华亭煤矿工作面悬顶影响下冲击地压防治应用研究

发布时间：2020-09-01 07:17

【摘要】：华亭煤矿2501采区除首采工作面未出现冲击地压外,其余共5个工作面在回采过程中,由于地质条件复杂、采深加大、工作面临空悬顶等因素的共同作用,导致工作面冲击地压危险性急剧上升,造成巷道多次被损毁,设备、人员遭受损失,严重影响安全回采工作。针对上述问题,论文以华亭煤矿当前回采工作面为研究对象,从华亭煤矿2501采区地质条件及地理位置等方面研究分析,确定地质因素对当前回采工作面的影响。根据2501采区煤岩层冲击倾向性鉴定结果,确定工作面回采期间具有中等偏强冲击危险性,并划分危险区域。以动静载叠加诱发冲击地压的机理为指导,结合华亭煤矿实际回采情况,分析出华亭煤矿冲击地压的主要力源,确定静载荷为地压及支承压力,动载荷为基本顶来压及覆岩运动。确定影响支撑工作面的的相关因素,结合实际发生的冲击地压显现,确定冲击地压为顶板冲击型,并分析判定是受工作面采空区未垮落顶板影响,在采空区内形成组合“悬臂梁”结构,“相邻工作面悬顶二次破断,对工作面前方巷道形成冲击”是其主导因素。在判定结果的基础上,采用了微震法、声发射法和钻屑法等方法进行综合监测预报,并进行效果检测检验。最后,以强度弱化减冲防治机理为基础,采用大直径钻孔卸压、煤体卸压爆破、煤层注水、顶板预裂爆破等方法进行综合治理,经与相邻工作面进行对比,说明此项研究的运用,取得良好效果。
【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】：

B603号钻孔柱状图

面冲击地压发生位置（如表 3.4 所示）表 3.4 工作面冲击地压发生地段汇总表类别范围回风顺槽 运输顺冲击次数 所占比例/% 冲击次数 60m范围内 3 42.8% 0 0m-200m范围内 2 28.6% 0 200m 范围以外 0 / 2 工作面悬顶二次破断显现分析工作面回采以来 1.0×104能量以上震动共有 568 次，其中回 次。从震源分布图（图 3.12）可以看出，第一个大能量释放破断和初次来压影响区；第二次大能量释放密集区域分布在和向斜轴部区；第三个密集地域分布在二次见方采动应力区域分布在工作面三次见方采动应力区；第五个大能量释放从图中得出大能量震动主要集中在临近采空区侧的回风顺槽的二次破断是造成工作面冲击地压显现的主要原因。

西安科技大学工程硕士学位论文2 砂质泥岩 1.73 0.62 1.07261 5 号煤 29.37 不列入计算顶板岩层厚度特征参数 Lst =Σhiri 83.1573（5）顶板活动的影响基于现行的研究成果可以得出顶板对冲击地压有着重要影响，尤其是煤层上方坚硬厚层顶板等。根据华亭矿区的地质构造和华亭煤矿开采资料，及冲击地压治理数据，过统计与分析，得出在采掘过程中，局部应力随着工作面的推进，逐步增大，同时蓄弹性能亦在增大，当其自身的平衡无法继续保持时，发生顶板破断或滑移，伴随弹性释放，形成冲击地压灾害。在顶板压力逐步升高时，工作面的冲击危险也跟随上升。高夹持应力作用下，或在坚硬厚层顶板破断作用下，工作面产生较高应力和能量，当达到临界值时，发生冲击地压[36-44]。如图 3.15 所示。

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本文编号：2809429