【摘要】：沖擊地壓是煤礦開采中的嚴重礦井動力災害之一。沖擊地壓因其發(fā)生的突然性和劇烈的破壞性對礦山安全構成很大的威脅。近年來,開采深度進一步加深,復雜地質條件媒層的開發(fā),沖擊地壓現(xiàn)象日漸增多。研究針對性的主動解危技術措施和礦井動力災害優(yōu)化設計,能有效降低沖擊地壓的危害性,保障采掘工程的安全高效,增強煤礦系統(tǒng)整體抵御災害的能力,減少礦井災害帶來的損失。本文針對雨田煤礦堅硬頂板條件下的沖擊地壓災害防治與礦井采區(qū)優(yōu)化設計開展了以下研究:(1)分析了雨田煤礦的沖擊地壓顯現(xiàn)概況及其沖擊誘發(fā)因素。上覆堅硬頂板、褶曲構造和煤柱寬度是一采區(qū)西翼工作面沖擊危險的主控因素。利用動靜載疊加原理對沖擊地壓煤巖體進行了動靜載分析,闡明了沖擊地壓的發(fā)生機理;對沖擊顯現(xiàn)事故原因進行了系統(tǒng)分析(2)開展了雨田煤礦沖擊危險性的綜合評價。采用綜合指數(shù)法評定了一采區(qū)西翼及各工作面的沖擊危險指數(shù),采用多因素耦合分析法對W1103和W1104工作面采掘期間的沖擊危險進行了區(qū)域劃分。針對雨田煤礦3-3煤層一采區(qū)西翼具體致災類型及實際情況,提出對靜載與動載進行時空綜合監(jiān)測的監(jiān)測預警體系(3)建立了雨田煤礦一采區(qū)西翼沖擊地壓防治技術體系:沖擊地壓危險等級的確定與危險區(qū)域劃分→沖擊危險區(qū)域的優(yōu)化設計布置→沖擊危險的動靜載分級監(jiān)測預警→沖擊危險防治與解�！鷽_擊危險解危效果的檢驗→采掘正常作業(yè),并給出了采掘工作面不同沖擊危險區(qū)的監(jiān)測和防治措施(4)提出了雨田煤礦一采區(qū)西翼的防沖優(yōu)化設計布置方案。綜合分析考慮了區(qū)段煤柱寬度、開采順序、工作面開切眼位置、工作面停采線位置、工作面推進速度等對沖擊危險性的影響作用,并建立了相關的優(yōu)化設計舉措,有效降低了沖擊危險程度。
【圖文】：

與防治基礎研究”國家重點基礎研究發(fā)展項目（973 計劃），該項目重礦壓問題并取得了豐碩成果。然而，由于致災因素復雜，發(fā)生過程災害已經(jīng)成為我國深部資源開采中的重大安全隱患之一。本文針對新?lián)舻貕簽暮Φ姆乐渭夹g問題開展研究，，從解決沖擊礦壓的基礎防治技旨在為礦井沖擊礦壓災害防治技術提供有價值的參考。外研究現(xiàn)狀擊礦壓產(chǎn)生機理研究地壓是一種復雜的礦井煤巖體動力失穩(wěn)災害，其研究方法涵蓋理論[8],[9]。然而，學者對于沖擊地壓的研究過程中遇到了各種各樣的難題體沖擊失穩(wěn)的機理研究大致可分為：（1）研究煤巖體材料的物理力分叉等非線性理論來分析誘發(fā)煤巖體失穩(wěn)的固有因素和煤巖體沖擊工程擾動以及采動影響與沖擊失穩(wěn)之間的邏輯關系；（3）研究煤巖煤巖體沖擊失穩(wěn)的能量聚集和轉化特征，建立煤巖體沖擊失穩(wěn)的分

中國礦業(yè)大學的繆協(xié)興等從斷裂力學角度分析了煤巖體附近壓應力紋的亞臨界擴展、貫通以及與自由表面的相互作用并最終平行于自由表建立了煤巖體附近壓裂紋的滑移擴展方程，將時間參量引入沖擊地壓的曉春等分析了煤壁層裂板結構的形成及其失穩(wěn)規(guī)律，并以此為基礎對沖擬實驗，發(fā)現(xiàn)煤壁附近煤巖體的穩(wěn)定性取決于板裂結構的穩(wěn)定性，該結失穩(wěn)將形成沖擊礦壓，并以此闡明了沖擊礦壓的發(fā)生機制[18]。 年，中國礦業(yè)大學的竇林名教授研究了煤巖體的電磁輻射及聲發(fā)射效應生機理。探究了煤巖體變形沖擊破壞過程的電磁輻射效應，認為煤巖體其電磁輻射強度處于閾值以下，當沖擊破壞發(fā)生后，電磁輻射強度徒增輻射的脈沖數(shù)隨煤巖體載荷增加及變形破裂過程的發(fā)展而增大[19]。根據(jù)特征及其破壞過程中的聲電效應，提出了煤巖體沖擊破壞的彈塑脆性模體受載條件下的沖擊破壞和沖擊地壓發(fā)生過程中的聲發(fā)射和電磁輻射規(guī)地壓危險前兆預測的聲電機理[20]。研究認為沖擊礦壓造成煤巖體失穩(wěn)破震源產(chǎn)生的振動波傳遞并擾動處于極限應力狀態(tài)的煤巖體而誘發(fā)能量突震信號發(fā)現(xiàn)沖擊地壓前兆機理是微震信號頻譜低頻成分增加并且振幅上
【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】：TD324

【參考文獻】

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本文編號：2679717