学,皮肤病与性病学,2014,硕士.
[14]彭琼林.在契约正义的视野下对契约自由原则的思考[D].华东政法学院,法律,2003,硕士.
[15]范欣革.重庆市人口老龄化对消费结构的影响研究[D].重庆工商大学,统计学,2014,硕士.
[16]柳春锋.旅游企业战略联盟成功动作关键影响因素研究[D].浙江大学,旅游管理,2003,硕士.
[17]张志阳.防屈曲支撑框架结构的设计与分析[J].城市轨道交通研究.2007(07)
[18]王志蕊.无选择标记基因修饰细胞模型的构建与评价[D].河南科技大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[19]王波.壮骨颗粒对骨折愈合中缺氧诱导因子及骨痂诱导的影响[D].青岛大学,外科学,2013,硕士.
[20]薛忠明.基于PC机及Java技术的虚拟演播室系统研究与实现[D].沈阳工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[21]李亮.证券资产管理业务交易系统安全问题研究及其实现[D].吉林大学,软件工程,2012,硕士.
[22]邱胜根.数字图像处理技术在投影显示三色会聚中的应用研究[D].浙江大学,光学工程,2004,硕士.
[23]高晨.九州方圆和谐劳动关系构建研究[D].华中科技大学,工商管理,2013,硕士.
[24]付彬.我国公司实行经理股票期权相关财会问题研究[D].天津工业大学,企业管理,2004,硕士.
[25]李冬红.能量感知H.264/AVC手语视频编码及传输方法研究[D].兰州理工大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[26]孙涛.GT公司知识型员工激励问题及对策研究[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[27]崔莉.基于语料库的轮机英语语篇中逻辑连接词的研究[D].大连海事大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[28]王维.“VV”格式与“V一下”格式的比较[D].华中师范大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[29]李光州.冬青叶兔唇花化学成分和喜树内生真菌LY013次级代谢产物研究[D].成都中医药大学,药物化学,2012,硕士.
[30]韦必忠,王勇,张开华.数据挖掘技术在网络入侵检测中的应用分析[J].沿海企业与科技,2005,02:156-158.
[31]王舒平.锂离子电池正极材料LiFePO_4的制备及其性能研究[D].山东大学,无机化学,2013,硕士.
[32]陈怡坚.可注射硫酸钙骨水泥产品的开发研究[D].浙江大学,材料工程,2012,硕士.
[33]熊伟.基于Petri网的远程智能故障诊断方法研究[D].华北电力大学,控制理论与控制工程,2014,博士.
[34]祁春清.西部大开发的策略研究[D].中央民族大学,中国少数民族经济,2004,硕士.
[35]本报记者彭慧特约记者陈露菡.石墨烯产业经济“新常态”[N].企业家日报,2015-03-20008.
[36]靳璟.瞬时波强_WI_评价2型糖尿病患者血流动力学改变[D].山西医科大学,影像学与核医学,2013,硕士.
[37]李伟红.基于企业文化差异视角的跨国并购决策风险分析[D].黑龙江大学,会计学,2013,硕士.
[38]山内祈信.活用自然之审美意识—中日山水为主题的造型研究[D].中国美术学院,雕塑系,2014,博士.
[39]孙俊.PPARγ调控DsbA-L促进脂联素高聚体分泌的研究[D].华中农业大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[40]吴志佩.基于多种吊桥同步装卸的集装箱码头集成调度方法[D].宁波大学,机械工程,2013,硕士.
[41]张建华.风力机叶片疲劳寿命估算方法研究[D].吉林大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[42]韩奎.川滇黔交界地区铅锌成矿区构造控矿特征[D].西北大学,构造地质学,2013,硕士.
[43]徐丽霞.基于滑模变结构的异步电机高性能调速系统的研究[D].辽宁工程技术大学,控制理论与控制工程,2012,硕士.
[44]周琦.基于SBAS-InSAR技术的北京平原区地面沉降监测研究[D].首都师范大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.
[45]吴晓玲.基于功能性纳米材料的食品安全重要危害因子的超灵敏检测[D].江南大学,2014.
[46]蒋倩倩.作物生长信息无损监测仪的校正[D].南京农业大学,作物栽培学与耕作学,2011,硕士.
[47]豆海华.三光气法双酚A型聚碳酸酯的合成与表征[D].合肥工业大学,应用化学,2004,硕士.
[48]张琦兵,邰能灵.基于六序电流分量的同塔多回线横差保护选线元件[J].电力系统自动化,2011,14:93-97.
[49]秦丽芳,王芙亭.唐代铜镜纹饰中的植物纹研究[J].艺术科技,2013,11:207.
[50]刘育兵.和谐社会视阈下大学生诚信问题及对策研究[D].渤海大学,科学社会主义与国际共产主义运动,2013,硕士.