跃进煤矿23130工作面冲击规律及防冲支护研究

发布时间：2019-11-08 21:43

【摘要】：冲击矿压作为矿山安全生产的重大隐患，严重制约着煤矿的安全高产。同时它作为岩石力学界的难题之一，从有文献记载的1738年英国南史塔福煤矿发生冲击矿压开始，一直困扰着国内外众多学者。底板型冲击矿压是在特定的地质条件下形成的以底板为突破口的冲击矿压，目前对此研究相对薄弱，因此不管从经济效益还是社会效益来说，对底板型冲击矿压冲击规律和防冲措施的研究都是极其有意义的。 为了深入探究跃进煤矿23130工作面底板型冲击矿压发生的规律以及巷道开挖后的防冲支护措施，论文以该矿为研究主体，在前人已有的研究成果的基础上首先通过煤岩冲击倾向性实验对跃进煤矿煤岩样进行冲击倾向性判定，然后根据综合柱状图，计算出23130工作面顶板岩层特征参数，以此作为跃进煤矿冲击规律的判断依据之一。其次，根据岩石力学、弹性力学理论建立底板应力计算模型，计算推导出巷道开挖后围岩应力转移过程中，底板发生破坏的极限条件，并引入底板冲击矿压危险性系数，得到影响该矿冲击矿压发生的主要因素，并结合该矿实际条件加以分析。最后，运用综合指数法和类比法对23130工作面进行危险区域划分并提出锚网+“O”型棚联合支护的支护方式，通过FLAC3D软件建模并对两种支护条件下，巷道开挖后底板应力分布、监测点水平垂直位移和塑形区分布进行对比，为选择最优化方案提供依据，同时针对23130工作面贯通期间，安全施工需要避开高应力区提出两种贯通方案，并数值模拟，得出最优化方案，并说明此贯通方法对于冲击矿压危险巷道具有一定借鉴作用。 在以上的研究工作基础上主要得到以下结论：跃进煤矿冲击矿压受开采深度、顶板岩层性质、煤的物理力学性质、煤层厚度变化、地质构造等多方面影响。冲击矿压类型属于大采深、受巨厚坚硬砾岩层影响的底板冲击矿压；根据力学模型的推导计算，巷道沿顶板布置时，底板煤层水平应力增加、垂直应力减小这是底板冲击的力学原因；通过理论分析和现场实践检验，锚网+“O”型棚联合支护具有抗冲和抑制冲击、减小冲击灾害的作用，对于跃进煤矿23130工作面来说，更能起到防治冲击矿压的作用，达到了预期效果。
【图文】：

-8-图 1.1 技术路线示意图 研究方法（1）理论分析在现有的一些理论基础和研究成果上，，通过对该矿实际地质资料及相关集，运用国内外相关的先进理论及方法，分析研究该矿冲击地压的规律并针对该 23130 工作面特殊的冲击地压类型、发生特点及危险区问题于该工作面危险区的支护方案。（2）实验研究

-11-图 2.1 23130 工作面顶底板综合柱状图文地质及防治水措施面北侧 23110 工作面回采结束时，在停采线附近的构造带部位，顶淋水现象；23130 上巷掘进到构造带附近时也出现顶板滴、淋水现今。23110 工作面采后下巷外段及老采空区有积水，回采后因工作在距切眼 250m 范围内由防尘水聚集为老空积水；在本面上巷掘进线东 840m 至切眼约 250m 段顶板有滴、淋水现象，经排水措施，疏散。但采空区局部低洼处仍可能有积水聚集。面瞬变电磁勘测时，发现 23130 工作面上覆岩层有富水异常区段一
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD324

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 迟德友;;浅谈冲击矿压防治技术及形成机理分析[J];中国新技术新产品;2012年08期

2 高明仕;窦林名;张农;王恺;郑百生;;冲击矿压巷道围岩控制的强弱强力学模型及其应用分析[J];岩土力学;2008年02期

3 徐学锋;窦林名;刘军;崔晓晖;张银亮;姚喜渊;;煤矿巷道底板冲击矿压发生的原因及控制研究[J];岩土力学;2010年06期

4 李文;纪洪广;魏小文;;矿井冲击地压分类、机理和预测预报研究进展[J];中国矿业;2007年04期

5 窦林名;何学秋;;煤矿冲击矿压的分级预测研究[J];中国矿业大学学报;2007年06期

6 李志华;窦林名;张小涛;张士斌;;坚硬顶板卸压爆破对冲击矿压防治的数值分析[J];中国煤炭;2006年02期

7 李永生;刘彦昌;;平煤股份一矿丁_6煤层冲击倾向性研究[J];中国煤炭;2010年05期

8 任志新;上官峰;杨岁寒;;柔性蓄能支护防冲技术应用研究[J];中国煤炭;2012年03期

9 匡中文;何利辉;;冲击矿压及其预测预报方法的研究[J];中州煤炭;2009年04期

10 李振雷;窦林名;蔡武;何江;王桂峰;刘军;韩荣军;;深部厚煤层断层煤柱型冲击矿压机制研究[J];岩石力学与工程学报;2013年02期

本文编号：2558059