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《基于流固耦合物理模擬技術(shù)的頂板突水機(jī)理研究》由會員上傳分享，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。
1、工程碩士專業(yè)學(xué)位論文基于流固耦合物理模擬技術(shù)的頂板突水機(jī)理研究TheResearchofWaterInrushMechanisminCoalRoofbasedonPhysicalSimulationTechnologyofFluid-SolidCoupling作者：夏向?qū)W校內(nèi)導(dǎo)師：連會青副教授校外導(dǎo)師：劉伯高工華北科技學(xué)院2015年6月中圖分類號X9學(xué)校代碼11104UDC密級公開華北科技學(xué)院工程碩士專業(yè)學(xué)位論文基于流固耦合物理模擬技術(shù)的頂板突水機(jī)理研究TheResearchofWaterInrushMechanisminC
2、oalRoofbasedonPhysicalSimulationTechnologyofFluid-SolidCoupling作者夏向?qū)W校內(nèi)導(dǎo)師連會青校外導(dǎo)師劉伯申請學(xué)位工程碩士專業(yè)學(xué)位培養(yǎng)單位研究生處學(xué)科專業(yè)安全工程研究方向礦井水災(zāi)安全技術(shù)答辯委員會主席評閱人二○一五年六月論文審閱認(rèn)定書研究生在規(guī)定的學(xué)習(xí)年限內(nèi)，按照研究生培養(yǎng)方案的要求，完成了研究生課程的學(xué)習(xí)，成績合格；在我的指導(dǎo)下完成本學(xué)位論文，經(jīng)審閱，論文中的觀點(diǎn)、數(shù)據(jù)、表述和結(jié)構(gòu)為我所認(rèn)同，論文撰寫格式符合學(xué)校的相關(guān)規(guī)定，同意將本論文作為學(xué)位申請論文送專家評審。校內(nèi)
3、導(dǎo)師簽字：校外導(dǎo)師簽字：年月日致謝寫下“致謝”這兩個字,意味著論文即將告一段落,多年來一直企盼著這一時(shí)刻,而當(dāng)這一時(shí)刻即將到來的時(shí)候,“中反而有一種誠惶誠恐之感,方知自己知識之淺薄,學(xué)海之無涯,還需更加努力?；厥浊髮W(xué)路,心中感念萬千。首先感謝我的導(dǎo)師連會青和尹尚先教授,論文的順利完成凝聚著兩位導(dǎo)師的心血和汗水。本課題在選題及研究過程中得到連會青老師的悉心指導(dǎo)。連老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵。連老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí)
4、三載，卻給以終生受益無窮之道。對連老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。感謝尹老師、連老師等對我的教育培養(yǎng)。他們細(xì)心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)與研究，在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。兩位老師正直高尚的人品和勇于創(chuàng)新的科研精神都給我極大的啟迪和影響。兩位導(dǎo)師在學(xué)習(xí)上為我提供了大量參加科研鍛煉的機(jī)會,在生活上給予我無私的幫助和關(guān)懷,在論文集即將付梓之際,感激之情難以言表,唯有努力工作以報(bào)之。感謝一直關(guān)心我成長和生活的碩士導(dǎo)師僅指導(dǎo)我完成碩士論文,給我創(chuàng)造大量學(xué)習(xí)和科研鍛煉機(jī)會。在我讀書期間仍一如既往地指導(dǎo)和關(guān)心我的學(xué)習(xí)和生活,我為能遇到這樣的
5、良師益友而感到幸運(yùn)。求學(xué)路上不寂寞,多年來我的同學(xué)一直與我共勉互勵,感謝我的師兄弟們、親愛的同學(xué)、朋友三年來對我學(xué)習(xí)、生活的關(guān)心和幫助。最后，向我的父親、母親感謝他們對我的理解與支持。為我們操勞一生,無怨無悔,雖生活艱辛,總能以樂觀對待,教我們樸實(shí)做人、踏實(shí)做事。瑾以此文感謝多年來一直關(guān)心、幫助和支持我的老師、朋友和親人,祝你們永遠(yuǎn)幸?？鞓贰Ｕ疚囊陨駯|礦區(qū)石屹臺煤礦的淺埋藏、薄基巖、煤層厚度大且上覆厚松散沙層的22304綜采工作面為對象，基于“上三帶”、關(guān)鍵層等理論，從野外調(diào)查與資料分析、理論分析、室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)、信息化技
6、術(shù)、數(shù)值建模、綜合因素分析等方面對在厚松散層、淺埋較薄煤層情況下，開采過程中，覆巖運(yùn)動規(guī)律及頂板突水潰砂機(jī)理進(jìn)行了研究。通過現(xiàn)場資料分析理論分析獲得了22304工作面具體地質(zhì)及水文條件，開展流固耦合相似材料配比實(shí)驗(yàn)工作，結(jié)果表明：隨著石蠟摻量增大，試件的強(qiáng)度變大、柔性減弱，當(dāng)石蠟的摻量大于8%時(shí)抗水性能良好；在摻入8%石蠟的基礎(chǔ)上，摻入8%凡士林可以減少試件彈性模量，增強(qiáng)變形能力；凡士林和石蠟的合理搭配，優(yōu)勢互補(bǔ)，可制作出抗水性能較好的流固耦合相似材料。開展流固耦合相似材料模擬實(shí)驗(yàn)，覆巖運(yùn)移過程與普通煤層開采的“三帶”規(guī)律不
7、同，次巖層只存在“兩帶”，分別是垮落帶和裂隙帶，由于埋藏淺，地表會出現(xiàn)裂隙。從突水通道的形成過程分析，突水通道形成特征主要受頂板水壓水量的大小、工作面推進(jìn)尺寸、頂板破壞高度、頂板板巖體力學(xué)等方面的影響。通過數(shù)值模擬獲得了淺埋較薄煤層開采覆巖應(yīng)力，得出開采工程中，工作面兩端頭易發(fā)生頂板突水,其次是采空區(qū)上下兩平巷側(cè)容易失穩(wěn)突水。從厚松散含水層、薄基巖淺埋煤層開采時(shí)存在的突水潰砂問題入手、分析影響突水潰砂的4個影響因素、以現(xiàn)場監(jiān)測、室內(nèi)流固耦合相似模擬和水動力學(xué)等為主要研究手段，分析采區(qū)的特定的地質(zhì)條件，研究煤層采動覆巖來壓的規(guī)
8、律，薄基巖破壞規(guī)律及研究水砂運(yùn)移的動力機(jī)制，并給出突水潰砂臨界水頭高度及安全水頭的計(jì)算和判定依據(jù)；得出了工作面的臨界采寬是52.7m,老頂首次來壓計(jì)算步距50～79m，周期來壓步距16～19m。臨界水力坡度為1.251、臨界水頭高度為13.54m、實(shí)際水力坡度為3.25，實(shí)際水力坡度大于臨
