【摘要】：本文針對(duì)巨厚礫巖特厚煤層條件下的沖擊地壓事故,以千秋煤礦為工程背景,以覆巖空間結(jié)構(gòu)理論、彈塑性力學(xué)、巖石力學(xué)和材料力學(xué)為理論基礎(chǔ),采用應(yīng)力估算、數(shù)值計(jì)算、理論分析和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等方法,開展了巨厚礫巖下特厚煤層沖擊地壓發(fā)生機(jī)理及防治方法的研究,取得了如下創(chuàng)新性成果： (1)提出了基于微地震數(shù)據(jù)估算巖層斷裂角的方法,結(jié)合支承壓力估算模型和覆巖空間結(jié)構(gòu)形態(tài),建立了巨厚礫巖傳遞應(yīng)力估算模型,揭示了巨厚礫巖下特厚煤層支承壓力的分布規(guī)律。 (2)提出了基于疊加應(yīng)力估算的沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法及判別標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)千秋煤礦21221工作面和21141工作面驗(yàn)證,評(píng)價(jià)結(jié)論符合生產(chǎn)實(shí)際情況。 (3)提出了義馬礦區(qū)巨厚礫巖下特厚煤層存在“煤體塑性滑移型沖擊”、“頂、底板強(qiáng)剪切型沖擊”和“底煤屈曲型沖擊”3類沖擊地壓發(fā)生機(jī)理。①塑性滑移型沖擊地壓機(jī)理是,具有沖擊危險(xiǎn)的煤(巖)體在滑移線場(chǎng)形成后,在外部沖擊力源的作用下,煤(巖)體沿某一條或一組滑移面突然沖出而引發(fā)沖擊地壓。②頂?shù)装鍙?qiáng)剪切型沖擊地壓機(jī)理是,巷道頂?shù)装逯斜訄?jiān)硬巖層在高垂直應(yīng)力與高水平應(yīng)力作用下,發(fā)生剪切破壞,釋放大量彈性能而引發(fā)沖擊地壓。③底煤屈曲型沖擊地壓機(jī)理是,底煤在外部疊加總應(yīng)力的傾斜分力作用下,形成壓桿,在采掘擾動(dòng)應(yīng)力作用下,底煤屈曲破壞形成沖擊。 (4)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查和理論分析發(fā)現(xiàn),特厚煤層存在蠕變型沖擊地壓現(xiàn)象。提出了靜態(tài)高位覆巖空間結(jié)構(gòu)形成的外部高應(yīng)力導(dǎo)致煤層下山圍巖蠕變沖擊的觀點(diǎn),建立了一套基于“評(píng)價(jià)-監(jiān)測(cè)-治理-檢驗(yàn)”的蠕變型沖擊地壓防治技術(shù)體系。 (5)提出了微震與應(yīng)力動(dòng)態(tài)雙云圖沖擊地壓監(jiān)測(cè)預(yù)警方法和預(yù)警判別準(zhǔn)則,可簡(jiǎn)潔、直觀的實(shí)現(xiàn)沖擊地壓“區(qū)域監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)”與“局部監(jiān)測(cè)預(yù)警”,已在千秋煤礦和躍進(jìn)煤礦應(yīng)用,成功預(yù)警沖擊地壓20多次。 綜合以上研究成果,建立了巨厚礫巖下特厚煤層沖擊地壓防治技術(shù)體系,經(jīng)試驗(yàn)礦井應(yīng)用,效果良好,已在義馬礦區(qū)推廣應(yīng)用。
【圖文】：

害機(jī)理與防治基礎(chǔ)研宄》(NO.2010CB226803)、國(guó)家自然《基于高精度微地震監(jiān)測(cè)的巖層破裂與移動(dòng)軌跡追蹤基022)、國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目《當(dāng)量鉆屑量監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)理研究》（No.50774012)、國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目《的基礎(chǔ)研宄》（No.51174016)、國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)基礎(chǔ)研究》（No. 51204010)、義馬煤業(yè)集團(tuán)股份有限公司下強(qiáng)沖擊特厚煤層動(dòng)力災(zāi)害控制》、《巨厚爍巖下強(qiáng)沖擊巷道防沖技術(shù)》、《微震監(jiān)測(cè)三維切片數(shù)據(jù)處理分析及預(yù)士培養(yǎng)計(jì)劃，將研究方向定位在特厚煤層沖擊地壓防治厚碌巖特厚煤層條件下的沖擊地壓發(fā)生機(jī)理及防治研究研究背景采深度的不斷增加，沖擊地壓災(zāi)害頻發(fā)，我國(guó)沖擊地壓較快的增長(zhǎng)趨勢(shì)，，如圖2-1所示。160 f" ^

我國(guó)沖擊地壓礦并分布情況
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD324

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2579809