宽沟煤矿综放开采冲击危险性分析及预警方法研究

发布时间：2020-08-17 11:48

【摘要】：随着煤炭开采深度和开采强度的不断增加,冲击地压已经成为了矿山开采面临的主要灾害之一,严重威胁着矿山安全。根据地质赋存条件及开采技术条件对回采工作面做出冲击地压危险性分析与利用监测数据探究冲击前兆特征是冲击地压防治的重要依据,对确保矿山的安全回采具有重要的工程意义。论文采用工程调研、数值模拟、现场数据监测等方法与手段,较为全面地开展了工作面冲击地压危险区域划分与预警指标的选取。构建了BP神经网络预测模型,将整个工作面划分成小的单元区域,对各单元分别进行预测分析,得出了工作面不同区域冲击地压危险等级的分布情况。建立FLAC数值模型分析工作面不同回采距离时,应力分布和迁移特征,探究冲击危险的主要分布区域,当工作面在实体煤下方时,工作面中下部是高应力的主要集中区域,形成高应力“三角区”,随着靠近W1145采空区出现应力叠加现象,且在666m处垂直应力峰值达到41.2MPa;当处于采空区下方时,应力由中下部迁移到中上部,形成高应力“椭圆区”。开展了微震数据的分析,揭示了冲击地压发生的微震前兆特征,冲击发生前,日总能量-频次的整体变化趋势表现为“V”型、“N”型、“上升”型,在变化趋势的上升阶段出现冲击事件,超前工作面100m附近是冲击事件发生的高频区域;在冲击发生前,微震事件的空间分布出现较明显的能量事件低密度区域。运用趋势法、临界值法和动态变化率法,确定了宽沟煤矿冲击地压的预警指标,建立适用于宽沟煤矿的冲击地压综合预警方法,并进行了现场应用,效果良好。本研究对促进类似地质条件和开采技术条件的矿山冲击危险分析及预警具有较好的科学意义和参考价值。
【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】：

11图 2.1 矿区地表地形图（3）矿井周边情况宽沟煤矿南部边界外有 12 个煤矿，井型为 0.1~0.6Mt/a 不等，开采标高 1395.79～1646.0m。在国家“十五规划”期间已关闭、停产的生产井 4 个，现正在开采的生产井有 8

图 2.2 周边小煤矿分布示意地质构造特征区域地层由老至新依次为石炭系中统前峡组（C2qx）、侏罗系下统三工河组（J1s）、侏罗系中统西山窑组（J2x）、头屯河组（J2t）、侏罗q）、喀拉扎组（J3k）。该地区位于准噶尔盆地南缘乌鲁木齐山前坳陷

图 2.4 工作面开采层间布置情况3）煤层赋存特征2煤层是稳定型的特厚煤层，与上部的B3煤层间距平均33.05m。煤层走向104°~20°，倾角 12°~14°。煤层厚度稳定，平均 9.50m，含矸 0~2 层，构造简个区域分布均匀，在煤矿区南部边界以外的范围出露地表。煤属于超低灰

【参考文献】

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本文编号：2795280