缓倾斜煤层工作面临空侧巷道围岩动静载特征及冲击规律
发布时间：2021-09-03 20:24
冲击矿压是一种破坏性极强的矿井煤岩动力灾害。统计表明,95%的冲击矿压事故发生于巷道中,其中65%发生在临空侧巷道中。在缓倾斜煤层中,工作面临空侧巷道的冲击矿压问题尤为明显,因此对缓倾斜煤层工作面临空侧巷道围岩动静载荷特征及冲击规律的研究具有重要的意义。论文采用工程调研、案例分析、理论研究、数值模拟与工程实践等手段,研究了临空侧巷道冲击矿压特征及规律,得出如下结论:统计分析了临空侧巷道冲击矿压的显现特征,结果表明:回采期间巷道发生冲击比例高,外帮（煤柱侧）冲击次数较内帮（实体煤侧）高,顶板-煤层属于强冲击倾向性的巷道冲击占比最高,煤柱宽度1030m时冲击频次高。煤层倾角、煤柱及采空区宽度以及覆岩结构是缓倾斜煤层临空侧巷道动静载荷的主控因素。理论分析了缓倾斜煤层与水平煤层临空侧巷道围岩静载应力特征。缓倾斜煤层采空区下侧冲击危险高于上侧;采空区下侧岩层顶板侧应力峰值位置向采空区偏移,底板侧应力峰值位置则向煤体深部偏移。在缓倾斜煤层内开挖巷道后,巷道实体煤侧顶部受压,底部受拉,煤柱侧则反之。护巷煤柱内形成“8”字型弹性核,成为临空侧巷道冲击的主要静载力源。研究了缓倾斜煤...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
冲击显现
（c）巷道变形 （d）设备掀翻图 2-3 临空侧巷道冲击破坏特征Figure 2-3 Characteristics of rock burst failure in gob-side roadway表 2-3 临空侧巷道内外帮冲击矿压事故统计Table 2-3 Statistics of rock burst incidents in gob-side roadway ribs位置 冲击次数 平均能量 平均震级 平均震源距离 平均破坏长度内帮 41 1.07E+06 1.66 26.13 33.88外帮 66 1.91E+06 1.79 33.76 42.51（3）临空侧巷道冲击更容易发生于具有强冲击倾向性的顶板或煤层中，煤岩组合冲击倾向性为强强结构的煤岩体最容易发生临空侧巷道冲击。如表 2-4 所示，对存在临空侧巷道冲击矿压事故发生的 13 个矿井煤层的冲击倾向性进行对比统计，统计结果表明：92.8%的临空侧巷道冲击矿压事故发生矿井中，煤层与顶板至少有一个具有强冲击倾向性。所统计矿井的煤岩组合冲击倾向性有三种情况：弱强，弱弱和强强，其中煤岩组合冲击倾向性为强强结构的发生冲击矿压事故的比例最高，约占 89.9%，冲击事故占比排序依次为：强强>弱弱>弱强。表 2-4 临空侧巷道冲击矿压事故与煤岩冲击倾向性统计Table 2-4 Statistics on gob-side roadway rock burst incidents and bursting liability of coal and rock
临空侧巷道动静载荷分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]缓倾斜特厚煤层区段煤柱尺寸研究[J]. 张杰,杨涛. 煤炭工程. 2017(10)
[2]煤矿冲击矿压动静载的“应力场–震动波场”监测预警技术[J]. 窦林名,姜耀东,曹安业,刘海顺,巩思园,蔡武,朱广安. 岩石力学与工程学报. 2017(04)
[3]基于FLAC3D数值模拟的某钨矿缓倾斜矿体采场矿柱稳定性研究[J]. 左国义,刘洪兴,张吉勇. 湖南有色金属. 2016(06)
[4]沿空掘巷应力动态变化规律研究[J]. 沈威,窦林名,刘鹏,贺虎. 岩土力学. 2016(S1)
[5]煤矿冲击矿压动静载叠加原理及其防治[J]. 窦林名,何江,曹安业,巩思园,蔡武. 煤炭学报. 2015(07)
[6]动载作用下圆形巷道锚杆支护结构破坏机理研究[J]. 王正义,窦林名,王桂峰. 岩土工程学报. 2015(10)
[7]孤岛面开采强矿震异常区的被动声波探测技术及应用[J]. 曹安业,井广成,窦林名,巩思园,赵永亮,张贞良. 采矿与安全工程学报. 2015(01)
[8]采场回采前冲击危险性动态评估方法研究[J]. 姜福兴,冯宇,刘晔. 岩石力学与工程学报. 2014(10)
[9]煤岩冲击动力灾害连续监测预警理论与技术[J]. 何学秋,窦林名,牟宗龙,巩思园,曹安业,何江. 煤炭学报. 2014(08)
[10]京西煤田冲击地压的地质动力环境[J]. 韩军,张宏伟,兰天伟,李胜. 煤炭学报. 2014(06)
博士论文
[1]断层型冲击矿压的动静载叠加诱发原理及其监测预警研究[D]. 蔡武.中国矿业大学 2015
[2]煤矿采动动载对煤岩体的作用及诱冲机理研究[D]. 何江.中国矿业大学 2013
[3]倾斜煤层底板破坏特征及突水机理研究[D]. 孙建.中国矿业大学 2011
[4]适宜倾角变化的开采沉陷一体化预测模型研究[D]. 蔡来良.中国矿业大学 2011
[5]矿震震动波波速层析成像原理及其预测煤矿冲击危险应用实践[D]. 巩思园.中国矿业大学 2010
[6]采动影响下断层滑移诱发煤岩冲击机理研究[D]. 李志华.中国矿业大学 2009
[7]最大水平应力对冲击矿压的作用机制及其应用研究[D]. 陈国祥.中国矿业大学 2009
[8]冲击地压电磁辐射前兆信息的时间序列数据挖掘及群体识别体系研究[D]. 刘晓斐.中国矿业大学 2008
[9]组合煤岩的强度弱化减冲原理及其应用[D]. 陆菜平.中国矿业大学 2008
[10]长壁采场覆岩“O”型空间结构及相关矿山压力研究[D]. 马其华.山东科技大学 2005
硕士论文
[1]煤巷掘进冲击矿压危险的预评估方法研究[D]. 刘赛.中国矿业大学 2016
[2]千米深井下山保护煤柱区诱冲机理及防治研究[D]. 刘振江.中国矿业大学 2014
[3]高应力巷道围岩损伤研究[D]. 许爱平.武汉理工大学 2013
[4]缓倾斜薄煤层两槽同采顶板活动规律模拟研究[D]. 田甜.辽宁工程技术大学 2011
[5]冲击危险性评价模型的建立及应用研究[D]. 雷毅.煤炭科学研究总院 2005
本文编号：3381802
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
冲击显现
（c）巷道变形 （d）设备掀翻图 2-3 临空侧巷道冲击破坏特征Figure 2-3 Characteristics of rock burst failure in gob-side roadway表 2-3 临空侧巷道内外帮冲击矿压事故统计Table 2-3 Statistics of rock burst incidents in gob-side roadway ribs位置 冲击次数 平均能量 平均震级 平均震源距离 平均破坏长度内帮 41 1.07E+06 1.66 26.13 33.88外帮 66 1.91E+06 1.79 33.76 42.51（3）临空侧巷道冲击更容易发生于具有强冲击倾向性的顶板或煤层中，煤岩组合冲击倾向性为强强结构的煤岩体最容易发生临空侧巷道冲击。如表 2-4 所示，对存在临空侧巷道冲击矿压事故发生的 13 个矿井煤层的冲击倾向性进行对比统计，统计结果表明：92.8%的临空侧巷道冲击矿压事故发生矿井中，煤层与顶板至少有一个具有强冲击倾向性。所统计矿井的煤岩组合冲击倾向性有三种情况：弱强，弱弱和强强，其中煤岩组合冲击倾向性为强强结构的发生冲击矿压事故的比例最高，约占 89.9%，冲击事故占比排序依次为：强强>弱弱>弱强。表 2-4 临空侧巷道冲击矿压事故与煤岩冲击倾向性统计Table 2-4 Statistics on gob-side roadway rock burst incidents and bursting liability of coal and rock
临空侧巷道动静载荷分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]缓倾斜特厚煤层区段煤柱尺寸研究[J]. 张杰,杨涛. 煤炭工程. 2017(10)
[2]煤矿冲击矿压动静载的“应力场–震动波场”监测预警技术[J]. 窦林名,姜耀东,曹安业,刘海顺,巩思园,蔡武,朱广安. 岩石力学与工程学报. 2017(04)
[3]基于FLAC3D数值模拟的某钨矿缓倾斜矿体采场矿柱稳定性研究[J]. 左国义,刘洪兴,张吉勇. 湖南有色金属. 2016(06)
[4]沿空掘巷应力动态变化规律研究[J]. 沈威,窦林名,刘鹏,贺虎. 岩土力学. 2016(S1)
[5]煤矿冲击矿压动静载叠加原理及其防治[J]. 窦林名,何江,曹安业,巩思园,蔡武. 煤炭学报. 2015(07)
[6]动载作用下圆形巷道锚杆支护结构破坏机理研究[J]. 王正义,窦林名,王桂峰. 岩土工程学报. 2015(10)
[7]孤岛面开采强矿震异常区的被动声波探测技术及应用[J]. 曹安业,井广成,窦林名,巩思园,赵永亮,张贞良. 采矿与安全工程学报. 2015(01)
[8]采场回采前冲击危险性动态评估方法研究[J]. 姜福兴,冯宇,刘晔. 岩石力学与工程学报. 2014(10)
[9]煤岩冲击动力灾害连续监测预警理论与技术[J]. 何学秋,窦林名,牟宗龙,巩思园,曹安业,何江. 煤炭学报. 2014(08)
[10]京西煤田冲击地压的地质动力环境[J]. 韩军,张宏伟,兰天伟,李胜. 煤炭学报. 2014(06)
博士论文
[1]断层型冲击矿压的动静载叠加诱发原理及其监测预警研究[D]. 蔡武.中国矿业大学 2015
[2]煤矿采动动载对煤岩体的作用及诱冲机理研究[D]. 何江.中国矿业大学 2013
[3]倾斜煤层底板破坏特征及突水机理研究[D]. 孙建.中国矿业大学 2011
[4]适宜倾角变化的开采沉陷一体化预测模型研究[D]. 蔡来良.中国矿业大学 2011
[5]矿震震动波波速层析成像原理及其预测煤矿冲击危险应用实践[D]. 巩思园.中国矿业大学 2010
[6]采动影响下断层滑移诱发煤岩冲击机理研究[D]. 李志华.中国矿业大学 2009
[7]最大水平应力对冲击矿压的作用机制及其应用研究[D]. 陈国祥.中国矿业大学 2009
[8]冲击地压电磁辐射前兆信息的时间序列数据挖掘及群体识别体系研究[D]. 刘晓斐.中国矿业大学 2008
[9]组合煤岩的强度弱化减冲原理及其应用[D]. 陆菜平.中国矿业大学 2008
[10]长壁采场覆岩“O”型空间结构及相关矿山压力研究[D]. 马其华.山东科技大学 2005
硕士论文
[1]煤巷掘进冲击矿压危险的预评估方法研究[D]. 刘赛.中国矿业大学 2016
[2]千米深井下山保护煤柱区诱冲机理及防治研究[D]. 刘振江.中国矿业大学 2014
[3]高应力巷道围岩损伤研究[D]. 许爱平.武汉理工大学 2013
[4]缓倾斜薄煤层两槽同采顶板活动规律模拟研究[D]. 田甜.辽宁工程技术大学 2011
[5]冲击危险性评价模型的建立及应用研究[D]. 雷毅.煤炭科学研究总院 2005
本文编号：3381802
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