邻近断层孤岛工作面开采冲击类型及其时空特征分布

发布时间：2019-11-09 18:49

【摘要】：采用理论分析和三维有限差分数值模拟等手段,结合3g临界加速度判据,对济宁二号井八里铺断层以东、F_(56)~(12)断层以西孤岛工作面开采过程中硕板、煤柱和断层的活动规律进行分析。研究结果表明在工作面推进至约50 m、370 m及480 m时易发生顶板型冲击;工作面推进至10~130m阶段_(56)~(12)断层保护煤柱前方和推进至230~310 m阶段采煤面前方煤岩易发生煤柱冲击;在工作面推进至10~100m、150 m及180 m区域时,F_(56)~(12)断层附近易发生断层冲击。
【图文】：

板破断时产生的动逡逑？逦１逦２逦１邋ｒ逦２逦，，，邋能，如图邋４邋所示。逡逑Ｕｄ邋＝邋—ｍ邋ＶｍＢＸ邋＝邋ｙ，ｏＬ邋，邋ｓｄ邋Ｖ邋？，ａｘ逦（１）逡逑１００「逦＂Ｉ邋５０逡逑９０邋．逦Ｅ＊顶板破断动能逡逑＿邋８０邋．逦＋距采煤面距离逦．４０逡逑ｏ逦Ｅ逡逑５０邋７０邋１００邋１２０邋１５０邋１７０邋１９０邋２１０邋２２０邋２４０邋２６０邋２８０邋２９０邋３００邋３２０邋３４０邋３７０邋３９０邋４１０邋４２０邋４４０邋４６０邋４８０邋５００邋５３０逡逑工作面开采进度／ｍ逡逑图４工作面开采过程中顶板破断时动能变化逡逑从图４显示，当工作面推进至５０邋ｍ、３７０邋ｍ逦水平速率、加速度和体变率的变化，监测结果如表逡逑和４８０邋ｍ处时，工作面后方顶板发生破断处距米逦３所不。逡逑煤面的距离较近，分别为２０邋ｍ、２０邋ｍ和１０邋ｍ，而逦由表３可以看出，监测点ｍｌ９水平加速度超逡逑且产生的冲击能量较大，其动能均达到了邋６．０邋Ｘ逦过了邋３ｆｆ，监测点ｍｌ７和ｍｌ８的水平加速度均远远逡逑１０７Ｊ以上，尤其是开采至５０邋ｍ时，由于老顶初次逦超过了邋３ｇ，最大水平加速度达到了邋２０ｇ以上，表逡逑来压，加上初次老顶破断长度较大，致使其顶板破逦明在监测点ｍｌ７、ｍｌ８和ｍｌ９附近属于冲击地压逡逑断后动能达到９．邋ＯＸ邋１０７Ｊ。采矿诱发的冲击地压，，逦明显区域。逡逑释放出来的能量一般在１ＣＴ５？ｌ0ｓＪ。所以此时顶板逦通过ｍｌ７、ｍｌ８和ｍｌ９监测点的加速度变化逡逑破断产生的冲击能量容易形成较大的顶板型冲击地逦可以分析出该区域煤柱在回采至何处时冲击危险性逡逑压。逦较大，当工作面回采至１０？６０邋ｍ范围内时，断逡逑，＆逦＆逦层保护煤

监测点附近区逡逑｜邋＼邋ｆ０邋：逦煤柱冲击危险阶段逦域断层的活动均比较剧烈，说明此时对ＦＭ断层的逡逑｜逦；邋ｊ邋｜邋，，逦扰动最大。因此，在上述回采阶段，要适当减慢推逡逑１１逦层错动失稳造成冲击地压。逡逑＾：１５0Ｌ逦！１逦表４断层监测点最大水平和垂直加速度逡逑－１８0ｉ邋00000000000000．．0000邋逦—逦逡逑监测最大垂直加速度最大水平加速邋最大水平加速逡逑开采进度／ｍ逦点邋ａ，Ｊｍ邋＇邋ｓ－２邋度邋ｄｘ／ｍ邋？邋ｓ－２逦度邋ｕｙ／ｍ．ｓ—２逡逑图５保护煤柱监测点工方向加速度变化曲线逦ｄｌ逦－１７．７８；邋１３．６９邋－１７．０２；邋１１．６３邋－１１．８７；邋１４．６０逡逑ｄ３邋－１８．１１；邋１６．４７邋－１７．４５；邋１４．０４邋－１９．０２；邋１９．２７逡逑５逦断层型冲击地压分析逦ｄ５逦—１２＿２４；逦１９＿５逦－１４．６６；逦１８．５４逦－１４．８４；逦１４．６６逡逑ｄ７邋－１２．６２；邋１２．０２邋－１７．２９；邋２０．１３邋－１３．４４；邋１０．８６逡逑断层监测点最大水平和垂直加速度统计见表逦ｄ９逦－１．８６８；逦１．５５１逦－２．１７２；逦１．７５４逦—２．１２７；逦１．９５逡逑４，根据３片动力区划判据，八里铺断层各监测点逦ｄｌｌ逦－６．４２２；逦５．７４９逦－５．７０３；逦７．３９８逦－５．１９６；逦５．７０９逡逑的加速度均远小于■，故在整个开采过程中八里逦ｄ１３逦一８＿邋１６３；逦８＿邋８２９逦—１２．４６；逦１４．５２逦—８．２４９；逦６．４５２逡逑铺断层较稳定，属于冲击地压非明显区域；而ｄｌ５邋－４６．５１；邋４４．１２邋－２９．２２；邋４０．０５邋－３６．１０

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