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冲击地压物理相似模拟中煤的冲击倾向性影响规律研究

目录

一、内容描述................................................2

1.研究背景与意义........................................2

2.国内外研究现状综述....................................3

3.研究内容与方法........................................5

二、理论基础与模型构建......................................5

1.冲击地压基本理论......................................7

2.煤的冲击倾向性分类及表征方法..........................8

3.模型构建原则与步骤....................................9

三、相似模拟实验设计.......................................10

1.实验材料选择与制备...................................12

2.相似模拟条件设定.....................................13

3.实验方案设计与实施...................................14

四、实验结果与分析.........................................15

1.不同冲击倾向性煤样的冲击破坏特征.....................16

2.冲击压力对煤样冲击破坏的影响.........................17

3.冲击温度对煤样冲击破坏的影响.........................18

4.冲击波传播特性对煤样冲击破坏的影响...................18

五、冲击倾向性影响因素分析.................................20

1.煤的矿物组成与结构特征...............................21

2.煤的孔隙结构与渗透性.................................22

3.煤的强度与硬度.......................................23

4.煤的水分含量与吸附特性...............................24

六、结论与展望.............................................25

1.研究成果总结.........................................26

2.存在问题与不足.......................................27

3.后续研究方向与应用前景展望...........................28

一、内容描述

本研究旨在通过冲击地压物理相似模拟，探讨煤的冲击倾向性对地压的影响规律。通过对不同煤种的冲击倾向性进行分析，揭示其与地应力、地温、煤体结构等因素之间的关系。基于物理相似模拟方法，建立煤体在冲击过程中的动态演化模型，模拟煤体的变形、破坏和释放过程。结合实际工矿区的数据，验证模拟结果的准确性和可靠性，为地压防治提供理论依据和技术支持。

本研究的主要内容包括，通过本研究，可以更好地了解煤的冲击倾向性对地压的影响机制，为地压防治提供科学依据和实用方法。

1.研究背景与意义

在煤炭开采领域，冲击地压作为一种严重的矿山灾害，对矿井安全和生产效益构成重大威胁。随着煤炭资源开采强度的不断增加和开采深度的延伸，冲击地压的发生频率和破坏性日益显现，已成为制约煤炭产业可持续发展的关键技术难题之一。为了更好地预防和治理冲击地压，对其发生机理、影响因素及其演变规律的研究显得尤为重要。

冲击倾向性是冲击地压的核心特征，其受多种因素影响，包括地质条件、开采方法、煤体力学性质等。煤的冲击倾向性是决定冲击地压发生与否的重要因素之一，针对煤的冲击倾向性影响规律的研究对于预测冲击地压的发生、制定防范措施以及提高矿井的抗灾能力具有极其重要的意义。

通过物理相似模拟技术，我们可以更加直观、系统地研究冲击地压过程中煤的冲击倾向性的变化规律。物理相似模拟能够模拟真实矿井条件下的应力环境、煤岩力学特性以及开采过程中的各种影响因素，为揭示冲击地压发生机理和煤的冲击倾向性影响规律提供有效的研究手段。