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随着煤炭资源不断的被开发利用,简单地质构造下资源面临枯竭,煤炭资源开采方式逐渐向复杂地质构造及深部开采方式发展,在复杂地质构造及深部环境开采过程中,工程灾害频繁发生。本文主要采用了理论分析、数值模拟等研究方法,对断层影响区域回采冲击危险演化规律进行了初步的研究;现场工程应用方面,对工作面进行了冲击危险评价和解危。 首先,理论分析方面,研究了断层冲击地压发生机理;建立了断层区力学模型,分析了当工作面推进到断层附近时,断层对工作面应力分布、顶板运动的影响;建立了岩块平衡结构力学模型,分析了工作面的采动对断层构造面应力场的影响。 其次,数值模拟方面,分别建立了正断层与逆断层模型,模拟分析断层构造区域工作面采动后,断层构造对工作面垂直应力及顶板运动的影响,以及工作面的采动对断层构造面应力场的影响,得到了工作面垂直应力分布、顶板运动特征,以及断层构造面应力场受工作面采动影响的变化特征。在正、逆断层构造的影响下,工作面采动后,工作面都出现了局部的应力集中,在断层构造下盘区域采动,工作面受断层的影响比较大,容易形成局部高强度的应力集中,为冲击地压的发生提供了条件;工作面顶板都发生了运动,在断层构造上盘区域,工作面顶板由运动趋于稳定,相反在断层构造下盘区域,顶板一直为运动状态,而且运动比较剧烈,顶板的持续剧烈运动,极有可能会引发冲击地压;断层构造面应力发生变化,断层构造下盘工作面的采动会导致断层构造面正应力大幅度减小,断层构造上盘工作面的采动会导致断层构造面剪应力大幅度减小。断层构造面应力大幅度的变化,导致断层构造面破坏失稳。 最后,工程应用方面,采用冲击危险综合指数法对1302工作面进行了冲击危险状态等级评价,判定其具有中等偏弱的冲击危险性。同时对1302工作面进行了大直径钻孔卸压,卸压后工作面超前支承压力峰值向前方转移,使冲击地压危险得到有效的解除。