【摘要】：采用理論分析與現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證的方法,研究了豎井工作面應(yīng)力分布特點(diǎn)和突出危險(xiǎn)分區(qū),結(jié)果表明井筒工作面下方存在"漏斗"形采動(dòng)卸壓區(qū),井筒四周存在應(yīng)力集中區(qū)。同時(shí),將豎井揭煤的工藝流程按照5個(gè)階段來(lái)進(jìn)行管理,并結(jié)合淮北祁南煤礦安全改建工程井筒揭煤工程,采用主要技術(shù)措施(預(yù)抽鉆孔)、加強(qiáng)型措施(沖煤掃孔)和安全保障型措施(金屬骨架、煤體固化等),實(shí)現(xiàn)了千米深井強(qiáng)突出煤層安全揭煤。
【圖文】：

及透氣性情況進(jìn)行了測(cè)定［6－7］，如圖1和圖2。圖1豎井工作面距8煤4m時(shí)的有限元分析結(jié)果(據(jù)文獻(xiàn)［6］修改)圖28煤瓦斯流動(dòng)參數(shù)在井周的變化(據(jù)文獻(xiàn)［6］修改)從實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，豎井揭煤工作面應(yīng)力分布符合以下規(guī)律:1)豎井工作面接近煤層時(shí)，在其前(下)方應(yīng)力分布分為3個(gè)區(qū)，即完全卸壓區(qū)、部分卸壓區(qū)和未卸壓區(qū)［7］。工作面前(下)方有“漏斗”形采動(dòng)卸壓區(qū)(漏斗內(nèi)中心為最大卸壓區(qū);4周為部分卸壓區(qū))，在工作面前方，煤巖體的卸壓程度隨著遠(yuǎn)離井筒中心線而降低。2)井筒4周存在應(yīng)力集中區(qū)。工作面距離煤層越近，應(yīng)力集中區(qū)影響范圍和峰值越大。應(yīng)力集中區(qū)域在井筒輪廓線外4～10m。3)同一標(biāo)高處，井壁4周的集中應(yīng)力分布是不同的。傾斜煤層沿傾向以井軸為界分為2部分，由于上側(cè)區(qū)域的煤巖體受自重傾斜分量的壓縮作用，上側(cè)區(qū)域的應(yīng)力集中度及影響范圍較下側(cè)區(qū)域大。1．2豎井揭煤的突出危險(xiǎn)性分析當(dāng)工作面揭開(kāi)突出危險(xiǎn)煤層時(shí)，，工作面前方存在的卸壓區(qū)使前方煤巖體向上突出的能量降低，當(dāng)掘進(jìn)工作面進(jìn)入突出危險(xiǎn)煤層時(shí)，強(qiáng)度較低的煤層處于應(yīng)力集中區(qū)域，暴露的煤壁與巖石便承載著煤層瓦斯壓力和地應(yīng)力的作用，當(dāng)煤壁阻礙煤與瓦斯突出的安全區(qū)不足以抵擋瓦斯壓力和地應(yīng)力的綜合作用時(shí)，處于應(yīng)力集中區(qū)內(nèi)的煤體便發(fā)生失穩(wěn)破壞，導(dǎo)致煤與瓦斯突出事故的發(fā)生。因此，釋放井筒周圍一定范圍內(nèi)的煤與瓦斯突出能量，使其變?yōu)闊o(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)，成為豎井揭穿突出煤層的技術(shù)關(guān)鍵［8］。2深井豎井揭煤工藝流程與主要技術(shù)措施豎井井筒揭穿強(qiáng)突出煤層必須嚴(yán)格執(zhí)行《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的程序，制定有針對(duì)性的揭煤方案和措施［9］。在豎井揭煤防突過(guò)程中采用了主要揭煤技術(shù)措施(預(yù)抽鉆孔、排放鉆孔)、加強(qiáng)型措施(沖

及透氣性情況進(jìn)行了測(cè)定［6－7］，如圖1和圖2。圖1豎井工作面距8煤4m時(shí)的有限元分析結(jié)果(據(jù)文獻(xiàn)［6］修改)圖28煤瓦斯流動(dòng)參數(shù)在井周的變化(據(jù)文獻(xiàn)［6］修改)從實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，豎井揭煤工作面應(yīng)力分布符合以下規(guī)律:1)豎井工作面接近煤層時(shí)，在其前(下)方應(yīng)力分布分為3個(gè)區(qū)，即完全卸壓區(qū)、部分卸壓區(qū)和未卸壓區(qū)［7］。工作面前(下)方有“漏斗”形采動(dòng)卸壓區(qū)(漏斗內(nèi)中心為最大卸壓區(qū);4周為部分卸壓區(qū))，在工作面前方，煤巖體的卸壓程度隨著遠(yuǎn)離井筒中心線而降低。2)井筒4周存在應(yīng)力集中區(qū)。工作面距離煤層越近，應(yīng)力集中區(qū)影響范圍和峰值越大。應(yīng)力集中區(qū)域在井筒輪廓線外4～10m。3)同一標(biāo)高處，井壁4周的集中應(yīng)力分布是不同的。傾斜煤層沿傾向以井軸為界分為2部分，由于上側(cè)區(qū)域的煤巖體受自重傾斜分量的壓縮作用，上側(cè)區(qū)域的應(yīng)力集中度及影響范圍較下側(cè)區(qū)域大。1．2豎井揭煤的突出危險(xiǎn)性分析當(dāng)工作面揭開(kāi)突出危險(xiǎn)煤層時(shí)，工作面前方存在的卸壓區(qū)使前方煤巖體向上突出的能量降低，當(dāng)掘進(jìn)工作面進(jìn)入突出危險(xiǎn)煤層時(shí)，強(qiáng)度較低的煤層處于應(yīng)力集中區(qū)域，暴露的煤壁與巖石便承載著煤層瓦斯壓力和地應(yīng)力的作用，當(dāng)煤壁阻礙煤與瓦斯突出的安全區(qū)不足以抵擋瓦斯壓力和地應(yīng)力的綜合作用時(shí)，處于應(yīng)力集中區(qū)內(nèi)的煤體便發(fā)生失穩(wěn)破壞，導(dǎo)致煤與瓦斯突出事故的發(fā)生。因此，釋放井筒周圍一定范圍內(nèi)的煤與瓦斯突出能量，使其變?yōu)闊o(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)，成為豎井揭穿突出煤層的技術(shù)關(guān)鍵［8］。2深井豎井揭煤工藝流程與主要技術(shù)措施豎井井筒揭穿強(qiáng)突出煤層必須嚴(yán)格執(zhí)行《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的程序，制定有針對(duì)性的揭煤方案和措施［9］。在豎井揭煤防突過(guò)程中采用了主要揭煤技術(shù)措施(預(yù)抽鉆孔、排放鉆孔)、加強(qiáng)型措施(沖

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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【相似文獻(xiàn)】

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 徐宏杰;貴州省薄—中厚煤層群煤層氣開(kāi)發(fā)地質(zhì)理論與技術(shù)[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2012年

2 季文博;近距離煤層群采動(dòng)煤巖滲透特性演化規(guī)律與實(shí)測(cè)方法研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2013年

3 姜在炳;煤層3D動(dòng)態(tài)建模技術(shù)及應(yīng)用研究[D];煤炭科學(xué)研究總院;2008年

4 翟成;近距離煤層群采動(dòng)裂隙場(chǎng)與瓦斯流動(dòng)場(chǎng)耦合規(guī)律及防治技術(shù)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2008年

5 楊兆彪;多煤層疊置條件下的煤層氣成藏作用[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2011年

6 李慶軍;近距離煤層群開(kāi)采煤層自燃預(yù)測(cè)研究[D];西安科技大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 章照明;火成巖侵入煤層瓦斯涌出規(guī)律研究[D];安徽理工大學(xué);2008年

2 任碩;超臨界CO_2在低滲透煤層滲流規(guī)律研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2013年

3 陳敬軼;成莊煤礦瓦斯地質(zhì)圖編制與煤層氣資源量評(píng)價(jià)[D];河南理工大學(xué);2007年

4 陳彥軍;復(fù)雜圍巖條件極近距離薄煤層群開(kāi)采相關(guān)技術(shù)研究[D];山東科技大學(xué);2010年

5 吳敏;新安煤礦深部構(gòu)造煤采動(dòng)區(qū)煤層氣開(kāi)發(fā)方案對(duì)比研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2013年

6 喬大良;近水平多煤層開(kāi)拓模式的優(yōu)化研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2010年

7 丁紅;多分層煤層井下水力壓裂裂縫起裂規(guī)律研究[D];重慶大學(xué);2014年

8 黃飛;薄及中厚近距離煤層群垮落法上行開(kāi)采研究[D];安徽理工大學(xué);2013年

9 李崗;黑龍礦煤層瓦斯分布規(guī)律及瓦斯預(yù)測(cè)的研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2014年

10 張鐸;近距離煤層群開(kāi)采工作面CO來(lái)源及聚集規(guī)律研究[D];西安科技大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2580244