【摘 要】
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冲击地压是一种常见的矿山动力灾害,随着开采深度的增加,冲击地压灾害日趋严重。特别是在厚表土层条件下的采场,基岩承受的附加载荷比一般条件下大,采动压力传播速度快,更易于发生
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冲击地压是一种常见的矿山动力灾害,随着开采深度的增加,冲击地压灾害日趋严重。特别是在厚表土层条件下的采场,基岩承受的附加载荷比一般条件下大,采动压力传播速度快,更易于发生冲击地压。而在这种条件下巷道留底煤对采掘开采期间冲击地压的治理不仅是一个新问题,更是一种难度更大的新类型冲击地压,国内外的研究还没有就其发生机理与防治技术达到完全认识与根治的程度。因此针对郓城煤矿的地质开采条件,对具体条件下的冲击地压机理和防治进行针对性的研究,对保证煤矿安全生产具有较大的实际意义。 本文以郓城煤矿首采区及1300工作面为研究背景,通过分析基岩与表土层比值、留底煤厚度、采深、构造、冲击倾向性等因素对冲击地压的影响,建立了底煤整体破坏、底煤局部破坏、不对称破坏、软底滑移破坏的力学模型,推导了巷道底煤破坏极限载荷,并分析了巷道围岩剪切破坏特征。运用数值模拟,计算了不同类型的底煤破坏过程;分析了不同厚度底煤巷道冲击地压特征,研究表明,底煤厚度越大,巷道底板破坏范围大,底煤型冲击灾害越严重;就1300与1301工作面之间的煤柱,进行了回采过程的数值模拟研究,分析了煤柱发生冲击地压的成因。 通过对冲击地压危险性的各个因素的评价分析,将1300工作面冲击地压危险区域进行叠加分析,划分了一般、中等、高度危险区域,并分别对不同因素影响的危险区域采用了分类的冲击防治方法,在留底煤区域、迎头、切眼、断层等危险区域采用“钻孔卸压,爆破卸压”相结合的冲击解危措施进行卸压,取得了良好的效果。
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