發(fā)布時間：2020-05-26 18:38

【摘要】：新疆是我國第十四個大型煤炭開發(fā)基地,煤炭是新疆三大優(yōu)勢資源之一。由于疆內(nèi)煤層受到天山殘余構(gòu)造應力的作用,形成特殊高應力開采環(huán)境。沖擊災害已經(jīng)是疆內(nèi)煤礦開采活動中的一大自然災害。為此,本論文以新疆兩個典型高應力煤層礦井為背景,采用實際分析、實驗室實驗、理論計算、現(xiàn)場試驗與工程實際相結(jié)合的方法,研究水壀合作用下煤體滲流特性和硬煤弱化機理,系統(tǒng)地分析了厚煤層綜放開采面沖擊地壓顯現(xiàn)規(guī)律與影響因素,提出了依據(jù)煤層應力差異設計注水技術(shù)方法,建立水力耦合煤層分區(qū)弱化防沖技術(shù)體系,并進行了現(xiàn)場工程應用。研究得出:在水力耦合影響下,高應力煤層的應變-滲透率和應力-應變關系,煤體裂隙場與滲流場的變化關系,以及在采動應力的擾動作用下煤體孔隙裂隙的擴展、貫通規(guī)律。揭示了孔隙裂隙煤層水壓耦合作用,不僅為流體的滲流提供了路徑,也直接影響和弱化了煤體的力學性質(zhì)。通過微震監(jiān)測等分析方法,研究了注水工藝與煤層沖擊性能的關系,分析了支架支護阻力與注水參數(shù)的影響因素。結(jié)果表明:煤層分區(qū)弱化注水會增加煤層裂隙孔隙數(shù)量和發(fā)育程度,增加煤層注水量,從而起到潤濕,軟化煤層,降低硬煤強度的作用。結(jié)合新疆典型綜放面條件,進行了系統(tǒng)地煤層分區(qū)弱化注水技術(shù)的工業(yè)試驗研究。對綜采支架工作阻力的監(jiān)測表明,水壓耦合作用煤層綜采工作面支架的頂板沖擊高能量次數(shù)明顯的減少,頂板斷裂及時;試驗區(qū)間,支架工作阻力均衡,沒有發(fā)生沖擊事故。應用表明,煤層分區(qū)注水弱化技術(shù),對綜放工作面支架沖擊地壓的預防以及降低工作面粉塵濃度等方面具有重要的意義和作用。
【圖文】：

圖 2.1 礦區(qū)位置及交通位置礦區(qū)面積為 13.34km2，南北方向?qū)捈s 1.4~1.6 km，東西方向長約 5.3 km。C+D 級儲量 68520.4 萬噸。其中 C 級 20418.09 萬噸，D 級 48102.31 萬噸，主采 8-2+3+4 號煤煤層厚度 9.53-11.19m，傾角 13°左右，含 1-3 層夾矸，煤層頂?shù)装寰鶠榉凵皫r，穩(wěn)定性差，易跨落。局部有冒頂現(xiàn)象，+775m 水平以上已全部采空，現(xiàn)正在向+740m 水平延伸。

為井田主要可采煤層。該煤層總厚度 1.55-23.77m，平均 10.80m。可采 1.49-22.73m，平均 9.53m。結(jié)構(gòu)簡單-復雜，含夾矸 0-7 層，巖性一般為粉砂巖、泥炭質(zhì)泥巖。其頂、底板巖性一般為泥巖、粉砂巖。通過編制煤層等厚線圖，分析研現(xiàn)井田內(nèi)有兩個富煤帶，第一個富煤帶以 11-2 孔為聚煤中心，最大煤層厚 22.73m，，個富煤帶以 11-6、加 2-1 孔為聚煤中心，最大煤層厚 19.81m，詳見圖 2.3。
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD712;TD714

【參考文獻】

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本文編號：2682246