孟村矿深埋特厚煤层巷道冲击地压预测预报与防治技术

发布时间：2020-07-30 15:07

【摘要】：开展深埋特厚煤层巷道冲击地压预测预报和防治技术研究具有重要的理论和工程价值。本文以陕西彬长矿区孟村矿为依托,通过理论分析、室内试验与现场实测相结合的手段研究冲击地压发生的机理、预测预报理论与防治技术,主要工作和结论是:(1)分析了孟村矿煤层巷道发生冲击地压的主要原因,研究发现:巷道掘进过程中穿越褶皱及断层区域,最大水平主应力为垂直主应力的1.66-2.10倍,属于构造型高应力区域;孟村矿煤层为深埋煤层,平均埋深672m,地应力大且其力学特性与浅部相比具有较大差别;煤层为特厚煤层,平均厚度19.95m,与薄及中厚煤层发生冲击地压相比其释放能量多、破坏区域大、影响范围广;采掘活动中产生的动载荷与原有高地应力下静载荷的耦合作用是导致冲击地压发生的主要因素。(2)通过煤岩室内三轴静载试验研究发现:围压越大,煤体内部储存的弹性变性能越多,破坏时释放能量越多;煤岩室内三轴动静载组合试验研究发现:三轴动静载组合中振幅及围压不变条件下频率越低其破坏时释放能量越多;动载作用下声发射幅值呈现出阶段性变化特征,且可将其快速上升阶段作为煤体发生破坏的前兆信息,借此可预测其发生破坏的时间段。(3)针对孟村矿巷道冲击地压机理提出了层次化监测预警技术,采用层次化监测模型,吸收了综合指数法、微震法与钻屑法各自的优点,在空间上形成了“全局-区域-局部”的特征,在时间上形成了“实时-动态-连续”的特点,为孟村矿巷道冲击地压的预测预报提供了合理有效的预测方式。(4)提出了以“强卸强支,减震吸能”理念为基础的冲击地压煤矿矩形巷道复合支护体系与大直径钻孔卸压相结合的综合防治方案。工程实践表明,提出的防冲措施合理有效。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD324
【图文】：

井田,位置图,冲击地压

西安科技大学硕士学位论文2 孟村矿巷道冲击地压发生的主要因素分析本章以彬长矿区孟村矿为研究对象，通过分析地质条件及采掘活动对冲击地压发生的影响，得到孟村矿巷道发生冲击地压是埋深、煤层厚度、褶皱断层及采掘扰动多素共同作用的结果。工程概况.1 地理位置孟村井田位于陕西省黄陇侏罗纪煤田彬长矿区中西部，南以董家庄背斜的北部煤层与亭南井田为界。井田东西长 10.30km，南北宽 5.87km，呈近矩形状，面积 60.47km2图 2.1）。

工作面布置

图2.2工作面布置图2.1.2 地质构造特征根据资料及巷道掘进期间实际揭露情况分析，工作面煤层倾角大部分比较平缓，为1o~8o左右，掘进期间将穿越塬口子（X1）向斜、谢家咀（B2）背斜、DF28 断层及巷道揭露的 DF29 断层（落差大于 15m）。其中各构造产状见表 2.1：表 2.1 孟村矿 401101 工作面及巷道构造产状统计表构造名称产状对工作面回采及巷道倾向（o）倾角（o）落差(m)可能产生的影响DF28 正断层 346° 55° 0~5 断层范围内顶板破碎DF29 正断层 150° 60°~70° 15~18断层范围内顶板破碎，易导通上覆含水层，发生大的涌水塬口子向斜轴向 NE,影响工作面长度 300m，两侧煤层倾角为 5°~8°良好的储水构造，回采及掘进期间应加强涌水量观测

柱状图,柱状图,工作面,炭质

西安科技大学硕士学位论文《孟村矿井勘探地质报告》及工作面附近分布的钻孔中煤系地层岩性以砂质泥岩、细粒砂岩、粗砂岩为主的复合型顶板，底板以遇水易膨，具体情况如下：：粗砂岩、细砂岩；灰色、灰白色；层面含大量黑色炭质碎屑及云母~2.83MPa、饱和抗压强度 5.10~28.4MPa，厚度 7.75~20.5m，平均 12好，不易冒落。顶：砂质泥岩；深灰色，黑色，局部含植物叶片化石，薄层状，平行强度为 0.44~1.53MPa、饱和抗压强度 0~16.5MPa，平均 3.38m。：以炭质泥岩、铝质泥岩为主，颜色以黑色、灰黑色为主，其中炭质m，平均 3.6m；铝质泥岩厚度 1.83~7.77m，平均 4.8m。孟村矿地质

【参考文献】