本文關(guān)鍵詞：胡家河煤礦特厚堅(jiān)硬煤層煤柱區(qū)沖擊礦壓規(guī)律及防治研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)》 2015年

胡家河煤礦特厚堅(jiān)硬煤層煤柱區(qū)沖擊礦壓規(guī)律及防治研究

蘇振國(guó)  

【摘要】：煤礦沖擊礦壓防治是一個(gè)世界性難題,近年來(lái),隨著煤礦開采深度的增加,沖擊礦壓?jiǎn)栴}日益突出,尤其是煤柱區(qū)的沖擊礦壓更為嚴(yán)重。本文以胡家河煤礦401102工作面區(qū)段煤柱區(qū)沖擊礦壓防治為研究對(duì)象,通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析等方法,分析了特厚堅(jiān)硬煤層、堅(jiān)硬頂板條件下區(qū)段煤柱區(qū)沖擊礦壓發(fā)生機(jī)理,研究了礦震規(guī)律及沖擊礦壓防治技術(shù),優(yōu)化了煤柱區(qū)巷道布置,為類似條件下礦井安全開采提供理論依據(jù)和借鑒�；诘V山壓力與巖層控制、材料力學(xué)等相關(guān)理論,分析了特厚堅(jiān)硬煤層煤柱區(qū)覆巖結(jié)構(gòu)特征及應(yīng)力分布規(guī)律,確定了關(guān)鍵層位置及“T”型覆巖空間結(jié)構(gòu)。通過(guò)“動(dòng)靜疊加誘發(fā)沖擊原理,確定了以自重應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力及支承應(yīng)力為主的靜載力源及老頂來(lái)壓、覆巖運(yùn)動(dòng)為主的動(dòng)載力源,分析了特厚堅(jiān)硬煤層煤柱區(qū)沖擊礦壓主要顯現(xiàn)方式。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)參數(shù),建立了FLAC2D數(shù)值模型,模擬分析了動(dòng)靜載疊加作用下煤柱區(qū)應(yīng)力分布狀態(tài)及變形特征,結(jié)果表明:靜載條件下煤柱區(qū)積聚了較高的彈性變形能,在動(dòng)載擾動(dòng)疊加作用下應(yīng)力瞬間增加,當(dāng)超過(guò)其承載極限后誘發(fā)沖擊破壞;應(yīng)力增量隨著加載強(qiáng)度的增加而逐漸升高,當(dāng)加載75MPa時(shí),應(yīng)力增量可達(dá)11.2MPa;同時(shí)動(dòng)載作用加劇了采掘空間煤巖體損傷破壞程度,破壞周圍煤巖體的整體結(jié)構(gòu),塑性破壞區(qū)面積擴(kuò)大,應(yīng)力轉(zhuǎn)移,底板的位移量明顯增加。結(jié)合工作面布置參數(shù)及煤層賦存條件,分析了煤柱內(nèi)垂直應(yīng)力隨煤柱寬度增加的變化規(guī)律,結(jié)果顯示:當(dāng)煤柱寬度較小時(shí),垂直應(yīng)力隨著煤柱寬度的增加而增加,當(dāng)煤柱寬度在20~25m之間達(dá)到峰值,之后隨著煤柱寬度的增加呈“馬鞍”狀分布。根據(jù)模擬結(jié)果對(duì)煤柱區(qū)巷道留設(shè)方式進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。分析了礦震能量、頻次變化規(guī)律,應(yīng)用沖擊變形能指標(biāo)和震動(dòng)波CT技術(shù),建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)值,實(shí)現(xiàn)了區(qū)域性的動(dòng)靜載聯(lián)合監(jiān)測(cè),并結(jié)合綜合指數(shù)法對(duì)采掘期間煤柱區(qū)沖擊危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行了劃分,針對(duì)不同的危險(xiǎn)等級(jí)提出了以大直徑鉆孔卸壓、煤體卸壓爆破、頂板深孔爆破為主的卸壓治理方案,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明:卸壓措施可改變周圍煤巖體的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu),有效地降低煤柱內(nèi)的應(yīng)力集中程度,防沖效果明顯。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD324
【目錄】：

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中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 劉靜麗 齊乾屈 金星;[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2003年

2 記者 陳忠華;[N];新華每日電訊;2005年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 李洪;沖擊礦壓前兆信息的混沌預(yù)測(cè)及模式識(shí)別研究[D];山東科技大學(xué);2006年

2 蔡武;斷層型沖擊礦壓的動(dòng)靜載疊加誘發(fā)原理及其監(jiān)測(cè)預(yù)警研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

3 陳國(guó)祥;最大水平應(yīng)力對(duì)沖擊礦壓的作用機(jī)制及其應(yīng)用研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2009年

4 秦昊;巷道圍巖失穩(wěn)機(jī)制及沖擊礦壓機(jī)理研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2008年

5 徐學(xué)鋒;煤層巷道底板沖擊機(jī)理及其控制研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 蘇振國(guó);胡家河煤礦特厚堅(jiān)硬煤層煤柱區(qū)沖擊礦壓規(guī)律及防治研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

2 王玉剛;褶皺附近沖擊礦壓規(guī)律及其控制研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2008年

3 王佳碩;硯北礦特厚煤層沖擊礦壓規(guī)律及防治研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

4 劉陽(yáng);星村煤礦深部1200m采區(qū)動(dòng)靜載疊加誘沖原理及應(yīng)用研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

5 謝群;興安煤礦四水平工作面轉(zhuǎn)采處沖擊礦壓監(jiān)測(cè)及防沖技術(shù)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

6 郭強(qiáng)強(qiáng);躍進(jìn)煤礦23130工作面沖擊規(guī)律及防沖支護(hù)研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2015年

7 李寧;沖擊危險(xiǎn)煤層巷道防沖錨網(wǎng)索結(jié)構(gòu)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

8 丁凌霄;金橋煤礦孤島綜放工作面應(yīng)力時(shí)空演化規(guī)律研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

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>中國(guó)礦業(yè)大學(xué)

>山東科技大學(xué)

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