和测井理论与技术,建立地球物理信号精细探测响应特征和反演解释理论和综合探测方法,探索煤层、顶底岩层空间结构、宏观力学性质与动力突出之间的关系; 采用扫描电镜、工业CT、核磁共振、数字散斑等先进的观测手段, 考察深部煤岩体的微结构特征、裂隙特征和块系结构特征, 从本质上把握煤、岩石宏观力学特性及其冲击倾向性的内在属性;研究煤岩石矿物成分和细观结构与冲击倾向性的耦合关系和模型描述,构建煤、岩石冲击倾向性判别准则。Р改变传统的以纯煤、顶底板岩石试样的物理力学性质为基础的研究方式,针对深部煤炭的集中开采强烈扰动下煤岩体断续节理结构的特点,研究岩石破裂后继续破碎过程中强度衰减的真实演化规律,考察断续煤岩体结构特征及破裂后的变形破坏特征,研究断续煤岩体的结构面变形和断层错动过程中超低摩擦效应和动力响应,揭示深部煤岩峰后力学响应、失稳特性及其演化规律和动力失稳控制对策。Р深部煤矿动力灾害的孕育、发生和发展创造条件与采动应力分布和能量场的时空演化关系密切。冲击地压、顶板大面积来压、矿震发生的本质就是承受高地应力的采场巷道周围煤岩体内,积聚大量弹性能量突然释放的过程。从能量角度研究深部岩体动力失稳的力学机理,建立覆岩空间结构运动与采动应力场耦合过程中的应力与能量突变的非线性动力学模型,进而提出深部动力灾害的多尺度触发条件、失稳判别准则和能量分析体系。Р以新汶矿业集团、开滦矿业集团和鸡西矿业集团等动力灾害矿井为对象,通过监测、分析井巷和采场附近煤岩体的应力变化及微震、声发射和电磁辐射活动等前兆信息的多参量动态变化趋势,研究煤岩体在变形破坏过程中的各种前兆信息及其耦合特征、变化规律和演变机理,建立深部煤岩动力灾害的多参量前兆信息识别理论与预警模型,研究优化开采设计防治煤矿深部动力灾害的理论和动力灾害解危技术方法,建立适合我国煤矿深部动力灾害综合防治的理论与技术体系。Р总体技术路线框图(见图3)。
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