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“煤柱-岩柱”系统诱发动力灾害防治技术研究

发布时间:2018-02-24 06:20

  本文关键词: 急倾斜特厚煤层 遗留煤柱 动力灾害 爆破卸压 出处:《煤炭科学技术》2017年S1期  论文类型:期刊论文


【摘要】:碱沟煤矿B3-6煤层属87°急倾斜特厚煤层,采用水平分段综采放顶煤回采方法回采顶煤,段高24 m。+495 m水平B3-6工作面回采时须经过上覆遗留煤柱,工作面经过煤柱时在开采扰动作用下形成复杂的空间结构,即工作面夹持于顶、岩柱及上覆煤柱之间,围岩在静-动载荷作用下极易诱发动力灾害。通过理论分析认为上覆遗留煤柱诱发动力灾害主要特点如下:(1)煤柱夹持于顶底板之间造成水平应力集中从而引起剪应力大幅增加,使煤柱易发生剪切破坏;(2)煤柱的存在使得B3-6煤层与B1-2煤层中间岩柱内部应力增大,煤柱内部应力与岩柱自重G、水平应力q0及煤柱段高h0呈正相关关系;(3)在走向方向煤柱受工作面采动影响,煤柱内部集中应力与工作面超前支承应力叠加,使得在煤柱影响范围内,工作面前方应力大幅增加。采用数值模拟分析煤柱未受采动和采动影响下煤柱内部应力变化情况,验证了理论分析结果,掌握了上覆遗留煤柱诱发动力灾害的机理。通过在石门内布置扇形注水、爆破孔;+495 m水平B3巷布置高阶段超前爆破孔;正常的超前预裂注水、爆破孔;岩柱预裂注水、爆破孔及顶板深孔预裂爆破孔。对煤柱内部应力充分卸压,提前消除煤柱内部高应力,实现工作面安全通过煤柱危险区域。
[Abstract]:The coal bed B3-6 of Jiegou coal mine belongs to 87 掳steeply inclined super thick coal seam. The top-coal mining method is adopted in the level sublevel fully mechanized caving coal caving, and the coal pillar left over must be passed when the section height is 24m.495m level B3-6 face. When the coal face passes through the coal pillar, it forms a complex spatial structure under the action of mining disturbance, that is, the working face is clamped between the roof, the rock pillar and the overlying coal pillar, The surrounding rock is easy to induce dynamic disasters under static and dynamic loads. It is considered that the main characteristics of dynamic disasters induced by overlying coal pillars are as follows: 1) the horizontal stress concentration caused by coal pillars between the top and the floor leads to a large increase in shear stress. The existence of coal pillar makes the internal stress of intermediate rock pillar of B3-6 coal seam and B1-2 coal seam increase. There is a positive correlation between the stress inside the pillar and the dead weight of the pillar, the horizontal stress Q _ 0 and the height h _ 0 in the pillar section. The coal pillar in the strike direction is affected by the mining movement of the working face, and the concentration stress in the pillar is superimposed with the leading supporting stress in the working face. The stress in the front of the coal face is greatly increased in the influence range of the coal pillar. The numerical simulation is used to analyze the change of the stress inside the pillar under the influence of mining and mining movement, and the theoretical analysis results are verified. The mechanism of dynamic disaster induced by coal pillar left over by overlying is mastered. By arranging fan water injection, blasting hole in Shimen, advanced blasting hole in high stage in 495 m horizontal B3 roadway, normal advance pre-splitting water injection, blasting hole, pre-splitting water injection in rock column, pre-splitting water injection in rock column, Blasting hole and roof deep hole pre-split blasting hole. Fully release the internal stress of the pillar, eliminate the high stress in the pillar ahead of time, and realize the safe passage of the working face through the dangerous area of the coal pillar.
【作者单位】: 神华新疆能源有限责任公司;
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2010CB226806,2011CB201206) 国家自然科学基金资助项目(51174112)
【分类号】:TD32

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本文编号:1529193

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