远场采动影响下大巷冲击矿压监测与防治技术研究

发布时间：2020-08-24 23:27

【摘要】：冲击矿压是一种典型的煤炭生产过程中发生的煤岩动力灾害现象,通常来说,工作面回采超前应力影响范围在150米,而超过150米范围受超前应力影响较小,影响效应随着距离增加不断降低,梁宝寺煤矿“8.15”事故区域周围300米范围内没有任何采掘活动,最近的35001工作面距离震源379m,已远远超过工作面超前应力影响范围,基于本次事故基本特征,可以发现本次事故属于远场开采活动导致的大巷附近冲击矿压事故,而对于此类型冲击事故的研究尚不多见。本论文以梁宝寺煤矿3500采区,35001工作面回采期间远场大巷发生的“8.15”冲击矿压灾害为背景,对远场采动下采区大巷冲击危险监测与防治进行研究。本文采用FLAC3D数值模拟软件,针对“8.15”事故特点建立数值模拟模型,分析了远场工作面回采期间回采至不同位置时远场大巷围岩应力分布状态变化情况,验证了“8.15”事故属于无明显开采扰动的动力灾害。作者对现场SOS微震监测系统所采集的“8.15”事故前一个月的数据进行处理,利用调整后的波形文件,通过对震源参量震动事件的能量、频次、位置等参数进行分析,基于以上参量,可得出35001工作面回采过程中,35000采区大巷及其同35001工作面之间可能产生影响区域的震源时空强分布规律及应力变化规律以及冲击矿压前兆信息变化情况,经过实际验证,微震多参量时空强分析对远场采动下冲击矿压的监测具有较好的监测效果。作者在梁宝寺煤矿现场采用主动CT探测技术,对“8.15”事故后具有相类似地质条件及开采条件的35002远场工作面及采区大巷区域进行探测,对于应力分布情况进行反演计算,针对不同的应力集中情况制定针对性的卸压措施,弥补数值模拟技术的局限性,经现场检验,主动CT探测技术对于此类型冲击矿压的监测及防冲效果明显。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD324
【图文】：

-15事故发生位置示意图

2图 1-2 事故现场情况图Figure1-2Accident scene pictures本次事故基本特征为：1、本次冲击矿压灾害发生前没有出现明显征兆。2、距离震源最近的工作面距离 379m，事故发生区域的 300m 范围内没有任采掘活动，事故发生地点与工作面距离已远超过工作面超前影响范围（根据实，超前影响范围约 150m）；3、事故区域煤层赋存单一、稳定，煤层倾角、厚度无明显变化，煤层没有矸、分叉现象，煤质无变化；根据地质资料，顶板中无巨厚坚硬岩层；

以确定采矿引起的震动随时间的演变。其研究结果表明，在掘进和回生大量震动，这些震动在空间种以复杂的方式分布，很难确定其随时间势并评估其冲击危险性。然而，能量密度云具有明显的可区分趋势，呈特征，并且在核周围产生明显延伸，直到附近发生强烈震颤。速度断层量密度云的演变是对岩爆前某些局部区域应力集中上升的响应，推断了的过程。文依据现场已有的条件及前人研究基础上对现场 SOS 微震监测系统采进行处理分析，另外对梁宝寺“8.15”事故地点进行主动 CT 探测来探应力分布状态，以期在相似条件下的下一工作面回采前对潜在冲击危险理。术路线(Technical Route)文采用的主要研究方法有：微震技术多参量分析、数值模拟、主动 CT、现场实践。术路线如图 1-3 所示

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本文编号：2802973