雨田煤矿冲击地压综合防治技术

发布时间：2020-05-25 06:27

【摘要】：冲击地压是煤矿开采中的严重矿井动力灾害之一。冲击地压因其发生的突然性和剧烈的破坏性对矿山安全构成很大的威胁。近年来,开采深度进一步加深,复杂地质条件媒层的开发,冲击地压现象日渐增多。研究针对性的主动解危技术措施和矿井动力灾害优化设计,能有效降低冲击地压的危害性,保障采掘工程的安全高效,增强煤矿系统整体抵御灾害的能力,减少矿井灾害带来的损失。本文针对雨田煤矿坚硬顶板条件下的冲击地压灾害防治与矿井采区优化设计开展了以下研究:(1)分析了雨田煤矿的冲击地压显现概况及其冲击诱发因素。上覆坚硬顶板、褶曲构造和煤柱宽度是一采区西翼工作面冲击危险的主控因素。利用动静载叠加原理对冲击地压煤岩体进行了动静载分析,阐明了冲击地压的发生机理;对冲击显现事故原因进行了系统分析(2)开展了雨田煤矿冲击危险性的综合评价。采用综合指数法评定了一采区西翼及各工作面的冲击危险指数,采用多因素耦合分析法对W1103和W1104工作面采掘期间的冲击危险进行了区域划分。针对雨田煤矿3-3煤层一采区西翼具体致灾类型及实际情况,提出对静载与动载进行时空综合监测的监测预警体系(3)建立了雨田煤矿一采区西翼冲击地压防治技术体系:冲击地压危险等级的确定与危险区域划分→冲击危险区域的优化设计布置→冲击危险的动静载分级监测预警→冲击危险防治与解危→冲击危险解危效果的检验→采掘正常作业,并给出了采掘工作面不同冲击危险区的监测和防治措施(4)提出了雨田煤矿一采区西翼的防冲优化设计布置方案。综合分析考虑了区段煤柱宽度、开采顺序、工作面开切眼位置、工作面停采线位置、工作面推进速度等对冲击危险性的影响作用,并建立了相关的优化设计举措,有效降低了冲击危险程度。
【图文】：

弹性能,工作面,煤岩体,失稳

与防治基础研究”国家重点基础研究发展项目（973 计划），该项目重矿压问题并取得了丰硕成果。然而，由于致灾因素复杂，发生过程灾害已经成为我国深部资源开采中的重大安全隐患之一。本文针对新击地压灾害的防治技术问题开展研究，，从解决冲击矿压的基础防治技旨在为矿井冲击矿压灾害防治技术提供有价值的参考。外研究现状击矿压产生机理研究地压是一种复杂的矿井煤岩体动力失稳灾害，其研究方法涵盖理论[8],[9]。然而，学者对于冲击地压的研究过程中遇到了各种各样的难题体冲击失稳的机理研究大致可分为：（1）研究煤岩体材料的物理力分叉等非线性理论来分析诱发煤岩体失稳的固有因素和煤岩体冲击工程扰动以及采动影响与冲击失稳之间的逻辑关系；（3）研究煤岩煤岩体冲击失稳的能量聚集和转化特征，建立煤岩体冲击失稳的分

冲击破坏,尖点突变模型,煤柱,煤矿

中国矿业大学的缪协兴等从断裂力学角度分析了煤岩体附近压应力纹的亚临界扩展、贯通以及与自由表面的相互作用并最终平行于自由表建立了煤岩体附近压裂纹的滑移扩展方程，将时间参量引入冲击地压的晓春等分析了煤壁层裂板结构的形成及其失稳规律，并以此为基础对冲拟实验，发现煤壁附近煤岩体的稳定性取决于板裂结构的稳定性，该结失稳将形成冲击矿压，并以此阐明了冲击矿压的发生机制[18]。年，中国矿业大学的窦林名教授研究了煤岩体的电磁辐射及声发射效应生机理。探究了煤岩体变形冲击破坏过程的电磁辐射效应，认为煤岩体其电磁辐射强度处于阈值以下，当冲击破坏发生后，电磁辐射强度徒增辐射的脉冲数随煤岩体载荷增加及变形破裂过程的发展而增大[19]。根据特征及其破坏过程中的声电效应，提出了煤岩体冲击破坏的弹塑脆性模体受载条件下的冲击破坏和冲击地压发生过程中的声发射和电磁辐射规地压危险前兆预测的声电机理[20]。研究认为冲击矿压造成煤岩体失稳破震源产生的振动波传递并扰动处于极限应力状态的煤岩体而诱发能量突震信号发现冲击地压前兆机理是微震信号频谱低频成分增加并且振幅上
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD324

【参考文献】