針對陜蒙接壤礦區(qū)深部富水工作面過富水區(qū)時礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈和末采階段回撤通道易出現(xiàn)底鼓、冒頂、片幫、壓架和沖擊等現(xiàn)象,采用案例調(diào)研、理論分析、力學(xué)實驗、數(shù)值分析、工程類比、現(xiàn)場實測等方法,研究了陜蒙接壤礦區(qū)深部富水工作面沖擊地壓發(fā)生機(jī)理與防治技術(shù),并在石拉烏素煤礦2-2上201A工作面進(jìn)行應(yīng)用,得到以下主要結(jié)論:(1)基于微震實測數(shù)據(jù)確定巖層斷裂角、觸矸角和破裂范圍,結(jié)合非充分采動條件下工作面支承壓力估算模型,揭示了非充分采動下陜蒙接壤礦區(qū)深部工作面支承壓力分布規(guī)律。為研究工作面沖擊地壓發(fā)生機(jī)理、確定超前支護(hù)范圍和主回撤通道的位置提供理論依據(jù)。(2)研究了頂板水運動規(guī)律,頂板疏水對富水區(qū)巖層物理力學(xué)性質(zhì)的影響,富水區(qū)巖層損傷對原巖應(yīng)力分布的影響,以及富水區(qū)疏水過程中富水區(qū)巖層和煤層應(yīng)力的演化規(guī)律,揭示了陜蒙接壤礦區(qū)深部富水工作面頂板疏水誘發(fā)沖擊地壓機(jī)理。疏水引起富水區(qū)巖層物理力學(xué)性質(zhì)不均質(zhì)損傷導(dǎo)致煤層局部應(yīng)力集中,當(dāng)該集中應(yīng)力與其它應(yīng)力(自重應(yīng)力、支承壓力等)疊加總和超過發(fā)生沖擊臨界值時,易誘發(fā)沖擊。(3)提出了基于應(yīng)力疊加深部富水工作面沖擊地壓危險性預(yù)測方法。建立誘發(fā)沖擊地壓因素應(yīng)力增量函...

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 緒論
    2.1 課題來源、研究背景及意義
        2.1.1 課題來源
        2.1.2 研究背景
        2.1.3 論文研究意義
    2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        2.2.1 沖擊地壓發(fā)生機(jī)理研究現(xiàn)狀
        2.2.2 沖擊地壓危險性評價方法研究現(xiàn)狀
        2.2.3 沖擊地壓防治技術(shù)研究現(xiàn)狀
        2.2.4 頂板水與沖擊地壓的關(guān)系研究現(xiàn)狀
        2.2.5 重型綜采工作面快速回撤方法研究現(xiàn)狀
    2.3 主要存在及亟待解決的問題
    2.4 課題研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        2.4.1 主要研究內(nèi)容
        2.4.2 技術(shù)路線
3 陜蒙接壤礦區(qū)深部富水工作面頂板疏水誘發(fā)沖擊地壓機(jī)理
    3.1 陜蒙接壤礦區(qū)深部工作面支承壓力估算
        3.1.1 陜蒙接壤礦區(qū)深部礦井地層特征
        3.1.2 陜蒙接壤礦區(qū)深部工作面支承壓力估算模型
        3.1.3 估算實例
    3.2 頂板疏水對原巖應(yīng)力分布的影響
        3.2.1 疏水過程中富水工作面頂板水的運動規(guī)律
        3.2.2 富水區(qū)疏水對富水區(qū)巖層物理力學(xué)性質(zhì)損傷的影響
        3.2.3 富水區(qū)巖層損傷對富水區(qū)巖層和煤層應(yīng)力分布的影響
        3.2.4 富水區(qū)疏水過程中富水區(qū)巖層和煤層應(yīng)力演化規(guī)律
    3.3 深部富水掘進(jìn)工作面頂板疏水誘發(fā)沖擊地壓機(jī)理
        3.3.1 頂板疏水過程中掘進(jìn)工作面的應(yīng)力演化規(guī)律
        3.3.2 頂板疏水誘發(fā)掘進(jìn)工作面沖擊地壓機(jī)理
    3.4 深部富水回采工作面頂板疏水誘發(fā)沖擊地壓機(jī)理
        3.4.1 過富水區(qū)時回采工作面應(yīng)力演化規(guī)律數(shù)值分析
        3.4.2 頂板疏水誘發(fā)回采工作面沖擊地壓機(jī)理
        3.4.3 工程案例
    3.5 本章小結(jié)
4 基于應(yīng)力疊加深部富水工作面沖擊地壓危險性預(yù)測方法
    4.1 基于應(yīng)力疊加沖擊地壓危險性預(yù)測方法的基本思路與流程
        4.1.1 基于應(yīng)力疊加沖擊地壓危險性預(yù)測方法的基本思路
        4.1.2 基于應(yīng)力疊加沖擊地壓危險性預(yù)測方法的流程
    4.2 誘發(fā)沖擊地壓因素應(yīng)力增量函數(shù)估算方法
        4.2.1 自重應(yīng)力函數(shù)
        4.2.2 誘發(fā)沖擊地壓因素應(yīng)力增量函數(shù)估算模型
        4.2.3 誘發(fā)沖擊地壓因素應(yīng)力增量函數(shù)的估算
        4.2.4 沖擊地壓危險性臨界指標(biāo)
    4.3 基于應(yīng)力疊加深部富水工作面沖擊地壓危險性預(yù)測方法應(yīng)用
        4.3.1 2-2_上201工作面概況
        4.3.2 2-2_上201工作面應(yīng)力增量函數(shù)估算
        4.3.3 2-2_上201工作面沖擊地壓危險區(qū)域劃分
    4.4 沖擊地壓危險性預(yù)測方法對比
        4.4.1 綜合指數(shù)法預(yù)測2-2_上201工作面沖擊地壓危險性
        4.4.2 可能性指數(shù)法預(yù)測2-2_上201工作面沖擊地壓危險性
        4.4.3 工作面沖擊地壓危險性預(yù)測結(jié)果對比分析
    4.5 現(xiàn)場礦壓顯現(xiàn)
    4.6 本章小節(jié)
5 基于防沖陜蒙接壤礦區(qū)深部重型綜采面快速回撤方法
    5.1 引言
    5.2 重型綜采工作面單(雙)快速回撤工程案例分析
    5.3 陜蒙接壤礦區(qū)單(雙)通道快速回撤方法的臨界深度研究
        5.3.1 數(shù)值計算模型的建立與開采方案
        5.3.2 不同采深下主回撤通道圍巖應(yīng)力和圍巖變形規(guī)律
        5.3.3 基于防沖單(雙)通道快速回撤方法臨界深度研究
        5.3.4 基于圍巖可控單(雙)通道快速回撤方法臨界深度研究
    5.4 基于防沖深部重型綜采面長距離多聯(lián)巷快速回撤方法
        5.4.1 長距離多聯(lián)巷快速回撤方法
        5.4.2 基于防沖主回撤通道與停采線距離l的確定
        5.4.3 基于防沖聯(lián)絡(luò)巷間距d的確定
        5.4.4 聯(lián)絡(luò)巷支護(hù)與防沖
    5.5 基于防沖深部重型綜采面長距離多聯(lián)巷快速回撤方法的應(yīng)用
        5.5.1 工程概況
        5.5.2 長距離多聯(lián)巷相關(guān)參數(shù)確定及系統(tǒng)形成
        5.5.3 主回撤通道與聯(lián)絡(luò)巷的沖擊地壓防治
        5.5.4 現(xiàn)場礦壓顯現(xiàn)與經(jīng)濟(jì)效益
    5.6 本章小節(jié)
6 陜蒙接壤礦區(qū)深部富水工作面沖擊地壓防治對策與應(yīng)用
    6.1 陜蒙接壤礦區(qū)深部富水工作面沖擊地壓防治對策
        6.1.1 疏水孔設(shè)計優(yōu)化
        6.1.2 合理推采速度的確定
        6.1.3 大直徑鉆孔卸壓參數(shù)的確定
        6.1.4 合理選擇巷道位置
        6.1.5 加強(qiáng)巷道支護(hù)
    6.2 陜蒙接壤礦區(qū)深部富水2-2_上201A工作面沖擊地壓防治應(yīng)用
        6.2.1 2-2_上201A工作面概況
        6.2.2 掘進(jìn)期間工作面沖擊地壓防治應(yīng)用
        6.2.3 回采期間工作面沖擊地壓防治應(yīng)用
        6.2.4 末采期間工作面沖擊地壓防治應(yīng)用
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3841747